Richtlinie zur Förderung von Projekten zum Thema „Explorative Forschungsansätze in der Fusion“
Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) beabsichtigt, das Themenfeld „Explorative Forschungsansätze für die Fusion“ auf der Grundlage des Programms „Fusion 2040 – Forschung auf dem Weg zum Fusionskraftwerk“ sowie unter dem Dach der Hightech Agenda Deutschland und des Energieforschungsprogramms der Bundesregierung zu fördern.
Mit dem Förderprogramm verfolgt das BMFTR das Ziel, schnell und zielführend die Voraussetzungen für den Bau eines ersten Fusionskraftwerks in Deutschland zu schaffen. Hierfür sollen technologieoffen Forschungsarbeiten sowohl im Bereich der Trägheitsfusion als auch des magnetischen Einschlusses gefördert werden.
An den Grundlagen der technischen Umsetzung der Fusionsenergie wird bereits seit vielen Jahrzehnten geforscht. Fusionsreaktionen in einem Labor oder einem Kraftwerk in Gang zu setzen und zu kontrollieren, ist jedoch aufgrund der extremen Bedingungen der Reaktion enorm herausfordernd. Aufgrund der Abstoßung positiv geladener Atomkerne, die es zu überwinden gilt, können solche Reaktionen nur bei extremen Temperaturen und Drücken stattfinden. Eine Verschmelzung erreicht man daher nur mit Hilfe von extremen Magnetfeldern, Heizsystemen oder sehr starken Lasern.
Die Herausforderungen auf dem Weg zu einem Fusionskraftwerk sind vielfältig. Die meisten der benötigten Komponenten, Technologien und Systeme existieren momentan – wenn überhaupt – nur in Form wissenschaftlicher Experimente und werden in den kommenden Jahren weiter erforscht, entwickelt und erprobt werden müssen. Zudem muss ein Übergang von einer reinen Grundlagenforschung hin zu einer anwendungs- und projektorientierten Forschung vollzogen werden. Hierfür braucht es ein Innovationsökosystem, in dem alle relevanten Akteure effizient zusammenarbeiten können.
Aus diesen Aspekten formuliert das Förderprogramm Fusion 2040 eine Reihe von Handlungsfeldern und definiert Themenschwerpunkte, von denen einige in den ersten zwei Auswahlrunden der Förderrichtlinie „Basistechnologien für die Fusion“ im Jahr 2024 bereits adressiert wurden und in den kommenden Jahren mit spezifischen Maßnahmen weiter adressiert werden sollen.
Wissenschaftlich-technische Fragestellungen:
a) System-Codes/Kraftwerksdesign
b) Tritium/Tritiumkreislauf/Brutblanket
c) Erste Wand/Plasma-Wand-Wechselwirkung
d) Neutronics/Neutronenquellen
e) Magnetischer Einschluss und Plasmaheizung
f) Lasersysteme
g) Targets und Injektionssysteme
h) Hochenergiedichte- und Magentohydrodynamik-Simulationen
i) Diagnostik
j) Remote-Handling
k) Periphere Kraftwerkskomponenten
Innovationsökosystem:
l) Kooperation, Einbindung der (Anwender- und Ausrüster-)Industrie
m) Fachkräfte
n) Kommunikation und Outreach
o) Regulierung und Rechtsrahmen für den Bau, Betrieb und Rückbau von Fusionskraftwerken
Mit der vorliegenden Förderrichtlinie sollen insbesondere die Buchstaben a bis k adressiert werden.
Um die Förderziele zu erreichen, sollen Forschungsarbeiten unterstützt werden, die ein Funktionsprinzip oder neuartige wissenschaftlich-technologische Konzepte mit potenzieller Relevanz für einen künftigen Fusionsreaktor als Einzelvorhaben oder in kleinen, fokussieren Verbünden demonstrieren.