Energiewirtschaft

Um die lasergezündete Trägheitsfusion (Inertial Fusion Energy; IFE) erfolgreich aus dem experimentellen Stadium in industrielle Anwendungen zu überführen, bündeln zwei weltweit führende Forschungseinrichtungen ihre Kräfte, sowie ihr Laser-Design- und Simulations-Know-how. Im Projekt ICONIC-FL – das Kürzel steht für International Cooperation on Next-gen Inertial Confinement Fusion Lasers – gleichen das amerikanische Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) und das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen ihre hoch entwickelten Laser-Simulationsmodelle ab. Ihre gemeinsame Zielsetzung ist die Entwicklung von Hochenergielasern, die nicht nur zünden, sondern im 24/7-Kraftwerksbetrieb maximal effizient laufen. Hierbei kommt es auf präzise und höchstgenaue Vorhersagen der Laser-Performance an. Computersimulationen spielen daher eine zentrale Rolle bei der Entwicklung der Laserarchitektur.

In den kommenden drei Jahren entwickelt das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT gemeinsam mit regionalen Partnern neue Technologien, um den kostenintensiven Edelmetalleinsatz bei Protonenaustauschmembran-Elektrolyseuren zu reduzieren. Im Wasserstofflabor des Fraunhofer ILT präsentieren Forschende die gesamte Prozesskette – von der Simulation über Tests bis zur Fertigung von Komponenten und Systemen für die Wasserstofftechnologie.

Wie kann Künstliche Intelligenz (KI) zur Wertschöpfung in der Laserfertigungstechnik und im Optikdesign beitragen? Welche Ansätze gibt es und was fehlt, um das Potenzial zu heben? Eine von SPECTARIS organisierte und vom Fraunhofer ILT sowie dem Bundesverband der IT-KMU in Berlin unterstützte Konferenz am 1. und 2. Oktober 2025 in Berlin lieferte Antworten.

Seit mehr als 30 Jahren gestaltet das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT die metallische additive Fertigung mit wegweisenden System- und Prozessinnovationen. Auf der Formnext vom 18. – 21.11.2025 präsentiert das Laser-Institut in Halle 11, Stand D31, sein umfassendes, auf zentrale Branchenhürden ausgerichtetes Portfolio, das Kosten senkt, Nacharbeit spart und Bauteile robuster macht: Von hochfesten Wolfram-Bauteilen und Multi-Material-Ansätzen für extrem belastete Komponenten in Fusionsanwendungen über hochproduktive simultane Beschichtungs- und Fertigbearbeitungsprozesse, die Zeit und Energie spart, bis hin zu smarten Strukturen wie gedruckten Sensoren, die Metallbauteile smart werden lassen.

Mit dem Verfahren des optischen Stempelns lassen sich Mikrostrukturen in nur einem einzigen Laserpuls präzise und reproduzierbar erzeugen – ganz ohne zeitaufwändiges Abscannen der Fläche. Am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT formen Forschende in Zusammenarbeit mit dem RWTH Aachen – Lehrstuhl für Technologie Optischer Systeme TOS den Strahl eines Ultrakurzpulslasers mithilfe eines Spatial Light Modulators (SLM) exakt in das gewünschte Muster und bringen es direkt auf die Werkstückoberfläche. Das beschleunigt die Bearbeitung deutlich und eröffnet neue Möglichkeiten für Branchen wie die stahl- und metallverarbeitende Industrie oder die Glasverarbeitung. Erste Tests zeigen, dass sich die Prozesszeiten um mindestens 80 Prozent reduzieren lassen.

Die laserbasierte Trägheitsfusion ist ein strategischer Zukunftsmarkt für die Photonik. Ihre Machbarkeit ist nachgewiesen. In Deutschland formieren sich Konsortien aus Industrie und Forschung, um die klimaneutrale und intrinsisch sichere Energiequelle zu erschließen und schlagkräftige Lieferketten zu bilden. Der Staat fördert die Entwicklung der Basistechnologien für Fusionskraftwerke mit über einer Milliarde Euro. Die Ansätze bergen über die Fusion hinaus hohes Innnovationspotenzial. Wichtige Akteure treffen sich auf der LASER 2025 zum Application Panel »Laser Fusion: Energizing Photonics Industry«. Geleitet vom Fraunhofer ILT beleuchtet es Marktpotenziale und Chancen der Fusion.