Proxima Fusion stellt Konzept für kommerzielles Fusionskraftwerk vor

Das deutsche Start-up Proxima Fusion und seine Partner haben ein gesamtheitliches Konzept für ein kommerzielles Fusionskraftwerk entwickelt, das für einen zuverlässigen kontinuierlichen Betrieb ausgelegt ist. Das Konzept heisst Stellaris und beinhaltet einen quasi-isodynamischen (QI-)Stellarator mit Hochtemperatur-Supraleiter-Magnettechnologie (HTS-Magnettechnologie). Ein QI-Stellarator ist eine spezielle Bauweise eines Stellarators, bei dem das Magnetfeld so gestaltet ist, dass Teilchenverluste minimiert und das Plasma stabil eingeschlossen werden, was dessen Betrieb effizienter macht im Vergleich zu anderen Stellarator-Typen.

Proxima Fusion ist ein 2023 gegründetes Spin-off des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik (IPP) in München. Das Stellaris-Konzept ist das Ergebnis einer öffentlich-privaten Partnerschaft zwischen den Ingenieuren von Proxima Fusion und den Wissenschaftlern des IPP. Es basiert auf dem erfolgreichen Wendelstein 7-X, dem QI-Forschungsstellarator des IPP.

Dank Hochtemperatur-Supraleitern (HTS) erzeuge Stellaris viel stärkere Magnetfelder als frühere Stellarator-Konzepte, was ihn zu einem Hochfeld-Stellarator mache und kompaktere Reaktoren ermögliche. «Kleinere Reaktoren können schneller gebaut werden, bieten eine effizientere Energieerzeugung und versprechen, sowohl im Bau als auch im Betrieb kostengünstiger zu sein», schrieb Proxima Fusion. Stellaris besitze zudem Trägerstrukturen, die den im Volllastbetrieb auftretenden Kräften standhalten könnten, ein wirksames Wärmemanagement bei den innenliegenden Oberflächen und an die komplexe Stellarator-Geometrie angepasste Blanket-Module zum Auffangen der Neutronen.

Gemäss Proxima Fusion werden ausschliesslich bereits verfügbare Materialien verwendet, wodurch das Stellaris-Konzept durch Erweitern der heutigen Lieferketten gebaut werden könne. 2027 soll der Stellarator-Magnet demonstriert werden. Das Unternehmen sei dann «auf dem besten Weg den Demonstrationsstellarator Alpha zu bauen, der im Jahr 2031 erstmals Nettofusionsenergie in einem Konzept demonstrieren wird, das zum Dauerbetrieb fähig ist und damit die Tür zur kommerziellen Anwendung der Fusionsenergie öffnet.» In den 2030er-Jahren sollen dann kommerzielle Fusionskraftwerke von Proxima Fusion unbegrenzt Strom liefern.

Die Auslegung von Stellaris wurde in einer mehr als 40 Seiten umfassenden wissenschaftlichen Publikation beschrieben, die von Experten begutachtet und in der Fachzeitschrift «Fusion Engineering und Design» veröffentlicht wurde.