Lieferketten und Innovationsökosysteme für die Fusion
Deutlich optimistischer ist in dieser Frage Damian Buet, CEO der Amplitude Laser Group. Fast ein Viertel der 400 Beschäftigten arbeitet in der Forschung und Entwicklung – und entwickelt neben Femtosekundenlasern für medizinische und industrielle Anwendungen Großlaser mit hoher Energie und Peek-Leistungen von bis zu 3 Petawatt. Diese sind jedoch nicht mit Blick auf ihre Effizienz oder hohe Wiederholraten designt. Bisher basieren die Hochenergielaser auf der Verstärkung mit Blitzlampen. »Die Spitzenforschung beginnt gerade erst, sich mit der Effizienzfrage und dem kontinuierlichen 10- bis 20-Hz-Betrieb für Kraftwerke zu befassen«, sagte er. Aber er sei zuversichtlich, dass die technologischen Herausforderungen lösbar sind, wenn es entsprechenden Pull aus dem Markt gibt. Der Blick auf andere Märkte wie Batterien oder Photovoltaik, wo die Modulkosten seit 1976 um 99,6 Prozent gesunken sind, zeige, dass dies oft schneller geht, als erwartet. »Ich bin zu 100 Prozent davon überzeugt, dass sich die Fusionstechnologie durchsetzen wird«, sagte er und warb, »Europa verfügt über unglaublich viele komplementäre Stärken. Wir können das Rennen gewinnen. Lasst es uns angehen«.
Dorman stimmte zu. Er sieht in der Magnetfusion (MFE) wie auch in der Trägheitsfusion (IFE) – große Chancen für die Laserindustrie. »Die Hochtemperatur-supraleitenden Magnetbänder für MFE-Reaktoren werden mit Lasern hergestellt und erst recht brauchen IFE-Kraftwerke eine riesige Anzahl von Lasern«, sagte er. Und auch der kommissarische Leiter des Fraunhofer ILT, Dr. Jochen Stollenwerk, entwickelte in seinem Eröffnungsvortrag »Scaling Photons, Scaling Impact: High average Power, high pulse energy, and intelligent control« ein Szenario, in dem die Forschung an cw- und Ultrakurzpuls (UKP)-Lasern mit steigenden Durchschnittsleistungen, Strahlintensitäten sowie an digitalen, vermehrt KI-gestützten Lösungen zur immer präziseren Steuerung und Regelung von Laserverfahren den Weg zur kommerziellen Energieerzeugung mit Fusion ebnen. »Künftige Fusionsantriebe müssen Impulse im Multi-Megajoule-Bereich bei hohen Wiederholungsraten liefern, mit einem Wirkungsgrad in der Größenordnung von 10 bis 20 Prozent und einer Lebensdauer von vielen Milliarden Schüssen. Dies ist eine enorme Herausforderung, die Innovationen bei den Verstärkungsmedien, der Kühlung, Optik und der Systemarchitektur erfordert«, erklärte er. Das Fraunhofer ILT bringe sein Fachwissen in den Bereichen Laser mit hoher Durchschnittsleistung, skalierbare Optikfertigung und Systemmodellierung ein, um gemeinsam mit Partnern Konzepte zu entwickeln, die auf kommerzielle Fusionskraftwerke skaliert werden können.
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
