Kyoto Fusioneering Europe GmbH
Ein japanisches Unternehmen gestaltet in Karlsruhe die Zukunft der Energie.
Fusionskraftwerke haben das Zeug, die Energieprobleme der Menschheit zu lösen. Das japanische Unternehmen Kyoto Fusioneering entwickelt in Karlsruhe die dafür nötige Technologie.
Hätte Christian Day nicht weite Teile seines bisherigen Berufslebens am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) verbracht, dann wäre er heute wohl nicht ein führender Mitarbeiter der europäischen Tochter von Kyoto Fusioneering. Das japanische Unternehmen entwickelt Komponenten für künftige Fusionskraftwerke und ist exakt auf dem Feld unterwegs, mit dem sich Day jahrzehntelang als Wissenschaftler befasst hat. “Das japanische Unternehmen hat seinen Sitz in Deutschland sehr bewusst in der Nähe des KIT gewählt”, sagt Day, der an der renommierten Hochschule bereits in den 1990er Jahren Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik studiert und promoviert hat und zum Experten für eine zukunftsträchtige Disziplin wurde.
Denn die Fusionstechnik kann einen entscheidenden Beitrag zur weltweiten Energieversorgung leisten und für eine klimaneutrale Grundlast in den Stromnetzen sorgen – was Sonne und Wind nur beim passenden Wetter können. Der Wettlauf um die Zukunftstechnologie ist längst im Gange. Ein Aktionsplan der Bundesregierung sieht vor, Deutschland zum Standort des ersten Fusionskraftwerks der Welt zu machen.
Kaum Strahlungsrisiken
In Fusionskraftwerken werden die Wasserstoffisotope Deuterium und Tritium bei mehreren Millionen Grad und hohem Druck verschmolzen. Dadurch entsteht Plasma, das so heiß ist wie die Sonne und oft als vierter Aggregatzustand neben fest, flüssig und gasförmig bezeichnet wird.
Die im Fusionskraftwerk entstehende Wärme treibt Turbinen und Generatoren an. Der entscheidende Vorteil gegenüber herkömmlicher Kernkraft ist, dass der Brennstoff Tritium nur geringe Mengen Radioaktivität freisetzt. “Schon ein Bogen Papier würde vor der Strahlung schützen”, sagt Day. Unkontrollierte Reaktionen wie in Tschernobyl oder Fukushima seien mit der Fusionstechnologie ausgeschlossen, so der Forscher. “Bei Störungen stoppt der Prozess sofort.”
Die im Fusionskraftwerk entstehende Hitze stellt allerdings hohe Ansprüche an das Verfahren. Die dafür notwendigen Prozesse und Komponenten zu entwickeln, ist das Geschäft von Kyoto Fusioneering. “Wir konzentrieren uns dabei auf drei Bereiche, die zentral für den Bau jedes Fusionskraftwerks sein werden”, sagt Day.
Das Unternehmen entwickelt zum einen Brennstoffkreislaufsysteme, die Tritium führen, ausschleusen, trennen und wiederaufbereiten. Zweitens bietet Kyoto Fusioneering sogenannte Blanket-Systeme an. Darunter versteht man die erste Hülle der Plasmakammer. Das System nimmt Wärme auf und macht die enthaltene Energie mit Hilfe von Turbinen nutzbar.
Super-Mikrowellen für die Plasmaherstellung
Dritte Komponente sind Plasma-Heizsysteme. Kyoto Fusioneering entwickelt dafür Hochleistungsmikrowellen. Sie funktionieren nach demselben Prinzip wie die aus der Küche bekannten Geräte. Mit einem wesentlichen Unterschied: Sie sind etwa 1000 mal so stark. Immerhin braucht es zur Herstellung des Plasmas Temperaturen von 10 Millionen Grad. “Die Energie müssen wir erstmal zuführen”, sagt Day. Ist die Temperatur erreicht, hält sich der Plasma-Zustand allerdings von selbst stabil. Mit der Zeit soll das Unternehmen mit den drei Systemen fester Teil einer neuen Wertschöpfungskette für Fusionstechnik werden.
Day arbeitet bereits seit Jahrzehnten an der Fusionstechnik. Auf internationalen Treffen kam er immer wieder mit der wissenschaftlichen Community seines Forschungsfeldes zusammen – und lernte bei diesen Gelegenheiten auch einen der Gründer von Kyoto Fusioneering kennen. Der Japaner fragte Day, ob er die Europa-Niederlassung mit aufbauen will. Der nahm das Angebot im Mai 2024 an, Leiter von Kyoto Fusioneering Europe zu werden, und überzeugte zwei seiner Doktoranden mitzumachen. Das Unternehmen wurde 2019 in Tokio gegründet und hat heute 160 Mitarbeitende.
Karlsruhe idealer Standort
Über genügend Nachwuchstalente macht sich Day keine Sorgen. “Die Nähe zum KIT in Karlsruhe ist ein klarer Vorteil.” Der Studiengang Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik zieht viele Studierende in die badische Stadt, die sich auch für die Fusionstechnologie interessieren. Das Fach wird an deutschen Hochschulen eher selten angeboten. Über Praktika oder Themen für Masterarbeiten lassen sich frühzeitig Verbindungen zu späteren Mitarbeitenden herstellen – auch weil das KIT und Kyoto Fusioneering eine strategische Partnerschaft für Fusionstechnologie abgeschlossen haben. Mittlerweile arbeiten acht Personen im Unternehmen, doch die Zahl soll sich schon bald verdoppeln.
