Passt in eine Garage: Start-Up will kommerziellen Fusions-Reaktor bauen – Noch mag es nach Zukunftsmusik klingen, aber eines Tages werden kommerziell vermarktete Fusionsreaktoren alltäglich sein. Dieser Tage arbeiten zahlreiche Unternehmen an der Verwirklichung dieser Vision und versuchen dazu, die Tücken des sogenannten Tokamak-Reaktors, der rein theoretisch bereits in den frühen 1950er Jahren ersonnen wurde, zu bändigen.

Die Idee: In einem donutförmigen Ring sollen Magneten Plasma beschleunigen und verdichten.

Bislang kam das Ganze jedoch nicht über den Status eines extrem teuren Forschungsprojekts hinaus. Doch die Experten forschen unermüdlich weiter, um eines Tages über die Kernfusion unendliche und im Vergleich zum Uranreaktor vor allem sichere Mengen an klimaneutraler Energie erzeugen zu können.

Während große Staatsunternehmen nun auf neuartige Magneten setzen, suchen kleinere Start-Ups in Ermangelung von Geld und Zeit andere Wege, eine Verschmelzung zu erzwingen.

So zum Beispiel „Zap Energy“ wo man auf die sogenannte „Z-Pinch-Technologie“ setzt.

Der Vorteil dabei: Es bedarf keiner aufwendigen Magnetspulen, wie sie in Tokamaks zum Einsatz kommen – das Magnetfeld wird stattdessen von einem Strom im Plasma selbst erzeugt.

Über ein kleines elektromagnetisches Feld wird das Plasma in einem begrenzten Raum eingeschlossen und dort komprimiert – und zwar solange, bis die Bedingungen für die Fusion erreicht sind.

Uri Shumlak, Chief Science Officer von Zap Energy, erklärt: „Z-Pinch ist seit Langem ein attraktiver Weg, um die Kernfusion zu erreichen, aber viele Jahre lang hielten Forscher die Plasmainstabilitäten von Z-Pinch für eine unüberwindbare Herausforderung.“

Shumlak weiter:

„Wir haben sowohl durch Simulationen als auch durch Experimente gezeigt, dass Scherströmungen Fusionsplasmen stabilisieren können und dass die Stabilität bis zu einem kommerziell nutzbaren Maßstab reichen sollte. Das Team von Zap Energy hat rasante Fortschritte gemacht, seit diese Technologie das Labor verlassen hat, insbesondere durch das jüngste Wachstum des Teams und der Investitionen.“

Zwar wurde auch die Z-Pinch-Technologie bereits in den 1950ern skizziert, da man aber nicht in der Lage war, das Plasma stabil zu halten, wendete man seine Aufmerksamkeit dem Tokamak zu, wo man dank der besser zu kontrollierenden Magneten stets ein stabiles Feld schaffen konnte.

Erst 2019 gelang es schließlich einer Gruppe von Forschern der University of Washington, der auch Shumlak angehörte, Plasmaströme im Z-Pinch-Verfahren so zu glätten, dass Verzerrungen des Feldes vermieden werden konnten.

2022 gelang es schließlich, die ersten Plasmen in einem Prototypreaktor zu erzeugen.

Dank einer Finanzspritze von 160 Millionen Dollar soll nun ein kommerzieller Reaktor realisiert werden. Dieser wäre laut dem Unternehmen so klein, dass er in einer Garage Platz finden könne. Von daher sei es kein Problem, den Reaktor in einer Fabrik zu fertigen, und dann per Lkw zu seinem Bestimmungsort zu transportieren.

Quelle: stern.de