Energie: Proxima Fusion setzt beim Durchbruch der Kernfusion auf KI
Düsseldorf. Das Münchener Energie-Start-up Proxima Fusion hat in einer Finanzierungsrunde 20 Millionen Euro eingesammelt. Hauptinvestor ist die Schweizer Venture-Capital-Firma Redalpine.
Mit dem Geld will das Jungunternehmen vor allem die nötigen Forschungsspezialisten anziehen: „Die Entwicklung der Kernfusion ist eine große Herausforderung, für die wir die besten Leute brauchen. Und das ist wenig überraschend gar nicht so einfach“, sagt CEO und Mitgründer Francesco Sciortino im Gespräch mit dem Handelsblatt.
Die Wissenschaftler wollen der Kernfusion zum Durchbruch verhelfen und so eine bald unbegrenzte Energiequelle schaffen. Kernfusion ahmt das Funktionsprinzip der Sonne nach: Wasserstoffkerne verschmelzen zu Heliumkernen und setzen dabei Unmengen an Energie frei. Bis 2031 will Proxima Fusion ein erstes Demonstrationskraftwerk in Deutschland entwickeln.
Atomenergie, nur sicher und mit weit weniger Müll
Bislang mangelt es Forschern aber an Erfolgen. Ende 2022 konnten Forscher in den USA zwar erfolgreich eine Kernfusion mit positiver Energiebilanz durchführen. Diese Energie hätte jedoch gerade einmal gereicht, um eine Glühbirne fünf Stunden lang brennen zu lassen.
In Deutschland fordern vor allem Union und FDP Investitionen und Gesetze zur Unterstützung der Kernfusionsforschung. Immerhin verspräche ein Durchbruch eine Energiequelle, die ohne fossile Brennstoffe auskommt, unerschöpflich und bei jeder Witterung verfügbar ist. Und anders als bei der herkömmlichen Kernenergie erzeugte sie nur geringe Mengen Atommüll und gilt in der Theorie als sicher.
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) will zwischen 2024 und 2028 eine Milliarde Euro in die Kernfusion investieren und fördert mehrere Projekte. Auch Proxima Fusion bekommt zehn Millionen Euro aus dem Fördertopf.
Die meisten Projekte setzen auf die sogenannte Trägheitsfusion, also den Einsatz von Hochleistungslasern. Auch die deutschen Start-ups Marvel Fusion und Focused Energy verfolgen diesen Ansatz. Zwar fließt in die Laserfusion aktuell deutlich mehr Geld. Länger erforscht ist jedoch die Magnetfusion. Riesige Magnete erzeugen dabei in extrem heißen Plasmawolken eine nukleare Fusion. Dabei gibt es zwei Ansätze, die sich im Design der Anlagen etwas unterscheiden.
Wie Kernfusion funktioniert
So wendet etwa das Forschungskraftwerk Iter, das seit 2006 in Südfrankreich entsteht, das Tokamak-Prinzip an. Hierbei werden die notwendigen Magnetfelder von innen durch elektrischen Strom hergestellt. Mit diesem Verfahren wurden die bisherigen Energierekorde erzeugt.
Das andere Prinzip nennt sich Stellarator. Das nutzt etwa der Versuchsreaktor Wendelstein 7-X in Greifswald, und auch Proxima will darauf aufbauen.
Beim Stellarator wird das Magnetfeld nur von äußeren, wellenförmigen Spulen erzeugt, sodass kein Strom im Plasma notwendig ist. Das Design dieser Spulen macht die Konstruktion zwar komplizierter, aber laut Experten auch sehr viel stabiler. Es eignet sich also besser für einen Dauerbetrieb.
„Stellaratoren sind sehr komplizierte Systeme, bei denen eine Vielzahl von Parametern berücksichtigt werden muss“, sagt Proxia-Chef Sciortino. Um all die Möglichkeiten beim Bau zu berechnen, hat der promovierte Physiker erst im vergangenen Monat zwei neue Experten für Künstliche Intelligenz ins Unternehmen geholt.
Scortino begründet das so: „Künstliche Intelligenz hat ein unglaubliches Potenzial. Die Muster und Perspektiven, die mit KI entdeckt werden, sind für den Menschen fast unvorstellbar.“ Sobald die Pläne weit genug fortgeschritten sind, soll ein digitaler Zwilling des ersten Demonstrationskraftwerks gebaut und mit einer Künstlichen Intelligenz verknüpft werden. An der digitalen Kopie kann die KI komplexe Berechnungen durchführen – ohne praktische Versuche und Fehlversuche.
Dadurch, so der Proxima-Chef, könnte sich auch der Bau des ersten Kraftwerks nach vorn verschieben. „Unser simulationsgestützter Ansatz bei der Entwicklung hilft uns, Entwürfe schneller zu iterieren, als wir es mit Hardware jemals könnten.“
Erste Entwürfe plant das Start-up im Sommer vorzustellen. Die Demonstrationsanlage will Proxima in Deutschland bauen. Anders als Konkurrent Marvel Fusion, der das erste Kraftwerk in den USA plant.
Gemeinsam mit der Colorado State University investiert das deutsche Unternehmen 150 Millionen Dollar. Die Colorado State University gehört weltweit zu den angesehensten Institutionen in der Fusionsforschung. Nordamerika gilt in der Technologie unter Branchenexperten als führend.