Energie 31. Jan 2024 Von Stefan Asche Lesezeit: ca. 3 Minuten

Trumpf beteiligt sich an US-Programm zur Laserfusion

Das deutsche Hochtechnologieunternehmen Trumpf gehört einem Konsortium an, das in den USA die innovative Energieerzeugung vorantreibt.

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Trumpf verfügt über viel Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung besonders leistungsfähiger Laser, wie sie für die Laserfusion künftig benötigt werden. Ein Beispiel dafür sind die Lasersysteme (im Bild) für EUV-Lithografie-Anlagen, mit deren Hilfe die leistungsfähigsten Mikrochips der Welt entstehen.
Foto: Andreas Weise/Trumpf

Das US-Energieministerium hat eine Förderung von 42 Mio. $ für drei neue Laserfusionszentren bewilligt. Damit sollen Forscher versuchen, die Technologie zur alternativen Energieerzeugung für künftige Generationen weiterzuentwickeln. Trumpf ist Teil des Engagements.

Das Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), 60 km östlich von San Francisco, Kalifornien, ist die weltweit führende Forschungseinrichtung für laserbasierte Fusionstechnologie. Vor gut einem Jahr, am 5. Dezember 2022, gelang dort den Forschern in der National Ignition Facility erstmals die Fusion mit einem Nettoenergiegewinn. Diesen Erfolg konnten die Forscher mittlerweile dreimal wiederholen – mit einem noch höheren Energiegewinn.

Geplant: Trägheitsfusionskraftwerk

Trumpf soll gemeinsam mit akademischen Institutionen, US-Laboren und anderen Industriekonzernen die Forschung an grundlegenden Herausforderungen der Fusionsenergie als wirtschaftlich tragfähige Methode der CO2-armen Energiegewinnung vorantreiben. Das gemeinsame Ziel: einen tragfähigen Plan für den Bau eines Trägheitsfusionskraftwerks entwickeln.

Was fehlt: Moderne Diodenlaser als Pumpquelle

„Damit ein Trägheitsfusionskraftwerk mehr Energie erzeugen kann, als der Betrieb des Lasers benötigt, müssten wir die Pumpquellen aus den 1980er-Jahren durch moderne Diodenlaser ersetzen. Dazu müssten die Kapazitäten in der weltweiten Laserdiodenproduktion deutlich erhöht werden. Wir werden mit den Konsortialpartnern zusammenarbeiten, um die Schlüsselfragen der Skalierung, Kostenreduzierung und Standardisierung von Diodenpumpquellen zu klären. Wir werden außerdem dabei helfen, einen Fahrplan für das Projekt zu entwickeln“, sagt Stewart McDougall, Leiter Forschung und Entwicklung bei Trumpf Photonics in Cranbury, New Jersey, USA.

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Das Projekt wird vier Jahre dauern. „Wir verfügen über mehr als zwei Jahrzehnte Erfahrung in der Entwicklung und Vermarktung von Diodenlaser-Pumpquellen für industrielle Festkörperlaser. Unser Fachwissen erstreckt sich über die gesamte Wertschöpfungskette, vom Material bis hin zu vollständigen Umwelt- und Zuverlässigkeitsprüfungen und der Integration in das Lasersystem. Es wird wahrscheinlich noch Jahrzehnte dauern, bis Fusionskraftwerke in Betrieb genommen und ein rentables Geschäft werden könnten. Die Tatsache, dass wir bei diesem Zukunftsprojekt als Berater mit am Tisch sitzen, spricht aber für unsere Kompetenz“, sagt McDougall.

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Die von der US-Regierung geförderten Forschungen unterstützen das Ziel des US-Präsidenten, bis zum Jahr 2032 validierte Konzepte für verschiedene Arten von Fusionskraftwerken vorzuweisen. Trumpf selbst erhält keine Fördermittel für das Projekt.

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