Hightech-Agenda: Was im Bereich Kernfusion geplant ist und wie es vorangeht

Was sieht die Hightech-Agenda im Bereich Kernfusion vor?

Deutschland soll sich zu einem führenden Innovationsstandort für Fusionstechnologien entwickeln; zudem sollen deutsche Unternehmen Weltmarktführer werden und neue Arbeitsplätze schaffen. Das im Koalitionsvertrag formulierte Ziel, der erste Fusionsreaktor der Welt solle in Deutschland stehen, wird in der Hightech-Agenda (HTA) nicht wörtlich wiederholt. Als Maßnahme kündigte die Regierung einen Aktionsplan Fusion bis Ende 2025 und eine Forschungs- und Innovationsroadmap Fire bis Ende 2026 an. Geplant sind Hubs und Vernetzungsaktivitäten für Magnet- und Laserfusion.

Wie ist der aktuelle Stand der Umsetzung und des Roadmap-Prozesses?

Der Aktionsplan Fusion ist Anfang Oktober vom BMFTR verabschiedet worden und sieht bis 2029 rund zwei Milliarden Euro Förderung für die Fusion vor. Die Vorgängerregierung hatte bis 2028 bereits rund eine Milliarde Euro eingeplant. Die zusätzlichen Mittel stammen vor allem aus dem Infrastruktur-Sondervermögen (755 Millionen Euro). Die Fire-Roadmap wird federführend von Acatech erarbeitet. Eine erste Fassung soll auf einem BMFTR-Fusionskongress am 24. März in Berlin vorgestellt werden. Der erste Partnerdialog des BMFTR, als Begleitmaßnahme des Roadmap-Prozesses, fand auf dem 7. Fusionsforum in Garching statt. In diesem Rahmen stellte die Parlamentarische Staatssekretärin Silke Launert auch ein Eckpunktepapier des BMFTR zu den geplanten Hubs vor. Nach einigen Rangeleien in den Ländern hatte das BMFTR entschieden, statt der geplanten zwei, nun drei Hubs zu gründen: jeweils einen für die Laser- und Magnetfusion sowie einen für Querschnittsthemen. Die Hubs sollen noch im ersten Halbjahr starten. Bis April läuft die Bewerbungsphase. Die Bundesregierung hat angekündigt, die Fusion zukünftig im Rahmen des Strahlenschutzgesetzes zu regulieren. Ein Entwurf steht noch aus.

Sind die Maßnahmen und das Budget richtig, um die Ziele erreichen zu können?

In einem kürzlich von der Unternehmensberatung Boston Consulting Group (BCG) und UnternehmerTUM veröffentlichten Whitepaper zur HTA bezeichnen die Experten die Kernfusion als „langfristige strategische Option mit starkem Hebel, bei der Deutschland zu den wenigen Ländern zählt, die Forschung, Engineering und industrielle Umsetzung bereits zusammenführen“. Durch „frühe staatliche Co-Investments, die Mobilisierung nationalen und internationalen Wagniskapitals sowie den Aufbau von Pilot- und Demonstrationsanlagen“ müsse Deutschland auf ein Ökosystem für Kernfusionsenergie-Technologien hinwirken. Mit Blick darauf wirken die Fire-Roadmap als Technologiefahrplan, die Hub-Idee (Ökosystem), eine Anpassung der Regulierung und zusätzliche öffentliche F&I-Investitionen sinnvoll. Die Höhe der Investitionen liegt laut einer Auswertung des Fraunhofer ISI in einem für Deutschland – mit Blick auf Reifegrad und Wachstumsraten der Technologie – erwartbaren und angemessenen Bereich. Berücksichtigt wird im Aktionsplan auch die Forderung stärker industriegeführter Konsortien. Aus Wissenschaft, Start-up-Szene und von Analysten werden teils höhere Investitionen gefordert. Zudem wird immer wieder der Wunsch nach einer stärkeren Fokussierung auf bestimmte Technologien laut.

Wer sind die wichtigsten Akteure in Wissenschaft und Wirtschaft?

Das Feld der Akteure ist übersichtlich: Unter den Universitäten sind dies das KIT, die TUM und die RWTH Aachen, die TU Berlin und die TU Darmstadt und unter den Forschungsinstituten das IPP der MPG mit Standorten in Garching und Greifswald so wie das Forschungszentrum Jülich, das DLR, das European XFEL, das Desy, das GSI und das HZDR. Diese Akteure identifiziert auch die Analyse des Wissenschaftsverlags Elsevier, die unter anderem den wissenschaftlichen Output und die einschlägigen Zitierungen der Institutionen betrachtet. Die genannten Institutionen landen dort jeweils auf den ersten Plätzen beim wissenschaftlichen Output. Auf Industrieseite konnten die vier Start-ups Marvel Fusion, Focused Energy (beide Laserfusion) und Gauss Fusion sowie Proxima Fusion (beide Magnetfusion) nennenswerte Investitionen und Netzwerke vorweisen.

Wo steht Deutschland bei Forschung und Transfer im internationalen Vergleich?

International ist Deutschland bei Kernfusionsforschung und -transfer in der Spitzengruppe, aber nicht an der Spitze. Das zeigen die Daten des Wissenschaftsverlags Elsevier. Bei der Anzahl wissenschaftlicher Publikationen im aktuellen Studienzeitraum von 2020 bis 2024 liegt Deutschland international auf dem dritten Rang hinter China und den USA (siehe Grafik Kernfusion oben). Im Bericht der EFI, die den Mittelwert der Publikationen für die Jahre 2010 bis 2012 und 2021 bis 2023 heranzieht, steht Frankreich noch einen Platz vor Deutschland auf Rang drei. Beim Transfer sieht es etwas weniger gut aus. In der Elsevier-Auswertung liegt Deutschland bei den Zitationen von wissenschaftlichen Publikationen in Patenten und Policy Paper (auch 2020 bis 2024) im europäischen Vergleich noch vor Ländern wie Frankreich und Italien allerdings hinter Großbritannien (siehe Grafik Kernfusion unten), die in beiden Kategorien die Nase vorn haben. Schaut man lediglich auf die reine Anzahl an Patenten, wie es wiederum der EFI-Bericht tut, liegt Deutschland hinter den USA, China, Japan und Korea nur auf Platz 5.

Ist der Schwerpunkt des Agenda-Kapitels richtig gewählt?

Der Hauptkritikpunkt an der Schwerpunktsetzung der HTA im Bereich Fusion ist, dass sich erst noch zeigen muss, ob sie sich zu einer Schlüsseltechnologie entwickelt. Derzeit ist sie noch weit von der Anwendung entfernt. Dies hatte zuletzt sowohl der Bericht der EFI und noch drastischer der Bericht des DIW formuliert. „Kernfusion bleibt trotz jahrzehntelanger Investitionen energiewirtschaftlich irrelevant“, heißt es in dem Papier, gegen das sich aus der wissenschaftlichen Community allerdings auch Widerstand regt. Auch das Büro für Technikfolgen-Abschätzung des Deutschen Bundestages (TAB) und die Nationalen Wissenschaftsakademien hatten in aktuellen Studien davor gewarnt, mit Blick auf die Stromerzeugung in Deutschland zu hohe Erwartungen an die Kernfusion und ihre Rolle für die Energiewende zu stellen. Die Diagnose: Es braucht viel Geld für eine Technologie, die frühestens in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts marktreif wird, und das dürfe nicht zulasten der Erneuerbaren gehen.

Wo liegen Chancen und Risiken?

Die Befürworter der Technologie sehen das Potenzial der Kernfusion nicht nur im Bereich der grundlastfähigen und klimaneutralen Energieerzeugung, sondern auch schon auf dem Weg dorthin. Spill-Over Effekte zum Beispiel im Bereich moderner Magnete oder Hochleistungslaser könnten schon in kürzerer Zeit marktfähige Spin-Offs hervorbringen. Deutschland hat hier eine starke (Zulieferer)-Industrie zu bieten. Zudem ist es bei einer potenziellen „Game Changer-Technologie“ (BCG-Papier) wie der Kernfusion sinnvoll, geopolitisch eine relevante Rolle zu spielen, um später Abhängigkeiten zu vermeiden – unabhängig davon, ob das erste Kraftwerk in Deutschland steht. Gleichzeitig gibt es allerdings noch gewaltige Hürden im Bereich der Technologie, der Rohstoffe und beim Kraftwerks-Design. Fortschritte bei Digitalisierung und KI könnten helfen, schneller zu Lösungen zu kommen. Als Schwächen analysiert das BMFTR selbst, dass private Investitionen und die Transferszene in Europa ausbaufähig sind. Das größte Risiko ist demzufolge, dass am Ende internationale Wettbewerber – wie etwa bei der Solartechnologie – den überproportional starken deutschen wissenschaftlichen Output (siehe Grafik Forschungsoutput) kapitalisieren könnten.

Der Bericht der Expertenkommission Forschung und Innovation (EFI) schlägt vor, das HTA-Kapitel „Fusion und klimaneutrale Energieerzeugung“ unterteilt zu betrachten, weil „forschungs- und entwicklungsseitig kaum Gemeinsamkeiten“ bestehen. Für die vorliegende Analyse wird der Schwerpunkt Kernfusion betrachtet. Der Bereich klimaneutrale Energieerzeugung soll zu einem späteren Zeitpunkt getrennt betrachtet werden.