Kernfusion beschäftigt vor allem Physiker. Doch plötzlich steht sie im Zentrum der deutschen Energiepolitik. Denn Bundeskanzler Friedrich Merz (CDU) machte beim Nordsee‑Gipfel in Hamburg deutlich, dass er Windenergie nur als Übergangslösung sieht. Langfristig will er, „dass Deutschland den ersten Fusionsreaktor der Welt ans Netz nimmt“. Aber wie weit ist die Forschung?
Was planen Union und SPD?
Im Koalitionsvertrag haben sich Union und SPD darauf verständigt, die Fusionsforschung gezielt zu fördern. Merz betonte beim Gipfel, dass Strom durch Kernfusion so günstig werde, dass es keine anderen Erzeugungsmethoden mehr brauche. Bereits im Oktober hatte die Bundesregierung eine milliardenschwere Förderung für die Fusionsforschung bewilligt.
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Was ist Kernfusion?
Grundsätzlich geht es darum, Atomkerne zusammenzubringen. Das unterscheidet die Kernfusion von klassischen Atomkraftwerken, die mit Kernspaltung arbeiten. Bei der Fusion von Deuterium und Tritium, zweier besonderer Formen des Gases Wasserstoff, entstehen das Edelgas Helium und Neutronen. Letztere liefern die Energie. Der Prozess gilt als sicher, sauber und könnte in unbegrenztem Maße Strom produzieren – eine Art Stein der Weisen der Branche.
Wie funktioniert sie?
In der Sonne laufen solche Fusionsprozesse ab, weil das Zentralgestirn eine enorme Masse hat. Auf der Erde sind andere Strategien nötig. Verfolgt werden im Wesentlichen zwei: Der Fusionsprozess kann einerseits in einem mehr als 100 Millionen Grad heißen Plasma angeregt werden, das von Magneten in der Schwebe gehalten wird. Andererseits kann Materie in der Größe eines Pfefferkorns mit einem sehr präzisen Laser beschossen werden, die Energie des Strahls setzt die Fusion in Gang.
Wie soll damit Strom erzeugt werden?
Strom zu gewinnen, ist das vermutlich Einfachste bei der Kernfusion. Die Neutronen werden zum Beispiel sehr vereinfacht von einer Wand aufgefangen, die sich erhitzt. Mit der Hitze wird Wasser verdampft, das eine Turbine antreibt, die wiederum Strom liefert. Ähnlich läuft das auch in Gas-, Kohle und Atomkraftwerken.
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Woran forschen die Experten?
Weltweit haben Wissenschaftler vor allem untersucht, wie sich Fusionen in einem Plasma nutzen lassen, das in einem Magnetfeld hängt. Mit der Laserfusion beschäftigte sich vor allem das Militär. In Deutschland federführend sind das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching bei München, das Forschungszentrum Jülich in Nordrhein-Westfalen und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Das IPP betreibt zwei Geräte, die Plasma erzeugen: Wendelstein X-7 in Greifswald und Asdex in Garching. Beide unterscheiden sich in der Form. Die Magnetspulen haben bei Asdex eine klassische Donut-Form (Tokamak), bei Wendelstein X-7 ist der Magnetkäfig in sich verdreht (Stellarator).
Wie weit ist Deutschland?
Die Bundesrepublik gehört zu den Ländern, die bei Kernfusionsforschung vorn dabei sind. Beim Stellarator ist Deutschland sogar führend. Was weltweit fehlt, ist bisher die kommerzielle Nutzung. Damit beschäftigen sich vermehrt private Firmen, und laut dem IAEA World Fusion Outlook 2025 hat die private Finanzierung im Kernfusionssektor vergangenen Jahr 10 Milliarden US-Dollar überschritten. In Deutschland wollen vier Start-ups das Thema vorantreiben: Gauss Fusion (Garching) und Proxima Fusion (München) setzen auf die Stellarator-Technik. Bei beiden arbeiten ehemalige Beschäftigte des IPP, das auch jeweils Partner ist. Marvel Fusion (München) und Focused Energy (Darmstadt) setzen auf Laser-Fusion, unterstützt werden sie unter anderem von der Bundesagentur für Sprunginnovation Sprind.
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Wann könnte ein erster Reaktor Strom liefern?
Ein Bonmot lautet seit Jahrzehnten: Der Durchbruch ist immer 30 Jahre entfernt. Möglicherweise geht es doch schneller. Proxima Fusion will Anfang der 2030er einen Demonstrator bauen, eine kleine Testversion eines Kraftwerks, die praktisch zeigt, dass Kernfusion technisch möglich ist und Strom liefern kann. Auch Gauss Fusion arbeitet an einem Stellarator.
Dennoch wird sehr wahrscheinlich ein US-Unternehmen zuerst fertig: Commonwealth Fusion Systems, eine Ausgründung des Massachussetts Institute of Technology, will 2027 einen Demonstrator fertig haben. Das Start-up hat dafür mehr als zwei Milliarden Dollar bei Investoren eingesammelt. Insgesamt gibt es derzeit dem Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung DIW zufolge rund 169 Projekte in unterschiedlichen Stadien. Sollte ein Demonstrator laufen, rechnen Experten mit mindestens zehn Jahren Bauzeit für ein echtes Fusionskraftwerk, frühestens also 2040.
Warum dauert das alles so lange?
Die Anlagen benötigen eine gewisse Größe. Wendelstein X-7 hat einen Durchmesser von gut elf Metern. Die Magnetspulen für solche Geräte sind riesig, beim Stellarator müssen sie wegen der Verdrehung einzeln angefertigt werden. Supraleitendes Material macht kräftigere Magnetfelder möglich als Kupferspulen. Es muss aber auf minus 270 Grad gekühlt werden.
Bisher ist zudem sehr vieles nur Theorie. 2022 gelang es bei einem Laserfusionsexperiment in den USA erstmals, mehr Energie zu erzeugen, als an Heizenergie hineingesteckt wurde. „Aus energiewirtschaftlicher Perspektive ist die Kernfusion heute von einer kommerziellen Nutzung genauso weit entfernt wie in den 1950er Jahren, als die Entwicklung für zivile Zwecke anlief“, sagt Christian von Hirschhausen, Wirtschaftsprofessor der Technischen Universität Berlin, der das Thema für das DIW untersucht hat.
