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Kernfusion auf dem Weg zum Mainstream

by drbyos
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ABINGDON, England – Die Nutzung von Fusionsenergie zu etwas kommerziell Machbarem – und vielleicht letztendlich zu einer sauberen Energiequelle, die fossile Brennstoffe für die kommenden Jahrhunderte ersetzt – wurde lange Zeit von einigen als der ultimative Mondschuss angesehen.

Aber das Interesse der Investoren an der Fusionsenergie steigt langsam weiter und die Zahl der Start-ups in diesem Bereich vervielfacht sich, wobei schätzungsweise 1.100 Menschen in mehreren Ländern in diesen Firmen ihren Lebensunterhalt verdienen. Eine Branche nimmt Gestalt an, mit einem wachsenden Netzwerk von Unternehmen, die hochspezialisierte Ausrüstung liefern, wie die Komponenten der leistungsstarken Magnete, die Fusionsgeräte benötigen.

Die britische Regierung sah kürzlich sogar die Notwendigkeit, Vorschriften für die Fusionsenergie zu erlassen – eine Art Meilenstein für eine aufstrebende Industrie.

Niemand weiß, wann Fusionsenergie wirtschaftlich rentabel sein wird, aber die privaten Investitionen sind ein wachsender Alarm wegen der globalen Erwärmung.

„Niemand hat einen besseren Plan, um mit der Klimakrise umzugehen“, sagte David Kingham, einer der drei Mitbegründer eines Unternehmens namens Tokamak Energy, das etwa 200 Millionen US-Dollar hauptsächlich aus privaten Quellen aufgebracht hat.

Bei Tokamak Energy besteht das Ziel darin, Wasserstoffisotope schließlich heiß genug zu erhitzen, damit sich ihre Atome in einer Reaktion verbinden, die enorme Energiemengen freisetzt. Dies ist die Essenz der Fusion, die oft als die Energie hinter der Sonne und den Sternen beschrieben wird.

Im Labor des Unternehmens in einem Gewerbegebiet außerhalb von Oxford gibt es alle 15 bis 20 Minuten eine Warnung über die Beschallungsanlage, dass ein Test bevorsteht und alle den Raum mit dem 4 Meter hohen Fusionsgerät fernbleiben sollten, das mit dicken Stahlwände. Es gibt ein surrendes Geräusch, das etwa eine Sekunde dauert. Dann zeigt ein Monitor ein unheimlich pulsierendes Video vom Inneren des Geräts, während ein starker Strahl in überhitztes Gas, bekannt als Plasma, bläst.

Während des Tests erreichte der Prototyp von Tokamak, dessen Herstellung 50 Millionen Pfund kostete, 11 Millionen Grad Celsius. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass sie 100 Millionen Grad Celsius erreichen müssen, also etwa das Siebenfache der Temperatur im Kern der Sonne. Sie gehen davon aus, dass sie bis Ende des Jahres dort ankommen.

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Einer der Wissenschaftler im Tokamak-Kontrollraum, Otto Asunta, 40, ein leitender Physiker, sagte, dass sich die Mitarbeiterzahl seit seinem Eintritt in das Unternehmen vor sechs Jahren auf 180 verzehnfacht hat, während die Arbeit immer anspruchsvoller geworden ist.

„Wir bauen erstklassige Geräte“, sagte er.

Der Name des Unternehmens bezieht sich auf einen Gerätetyp, der zuerst in der ehemaligen Sowjetunion erfunden wurde und heute den Schwerpunkt auf diesem Gebiet bildet. Tokamaks versuchen, eine Fusion zu erreichen, indem sie starke Magnete verwenden, um überhitztes Gas einzuschließen und zu komprimieren – eine Art Blitz in einer Flasche zu erzeugen.

Das Unternehmen wurde 2009 von Wissenschaftlern gegründet, die glaubten, in einem kleinen, flinken Unternehmen mehr erreichen zu können, als in großen institutionellen Labors wie dem Fusionsforschungszentrum der britischen Regierung in Culham oder dem ITER in Südfrankreich, wo ein sehr großes Gerät — etwa 30 Meter im Durchmesser – wird mit Kosten von 25 Milliarden US-Dollar gebaut.

Die Entscheidung war damals eine einsame; jetzt haben sie viel Gesellschaft.

Seit Anfang der 1990er Jahre wächst die Zahl der Fusions-Start-ups rasant. Andrew Holland, Geschäftsführer der Fusion Industry Association, sagt, dass es mindestens 35 Unternehmen in mehreren Ländern gibt, darunter die Vereinigten Staaten, Großbritannien, Frankreich, Kanada und China. Laut einer bevorstehenden Studie des Verbands und der britischen Atomenergiebehörde haben sie zusammen 1,9 Milliarden US-Dollar aufgebracht, größtenteils aus privaten Quellen.

Warum Geld in eine weit entfernte Suche stecken, die noch nie einen Cent verdient hat? Investoren fühlen sich von der Aussicht auf einen frühen Einstieg in eine potenziell bahnbrechende Technologie angezogen: einen Fusionsreaktor, der weit mehr Energie produziert, als in ihn investiert wird. Eine solche Errungenschaft könnte enorme kommerzielle Aussichten haben.

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David Harding, der Gründer von zwei Investment-Management-Firmen mit einem geschätzten Wert von 27 Millionen Pfund, ist einer der wichtigsten Geldgeber von Tokamak Energy. Er sagte, dass ihn die Idee von „billiger unbegrenzter Energie durch wissenschaftliche Zauberei“ schon lange angezogen habe, aber dass der „ganze Schwung der globalen Erwärmung es jetzt noch mehr als selbstverständlich erscheinen lässt“.

Anleger sagen, dass sie bereits Gewinne sehen. Mark White, Investment Director des UK Science & Innovation Seed Fund, der den Tokamak-Gründern ihre ersten 25.000 Pfund schenkte, sagte, dass die Gesamtinvestitionen seines Fonds von 400.000 Pfund, gemessen an den Preisen, die während einer Kapitalbeschaffung im letzten Jahr gezahlt wurden, jetzt etwa 7,5 Pfund wert waren Million. Nach diesem Maßstab beträgt der Gesamtwert von Tokamak Energy rund 317 Millionen Pfund.

Ein weiterer Fusionsinvestor ist Vinod Khosla, Gründer von Khosla Ventures, einer Risikokapitalgesellschaft mit Sitz in Menlo Park, Kalifornien, die Commonwealth Fusion Systems, ein Spin-off des MIT ., unterstützt

In einem Interview sagte Herr Khosla, dass der Schlüssel, um ein jahrzehntelanges Projekt wie die Fusion für Investoren schmackhaft zu machen, darin besteht, das Unternehmen in Meilensteine ​​aufzuteilen, die Investoren überwachen können, bevor sie mehr Geld investieren.

Commonwealth kündigte kürzlich einen erfolgreichen Test der so genannten weltweit leistungsstärksten Version des Magnettyps an, der für viele Fusionsbemühungen entscheidend ist, eine Leistung, die von den Investoren begrüßt wurde.

„Ich glaube nicht, dass wir Schwierigkeiten haben werden, es für die nächste Runde zu finanzieren“, sagte Khosla.

Die Unterstützer von Fusion sagen, dass die Fortschritte bei Magneten und anderen Bereichen die Erfolgsaussichten viel größer gemacht haben. Im Gegensatz zu seinem Ruf als langwierige Branche, die sich in Jahrzehnten auszahlt, „hat es tatsächlich enorme Fortschritte gegeben“, sagte Phil Larochelle, Investmentmanager bei Breakthrough Energy Ventures. Breakthrough, eine Risikokapitalgesellschaft mit Bill Gates als Vorsitzendem, hat ebenfalls in Commonwealth investiert.

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Wissenschaftler auf diesem Gebiet sagten, dass der Zufluss privater Gelder und das Streben nach verschiedenen Ansätzen zur Lösung des Problems positiv seien.

„Wer von ihnen am Ende gewinnt, ist schwer vorherzusagen, aber es wird viel gute Forschung und Entwicklung geben“, sagte Jonathan E. Menard, stellvertretender Forschungsdirektor am Princeton Plasma Physics Laboratory.

Die kommenden Jahre werden jedoch große Ausgabenerhöhungen erfordern, sagen Fusion-Manager. Tokamak Energy will eine Pilot-Fusionsmaschine für 1 Milliarde US-Dollar bauen, wobei die von ihr entwickelten starken Magneten verwendet werden, die die Anziehungskraft der Erde um ein Vielfaches erhöhen. Das Gerät könnte die Basis für den Kern von Elektrokraftwerken oder für andere kommerzielle Anwendungen sein.

Es ist nicht einfach, Investoren davon zu überzeugen, den Sprung von einstelligen Millionen-Dollar-Zusagen zu den 50 Millionen US-Dollar auf 100 Millionen US-Dollar zu wagen, die für eine weitere Generation von Prototypen benötigt werden.

„Die Leute messen immer noch die Investitionsrenditen mit den üblichen Metriken“, sagt Michl Binderbauer, Vorstandsvorsitzender der kalifornischen TAE Technologies, die mit rund 900 Millionen US-Dollar den größten öffentlich ausgewiesenen Geldbetrag gesammelt hat von Fusions-Start-ups aufgezogen.

Dieser Druck hat Herrn Binderbauer dazu veranlasst, einige der Technologien, die TAE auf dem Weg zur Fusion entwickelt hat, zu einem Geschäft zu machen. Eine TAE-Tochter entwickelt Krebstherapien mit Teilchenstrahlen. Die Ventures, sagte er, seien für Investoren einfacher zu verkaufen.

Die Unterstützer von Fusion sagen jedoch, dass ein Wendepunkt kommen könnte, wenn große Investoren sich beeilen, um sich zu beteiligen. “Sobald das Geld hinter den Dingen steckt, ist der Himmel die Grenze”, sagte Mr. Harding, der Hedgefonds-Gründer. „Es gibt nicht viele Fusionsprojekte auf der Welt, aber viele Investoren.“

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