Kernfusion

Fusion ist ein physikalischer Prozess, bei dem sich zwei leichte Atomkerne zu einem schwereren Kern verbinden. Ein kleiner Teil ihrer Masse wird dabei nach Einsteins Beziehung E = mc² in Energie umgewandelt. Im Inneren der Sonne verbinden sich Wasserstoffkerne über mehrere Zwischenschritte zu Helium.

Auf der Erde fehlt die starke Gravitation der Sonne. Deshalb müssen die positiv geladenen Brennstoffteilchen in entsprechenden Reaktoren auf sehr hohe Temperaturen erhitzt, verdichtet oder beschleunigt werden, dass sie ihre elektrische Abstoßung (Coloumb-Kraft) überwinden und zusammenstoßen können.

Der am häufigsten verfolgte Ansatz auf der Erde ist die Reaktion der Wasserstoffisotope Deuterium und Tritium zu Helium und einem Neutron. Rund 80 Prozent der frei werdenden Energie trägt das Neutron aus der Fusionszone in die umgebenden Bauteile. Dort soll sie in einem späteren Kraftwerk als Wärme genutzt werden. Die beiden wichtigsten Konzeptfamilien erreichen dies auf unterschiedliche Weise: Bei der Magnetfusion wird ein heißes Plasma durch Magnetfelder eingeschlossen. Bei der Laserfusion wird ein kleines Brennstofftarget in sehr kurzer Zeit stark komprimiert und erhitzt. Für beide Ansätze müssen die entstehende Wärme, die Neutronen, sowie Brennstoff und Materialien zuverlässig beherrscht werden. [1]

Fusion wird als Ergänzung eines klimafreundlichen Energiesystems betrachtet, weil die Fusionsreaktion selbst keine treibhauswirksamen Produkte wie CO₂ freisetzt. Fusionskraftwerke könnten daher langfristig große Mengen CO₂-armen elektrischen Strom und Wärme wetterunabhängig bereitstellen und ein Energiesystem ergänzen, das überwiegend auf erneuerbaren Energien basiert. Wie bei jeder Energieform entstehen jedoch beim Bau, Betrieb und Rückbau der Anlagen Emissionen und Ressourcenaufwände. [2]

Ein weiterer Vorteil ist die sehr hohe Energiedichte der Brennstoffe: Ein Kilogramm Deuterium-Tritium-Gemisch kann theoretisch rund 340 Terajoule Fusionsenergie freisetzen. [1] Das entspricht ungefähr dem Energiegehalt von 7.000 Tonnen Erdgas (48 MJ / kg [3]). Die tatsächlich erzeugbare Strommenge ist aufgrund der notwendigen Energieumwandlung geringer.

Fusion könnte außerdem zur Energiesouveränität beitragen. Deuterium ist aus Wasser erzeugbar. Tritium kommt in der Natur nur in Spuren vor, soll aber in künftigen Fusionskraftwerken mithilfe von Lithium selbst erzeugt werden. Wasser und Lithium sind weltweit breiter verfügbar als viele fossile Energieträger. Dadurch könnten Abhängigkeiten von einzelnen Brennstofflieferanten und geopolitisch konzentrierten Importwegen verringert werden. [4]

Die derzeit am weitesten verfolgte Brennstoffkombination besteht aus Deuterium (D bzw. 2H) und Tritium (T bzw. 3H). Diese Reaktion erreicht unter vergleichsweise gut zugänglichen Bedingungen hohe Reaktionsraten und gilt deshalb als der technologisch naheliegendste Weg zu einem ersten Fusionskraftwerk.

Deuterium ist ein stabiles Wasserstoffisotop und kann aus Wasser gewonnen werden. Tritium ist radioaktiv, besitzt eine Halbwertszeit von rund 12,3 Jahren und kommt natürlich nur in sehr kleinen Mengen vor. Die weltweit verfügbaren Bestände reichen nicht für eine größere Flotte von Fusionskraftwerken aus. Künftige Anlagen sollen Tritium daher in einem sogenannten Brut-Blanket erzeugen. Dabei treffen Fusionsneutronen auf lithiumhaltiges Material, wodurch unter anderem Tritium entsteht. Dieses muss anschließend abgetrennt, gereinigt und wieder dem Brennstoffkreislauf zugeführt werden. ITER soll hierfür unterschiedliche Testmodule erproben, wird aber noch keine vollständige Tritium-Selbstversorgung eines Kraftwerks nachweisen. Tritium stellt die Fusion noch vor weitere Herausforderungen: Es kann aufgrund seines geringen Atomradius leicht in Materialien eindringen, diffundieren und entweichen. Geeignete Materialien, Barrieren, geschlossene Prozesssysteme und eine kontinuierliche Überwachung sind deshalb erforderlich. [4]

Fusion und Kernspaltung beruhen auf derselben physikalischen Grundlage: dem Massendefekt. Der Unterschied liegt darin, auf welcher Seite der Kernbindungsenergiekurve die Reaktion stattfindet: Leichte Kerne setzen Energie frei, wenn sie verschmelzen (Fusion), sehr schwere Kerne setzen Energie frei, wenn sie gespalten werden (Spaltung). [1]

Für die Kernspaltung werden vor allem Uran-235 oder Plutonium-239 genutzt. Sie sind geopolitisch schwer verfügbar, müssen angereichert werden und sind stark radioaktiv. Bei der Fusion ist die Reaktion von Deuterium und Tritium am weitesten entwickelt (vgl. Frage 3).

Bei der Kernspaltung können freigesetzte Neutronen weitere Spaltungen auslösen. Diese Kettenreaktion muss technisch kontrolliert werden. Bei der Fusion gibt es keine sich selbst verstärkende Kettenreaktion: Werden Plasmaeinschluss, Brennstoffzufuhr oder Energiezufuhr unterbrochen, endet die Fusionsreaktion. Dennoch müssen auch bei Fusionsanlagen Risiken wie Tritium, aktivierte Materialien, gespeicherte magnetische oder thermische Energie und Nachwärme beherrscht werden.

Ein wesentlicher Unterschied betrifft die entstehenden radioaktiven Stoffe und ihre Halbwertszeiten. Bei der Kernspaltung entstehen radioaktive Spaltprodukte und Transurane. Einige dieser Stoffe besitzen Halbwertszeiten von Zehntausenden bis hin zu mehreren Millionen Jahren und müssen entsprechend lange sicher von der Umwelt isoliert werden. Bei der Deuterium-Tritium-Fusion entstehen unmittelbar Helium und energiereiche Neutronen. Sie sind nicht radioaktiv. Die Neutronen können jedoch die Werkstoffe der Fusionskammer und angrenzende Komponenten aktivieren. Welche Radionuklide dabei entstehen und wie lange sie strahlen, hängt stark von der Materialzusammensetzung, der Neutronenbelastung und der Einsatzdauer ab.

Durch die gezielte Entwicklung niedrig aktivierbarer Werkstoffe soll erreicht werden, dass ein großer Teil der ausgetauschten Komponenten nach einer Abklingzeit von etwa 100 Jahren wiederverwendet, recycelt oder mit geringerem Aufwand entsorgt werden kann. Daneben muss Tritium sicher gehandhabt werden. Fusion erzeugt somit ebenfalls radioaktive Materialien, jedoch voraussichtlich deutlich weniger langlebige als die Kernspaltung – vorausgesetzt, geeignete Werkstoffe und Recyclingkonzepte werden erfolgreich entwickelt und eingesetzt. [5]

Für eine ausreichende Zahl von Fusionsreaktionen müssen Temperatur, Teilchendichte und Einschlusszeit gemeinsam einen bestimmten Schwellenwert erreichen, um die Coulomb-Kraft zu überwinden. Die beiden derzeit wichtigsten Konzeptfamilien unterscheiden sich vor allem darin, wie dieses sogenannte Tripelprodukt erzielt wird. [1]

Bei der Magnetfusion hält ein heißes Plasma über längere Zeit magnetisch zusammen. Laserfusion verdichtet und erhitzt ein kleines Brennstoff-Target sehr stark, aber nur für einen extrem kurzen Moment. Beide Wege benötigen später ähnliche Grundsysteme wie Wärmeabfuhr, Tritiumkreislauf, Schutz vor Neutronen und Fernwartung. Die konkreten Komponenten und Lieferketten unterscheiden sich jedoch deutlich. [5]

Magnetfusion

Bei der Magnetfusion wird das D-T-Brennstoffgemisch zunächst in ein evakuiertes Reaktorgefäß eingebracht und durch Heizen in den Plasmazustand überführt. Da ein Plasma aus elektrisch geladenen Teilchen besteht, lässt es sich durch starke Magnetfelder einschließen und von der Gefäßwand fernhalten. Die wichtigsten Konzepte sind Tokamak und Stellarator. Bei der Magnetfusion bestehen insbesondere Bedarfe bei supraleitenden Magneten, Kryotechnik, Hochstromtechnik, Vakuumgefäßen, Gyrotrons zur Plasmaheizung, Divertoren, Blanket-Strukturen, Kühltechnik und Fernwartung.

Ein Stellarator erzeugt das gesamte einschließende Magnetfeld durch äußere, räumlich stark geformte Spulen. Dadurch benötigt er keinen Plasmastrom für den Einschluss und eignet sich grundsätzlich besser für lange oder kontinuierliche Betriebsphasen. Die Herausforderung liegt in den sehr komplex geformten, dreidimensionalen Magnetspulen, der anspruchsvollen Fertigung, präzisen Montage und offenen Fragen zur Skalierung der bisherigen Laborergebnisse auf Kraftwerksgröße.

Laserfusion 

Bei der Laserfusion wird ein wenige Kubikmillimeter großes Brennstoff-Target mit Deuterium und Tritium verwendet. Sehr viele leistungsstarke Laserstrahlen komprimieren und erhitzen dieses Target so schnell, dass für einen kurzen Moment Fusionsbedingungen entstehen. Der Brennstoff wird nicht über Magnetfelder lange eingeschlossen, sondern durch seine eigene Trägheit während der extrem kurzen Verdichtungsphase zusammengehalten.

Beim Direct Drive treffen die Laserstrahlen direkt auf das Brennstoff-Target. Beim Indirect Drive erhitzen die Laser zunächst einen Hohlraum; die dort entstehende Röntgenstrahlung komprimiert das Target gleichmäßig. Weitere Konzepte wie Fast Ignition oder Shock Ignition werden ebenfalls erforscht.

Die National Ignition Facility in den USA zeigte 2022 erstmals einen Energiegewinn auf Targetebene. Im April 2025 wurden 2,08 Megajoule Laserenergie auf das Target übertragen und 8,6 Megajoule Fusionsenergie freigesetzt. Der Energiebedarf der gesamten Laseranlage war jedoch deutlich höher. [6] Neben Magnet- und Laserfusion werden weitere, teilweise hybride Konzepte erforscht.

Ein kommerzielles Fusionskraft-werk existiert noch nicht. Sein grundsätzlicher Aufbau kann sich jedoch beispielhaft aus bestehenden Tokamak- und Stellarator-Konzepten ableiten.

Im Zentrum befindet sich die Fusionskammer mit dem magnetisch eingeschlossenen Plasma. Die erste Wand begrenzt den Plasmaraum und nimmt hohe Wärmelasten auf. Dahinter liegt das Blanket: Es bremst die energiereichen Neutronen ab, wandelt ihre Bewegungsenergie in Wärme um, schützt weiter außenliegende Komponenten und soll mithilfe von Lithium Tritium erzeugen. Der Divertor führt Helium und Verunreinigungen aus dem Plasma ab und ist besonders hohen Wärmelasten ausgesetzt.

Ein Kühlmedium transportiert die Wärme aus Blanket und Divertor zu einer nachgeschalteten Energiewandlung. Das Grundprinzip ähnelt damit anderen thermischen Kraftwerken: Wärme erzeugt Dampf oder treibt einen anderen Kreisprozess an, der über Turbine und Generator elektrische Energie bereitstellt. Zusätzlich werden Systeme für Magnete, Vakuum, Kühlung, Plasmaheizung, Brennstoffaufbereitung, Messung, Steuerung und fernbediente Wartung benötigt.

Entscheidend ist die Gesamtbilanz. Ein Kraftwerk liefert erst dann Netto-Strom, wenn die abgegebene elektrische Energie größer ist, als der Eigenbedarf der gesamten Anlage – einschließlich Plasmaheizung oder Laser, Magnetkühlung, Pumpen, Brennstoffkreislauf und weiterer Hilfssysteme. [1] [5]

Fusionskraftwerke würden voraussichtlich ähnlich wie andere große thermische Kraftwerke Strom über Turbinen und Generatoren erzeugen. Für die Netzintegration ist entscheidend, ob sie kontinuierlich, flexibel oder gepulst betrieben werden können, wie schnell sich ihre Leistung verändern lässt und wie hoch ihr Eigenenergiebedarf ist.

Bestehende Kraftwerksstandorte könnten attraktiv sein, weil dort häufig leistungsfähige Netzanbindungen, Flächen, industrielle Infrastruktur und teilweise Kühlsysteme vorhanden sind.

Die FIRE-Roadmap der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech) nennt deshalb Brownfield-Standorte – etwa ehemalige Kohle- oder Kernkraftwerksareale – als mögliche Option. [7] Neben elektrischen Strom könnte die erzeugte Wärme perspektivisch auch für industrielle Prozesse, Fernwärme oder die Herstellung von Wasserstoff genutzt werden. Welche Anwendung wirtschaftlich sinnvoll ist, hängt von Temperatur, Standort, Abnehmern und Verfügbarkeit der Anlage ab.

Da die während der Fusion entstehenden Neutronen keine elektrische Ladung haben, werden sie nicht vom Magnetfeld eingeschlossen. Sie durchdringen die erste Wand und interagieren mit den Materialien. Diese Wechselwirkung kann Gitterdefekte und Gaseinschlüsse im Material erzeugen. Bauteile können dadurch aufquellen, verhärten, verspröden oder an Wärmeleitfähigkeit verlieren. [5]

Außerdem können Atomkerne in den Bauteilen radioaktiv aktiviert werden. Radioaktive Materialien entstehen somit vor allem durch die Wechselwirkung der Neutronen mit der Fusionskammer und ihren Komponenten sowie durch den Umgang mit Tritium.

Die Menge dieser radioaktiven Stoffe, sowie ihre Aktivität und Abklingzeit hängen wesentlich von Werkstoff, Neutronendosis und Einsatzdauer ab. Die FIRERoadmap ordnet sie als überwiegend schwach- bis mittel radioaktiv ein. Ihre Halbwertszeiten liegen im 100-Jahre-Bereich und sind damit besser handhabbar als radioaktive Produkte der Kernspaltung. [7] Niedrig aktivierbare Werkstoffe wie EUROFER, Abschirmungen, geschlossene Tritiumsysteme und fernbediente Wartung sollen die Belastungen reduzieren. Verfahren für Austausch, Wiederverwendung, Recycling und Entsorgung müssen für den Kraftwerksmaßstab noch weiterentwickelt und erprobt werden. Fusion ist nicht völlig risikofrei; Tritium, aktivierte Bauteile, gespeicherte Energien und mögliche Störfälle erfordern ein umfassendes Sicherheitskonzept. [5]

Fusion befindet sich weiterhin in der Forschungs- und Entwicklungsphase; noch speist kein Fusionskraftwerk Strom in ein öffentliches Netz ein. [9] Wichtige Teilziele wurden jedoch erreicht: magnetische Anlagen können Hochtemperaturplasmen zunehmend lange kontrollieren. An der National Ignition Facility in den USA wurde bei einzelnen Experimenten mehr Fusionsenergie freigesetzt, als Laserenergie das Target erreichte. Ein Nettoenergiegewinn der Gesamtanlage gelang bislang nicht. [6]

Weltweit investieren Staaten und Unternehmen in unterschiedliche Fusionsansätze. [9] Das größte internationale Forschungsprojekt ist ITER in Frankreich. [11] Die Anlage soll einen Plasmagewinn von Q = 10 demonstrieren – 500 Megawatt Fusionsleistung bei 50 Megawatt externer Plasmaheizung. Strom wird ITER jedoch nicht erzeugen. [10] [11]

In China entsteht mit BEST eine weitere große Versuchsanlage. Sie soll nach derzeitiger Planung bis Ende 2027 fertiggestellt werden und anschließend ein Deuterium-Tritium-Plasma sowie einen Energiegewinn auf Plasmaebene demonstrieren. Zugleich sollen Technologien für eine spätere Stromerzeugung gemeinsam erprobt werden. [12]

Parallel treiben private Unternehmen die Entwicklung voran. Commonwealth Fusion Systems plant, mit SPARC 2027 einen Plasmagewinn von Q > 1 zu erreichen. [13] Darauf soll ARC als erste kommerzielle Anlage folgen und nach Unternehmensangaben Anfang der 2030er-Jahre Strom einspeisen. Diese Zeitangaben sind ambitionierte Unternehmensziele, keine unabhängigen Prognosen. [13] [14]

Die Zeitpläne unterscheiden sich je nach Konzept, Unternehmen, Finanzierung und technischer Entwicklung. Viele private Un-ternehmen streben erste Demonstrationsanlagen oder eine erste Stromerzeugung in den 2030er-Jahren an. Diese Angaben sind Unternehmensziele und keine unabhängigen Prognosen. [9] [13] [14]

Dabei sind mehrere Meilensteine zu unterscheiden. Ein wissenschaftlicher Energiegewinn betrachtet einen abgegrenzten Teil des Prozesses, beispielsweise das Plasma oder das Target. Ein technischer Nettoenergiegewinn verlangt, dass die gesamte Anlage mehr nutzbare Energie liefert, als sie selbst benötigt. Danach muss ein Fusionskraftwerk zeigen, dass Wärmeabfuhr, Brennstoffkreislauf, Wartung und Stromerzeugung über lange Zeit zuverlässig funktionieren. Erst anschließend stellt sich die Frage nach Wirtschaftlichkeit, Serienfertigung und einem breiteren Beitrag zur Energieversorgung. [2] [15]

Die deutsche FIRE-Roadmap beschreibt ein erstes Fusionskraftwerk bis 2045 als ambitionierten Entwicklungspfad, der eine starke Beschleunigung und Parallelisierung voraussetzt. Zu den zentralen Aufgaben gehören insbesondere Neutronentests, Brut-Blankets, Werkstoffqualifizierung und der Aufbau industrieller Fertigungskapazitäten. [7]

Für Unternehmen ist wichtig: Der Markt für Forschungsausrüstung, Prototypen, Testanlagen und Komponenten entsteht deutlich vor dem Markt für kommerziellen Fusionsstrom. [16]

Die Werkstoffe eines Fusionskraftwerks müssen außergewöhnliche Gegensätze gleichzeitig beherrschen. In magnetischen Anlagen kann das Plasma Temperaturen von weit über 100 Millionen Grad Celsius erreichen, während die supraleitenden Magneten in einem Kryostaten bei etwa − 269 °C betrieben werden. Mehrere Schutz- und Funktionsschichten sowie ein Hochvakuum trennen diese Bereiche voneinander.

Plasmanahe Bauteile wie die erste Wand und der Divertor müssen hohe Wärmelasten, und Neutronenflüsse sowie thermische Wechsel aushalten. Wolfram ist wegen seines sehr hohen Schmelzpunkts (3.422 °C) und seiner geringen Erosion durch das Plasma von besonderem Interesse. Kupfer und Kupferlegierungen dienen dort als Wärmesenken, wo Energie schnell an ein Kühlsystem abgeführt werden muss.

Niedrig aktivierbare Stähle wie EUROFER werden für tragende Strukturen entwickelt. Niedrig aktivierbar bedeutet, dass bei der Wechselwirkung mit den Fusionsneutronen, möglichst wenige radioaktive Stoffe entstehen. Ziel der Entwicklung ist es den späteren Umgang mit den auszutauschenden, strahlenden Komponenten zu erleichtern. Die Herausforderung besteht darin, solche Stähle in großen Mengen möglichst frei von aktivierenden Verunreinigungen wie Nickel oder Kobalt herzustellen und dabei die für Reaktorbauteile nötigen Materialeigenschaften zu gewährleisten.

Für starke Magnetfelder werden Supraleiter benötigt. Hochtemperatursupraleiter können bei höheren Temperaturen und stärkeren Magnetfeldern als klassische Tieftemperatursupra-leiter eingesetzt werden. Für den industriellen Einsatz sind jedoch Fortschritte bei Bandfertigung, Spulenwicklung, Verbindungen, Schutzsystemen, Kosten und Neutronenbeständigkeit erforderlich.

Bei der Laserfusion werden die Fusionskammer und ihre Optiken durch jeden Schuss kurzzeitig mit Neutronen, Röntgenstrahlung, energiereichen Teilchen und Targetresten belastet. Benötigt werden langlebige Schutzschichten und Optiken, die sehr viele Hochenergiepulse präzise und zuverlässig übertragen. Entscheidend ist nicht nur der einzelne Werkstoff, sondern das qualifizierte Zusammenspiel von Oberflächen, Fügeverbindungen, Kühlkanälen und tragenden Strukturen. [5]

Fusion benötigt nicht nur einzelne wissenschaftliche Durchbrüche, sondern belastbare Lieferketten von Rohstoffen über qualifizierte Halbzeuge und Komponenten bis zu Prüfung, Wartung, Rücknahme und Recycling. Wolfram zeigt, wie Rohstoffversorgung und Hochtechnologiefertigung zusammenwirken. Die weltweite Förderung und Verarbeitung von Wolfram ist stark konzentriert. 2025 entfielen rund 67.000 von weltweit 85.000 Tonnen Minenproduktion auf China. [17] Weitere relevante Reserven liegen unter anderem in Australien, Russland und Vietnam. Für einen breiten Ausbau der Fusion sind deshalb diversifizierte Bezugsquellen, zusätzliche Verarbeitungskapazitäten, ein effizienter Material-einsatz und Recyclingkonzepte erforderlich. Der genaue Bedarf hängt jedoch stark von den künftigen Anlagenkonzepten und ihrem Markthochlauf ab. [18] [19]

Wolfram stellt die entstehende Fusionsökonomie aber auch vor technische Herausforderungen. Beispielsweise müssen Wolf-ramoberflächen mit wärmeleitenden Kupfer- oder CuCrZr-Strukturen, Kühlkanälen und tragenden Stahlstrukturen verbunden werden. Diese Verbunde müssen hohe Wärmelasten, Temperaturwechsel und Neutronenflüsse überstehen, ohne dass sich Schichten lösen oder Risse entstehen. Die Fertigung und Qualifizierung solcher Komponenten können ein Engpass werden. [5] [18]

Industrielle Chancen liegen daher unter anderem bei Halbzeugen, Beschichtungen, Fügeverfahren, gekühlten Modulen, Prüfständen, Qualitätssicherung und Recycling. Vergleichbare Lieferketten entstehen für Magnete, Laser, Optiken, Vakuumtechnik, Leistungselektronik, Sensorik, Robotik, Software und Brennstoffsysteme. Unternehmen können bereits heute mit Materialien, Prototypen, Testtechnik und Fertigungsverfahren in diesen Markt einsteigen. [20]

Tritium muss in möglichst geschlossenen Prozesssystemen geführt und genau bilanziert werden. Ein künftiger Brennstoffkreislauf umfasst die Erzeugung aus Lithium, die Abtrennung aus dem Blanket, Reinigung und Isotopentrennung, Speicherung, Dosierung sowie die Rückführung in die Fusionskammer. [4]

Da Tritium als Wasserstoffisotop sehr mobil ist, kann es in Werkstoffe eindringen und sie teilweise durchdringen. Vollständig verhindern lässt sich dies nicht. Mehrstufige Barrieren, geeignete Werkstoffe und Beschichtungen, tritiumtaugliche Pumpen, Ventile und Speicher sowie Absaug- und Reinigungssysteme sollen Inventare und mögliche Freisetzungen so gering wie möglich halten. Zusätzlich werden Verfahren benötigt, um Tritium aus Gasen, Wasser und Bauteiloberflächen zurückzugewinnen. Sensoren und Bilanzierungssysteme müssen auch sehr kleine Mengen erfassen. Viele dieser Anforderungen eröffnen industrielle Anknüpfungspunkte in Vakuumtechnik, Dichtungstechnik, Beschichtung, Prozessführung, Messtechnik, Automatisierung und Sicherheitstechnik. [5]

Ein anschauliches Beispiel für den Einstieg eines Unternehmens einer traditionellen Branche in die Fusionswirtschaft ist eine Kooperation zwischen Kyoto Fusioneering und Shimadzu, die einen Turbomolekularpumpen-Prototyp für Tritiumumgebungen entwickelt. [20]

Der Einstieg produzierender Unternehmen liegt nicht mit dem Bau eines Fusionsreaktors sondern dort, wo ein bestehendes Produkt oder Verfahren eine konkrete technische Engstelle der Fusion löst. Für viele Unternehmen liegt die erste Geschäftschance deshalb in einem Prototyp, einer Testkomponente oder einer Teilanlage. [16] [20]

Fusionsanlagen werden in Deutschland grundsätzlich dem Strahlenschutzrecht zugeordnet. Forschungsanlagen wurden bereits auf dieser Grundlage genehmigt. Gleichzeitig wird der Rechtsrahmen weiterentwickelt, damit Fusionsanlagen ausdrücklich erfasst werden und verlässliche, risikoorientierte Verfahren entstehen. Im August 2026 hat die Bundesregierung einen Entwurf zur Änderung des Strahlenschutzgesetzes vorgelegt. Darin werden Fusionsanlagen ausdrücklich als Anlagen zur Erzeugung ionisierender Strahlung genannt. Das Gesetzgebungsverfahren ist noch nicht abgeschlossen. [21]

Für spätere Fusionskraftwerke betreffen regulatorische Fragen insbesondere Tritiuminventare, Neutronenstrahlung, mögliche Freisetzungen, aktivierte Materialien, Arbeitsschutz, Standortwahl, Wartung, Rückbau und Abfallwege. Hinzu kommen klassische Anforderungen aus Bau-, Umwelt-, Wasser- und Betriebssicherheitsrecht.

Für international tätige Unternehmen sind außerdem unterschiedliche Genehmigungsansätze, technische Regeln und Normen in den jeweiligen Zielmärkten relevant. Einheitliche Begriffe, Prüfverfahren und Sicherheitsanforderungen können dazu beitragen, Marktzugänge zu erleichtern und mehrfachen Qualifizierungsaufwand zu vermeiden.

Stand: 1. September 2026.
Die Quellen wurden für die fachliche und zeitliche Einordnung der Aussagen herangezogen.

[1] Grundlagen der Fusion. Modul 1, Sander Korteweg; herausgegeben von FuseNet, o. J.

[2] Fusion Frequently Asked Questions International Atomic Energy Agency (IAEA), o. J.

[3] 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Volume 2: Energy, Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), 2006.

[4] ITER Organization: Tritium Breeding

[5] Fusion Materials. Module 4 Simone Mingozzi und Dario Cruz; herausgegeben von FuseNet, o. J.

[6] Lawrence Livermore National Laboratory: Target Breakthrough Enabled Fusion Record at NIF

[7] FIRE – Forschungs- und Innovationsroadmap Fusionsenergie: Zwischenergebnisse. Fusionsenergie in Deutschland – Entwicklungspfade zum ersten
     Fusionskraftwerk
     acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften e. V.; Projektleitung: Claudia Eckert und Robert
     Schlögl, 2026. https://www.acatech.de/projekt/forschungs-und-innovationsroadmap-fusionsenergie-fire/

[8] Radiotoxizität von Kernspaltung und Fusion J. Jacquinot, Nuclear Fusion 50, 2010, Artikelnummer laut Ausgangstext: 0144001.

[9] The Global Fusion Industry Report 2026: Fusion Companies Survey by the Fusion Industry As-sociation Fusion Industry Association (FIA), 2026.
      https://www.fusionindustryassociation.org/news/from-the-fia/#industry-reports

[10] ITER Organization: ITER Members

[11] ITER Organization: In a Few Lines - Ziele von ITER

[12] Chinese Academy of Sciences: BEST Research Plan und geplanter Abschluss 2027

[13] Commonwealth Fusion Systems: SPARC

[14] Commonwealth Fusion Systems: ARC

[15] Weiterführend: acatech Impuls - Kernfusion, 2024

[16] Auf dem Weg zum ersten Fusionskraftwerk in Deutschland: Handlungsempfehlungen der deutschen Fusionsindustrie für die politische
       und technologische Agenda
       Industrieverband Pro-Fusion e. V., Februar 2026.
       https://www.pro-fusion.org/news-stories/pro-fusion-publishes-actionable-plan-for-path-to-germanys-first-fusionpower-plant

[17] Tungsten. Mineral Commodity Summaries 2026 Souleymane H. Saloum; U.S. Geological Survey (USGS), 2026.

[18] Supply and demand of tungsten in a fleet of fusion power plants E. Day-San, G. C. Blackett, M. Dorn-hofer, A.
       K. Manduku, M. D. Anderton, L. Tanure und T. P. Davis, 2025.

[19] Safeguarding the sustainable tungsten supply: Advances in green beneficiation and metallurgical technologies 
       Chenquan Ni, Feng Tian, Degang Liu, Yong Liang und Chang Liu, 2026.

[20] Industriekooperation in der Fusion: Hightech für Fusionsanlagen – Wie profitieren Industrieunternehmen von Aufträgen für die Fusionsforschung?
        Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, Karlsruher Institut für Technologie und Forschungszentrum Jülich, aktualisierte und erweiterte Ausgabe
        2022.
        https://www.ipp.mpg.de/5288054/industriekooperationen

[21] Bundesrat, Drucksache 461/26: Entwurf zur Modernisierung des Strahlenschutzrechts

Hinweis: Zeitpläne für erste Fusionskraftwerke sind Entwicklungsziele und keine gesicherten Prognosen.
Aussagen zu Materialien, Abfällen und Kosten hängen vom jeweiligen Anlagenkonzept ab.