Basistechnologien für die Fusion – auf dem Weg zu einem Fusionskraftwerk

IFE-Targetry-HUB

Inertial Fusion Energy (IFE) Targetry HUB für die DT-Trägheitsfusion

Motivation

Derzeit kann niemand auf der Welt Deuterium-Tritium-Targets für die Laser getriebene Trägheitsfusion zur Anwendung in einem kommerziellen Fusionskraftwerk (IFE: Inertial Fusion Energy) produzieren. Diese Target-Technologien müssen auf dem Weg zu einem Fusionskraftwerk in Deutschland entwickelt werden, damit Fusions-Targets in ausreichender Menge, zuverlässig und zu einem wirtschaftlichen Stückpreis produziert werden können.

Ziele und Vorgehen

Das Ziel des Verbundprojektes IFE-Targetry-HUB ist die Bildung einer Material-, Prozess- und Charakterisierungsbasis zur gleichzeitigen Herstellung von funktionalen sowie kosteneffizienten Targets für die laserbasierte Trägheitsfusion. Auf Basis der Entwicklungen von neuen High-Density-Carbon (HDC)-Diamant Targets sollen HDC-Targets mit neuartiger Silizium Dotierung erforscht werden, die die bisherigen Wolframbasierten HDC-Targets ablösen sollen. In Ableitung der Erkenntnisse aus der HDC-Entwicklung sollen Herstellungsverfahren erforscht werden, die die gleichzeitige Herstellung von Targets in einer Zahl von zunächst mindestens 5000 Stück und darüber ermöglichen. Bisher gibt es lediglich eine experimentelle Herstellung in minimalen Stückzahlen von bis zu 10 Targets hoher Qualität.

Innovation und Perspektiven

Nach der erfolgreichen Demonstration eines funktionalen Target Produktionsprozesses bei mittleren Stückzahlen unter Laborbedingungen, werden die Ergebnisse in die fortschreitende Entwicklung des Produktionsprozesses eingehen, wie er für die Herstellung einer hinreichend großen Anzahl Targets für den kommerziellen Reaktorbetrieb notwendig ist. Die Firma Focused Energy GmbH wird die positiven Ergebnisse dieser dreijährigen Forschungsförderung in die nachfolgende Entwicklungsphase überführen und die spezifisch für die IFE-Target-Produktion von den jeweiligen Projektpartnern entwickelten Prozesse und Produkte zusammenführen und validieren. Eine langfristige strategische Zusammenarbeit mit den aktuellen Verbundpartnern wird angestrebt. Dies geschieht mit Blick auf die beteiligten Firmen auch, um das „Fusionsökosystem“ in Deutschland und Europa gemeinsam weiterzuentwickeln und um eine starke und verlässliche „lokale“ High-Tech-Industrie zu erhalten und gemeinsam weiter auszubauen.

PROJEKTDETAILS

Projektlaufzeit: 01.11.2024 - 31.10.2027
Projektvolumen: 21,4 Mio. Euro (zu 89,2% durch das BMBF gefördert)

PROJEKTKOORDINATION

Dr. Gabriel Schaumann
Focused Energy GmbH
Im Tiefen See 45
64293 Darmstadt

✉ gabriel.schaumann@focused-energy.world

PROJEKTPARTNER

Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF
Freiburg im Breisgau

Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
Aachen

Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM
Bremen

Fraunhofer-Entwicklungszentrum Röntgentechnik EZRT
Fürth

Focused Energy GmbH
Darmstadt

Diamond Materials GmbH & Co. KG
Freiburg im Breisgau

Plasmatreat GmbH
Steinhagen

LightFab GmbH
Aachen

ModuleWorks GmbH
Aachen

herkula Farben GmbH
Aachen

Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe)
Eggenstein-Leopoldshafen

Technische Universität Darmstadt
Darmstadt

KERN Microtechnik GmbH
Eschenlohe