Teil 2 von 4: Was brennt da eigentlich – und warum nicht längst?

Zur Reihe: Teil 1 von 4: Der teuerste Irrtum der Menschheit · Teil 3 von 4: Die Bauteile einer Revolution – und wer sie bremst

In Teil 1 ging es um die politische Frage, warum eine mögliche Energiequelle mit großer Reichweite so wenig Aufmerksamkeit bekommt. Jetzt muss man sich ansehen, was in einem Fusionsreaktor überhaupt passiert.

Die Kurzfassung lautet: Man nimmt Wasserstoff, erhitzt ihn auf mehr als hundert Millionen Grad und hält ihn mit Magnetfeldern von den Wänden fern. Das klingt einfach. Es ist ungefähr so einfach wie die Kurzfassung eines Flughafens: Menschen steigen ein, und später steigen sie an einem anderen Ort wieder aus.

Spaltung und Fusion sind nicht dasselbe

Bei der Kernspaltung werden schwere Atomkerne wie Uran gespalten. Dabei wird Energie frei; zugleich entstehen radioaktive Spaltprodukte. Die Kettenreaktion muss kontrolliert werden.

Bei der Kernfusion werden leichte Atomkerne miteinander verschmolzen. Für die geplanten Kraftwerke geht es vor allem um Deuterium und Tritium, zwei schwere Wasserstoffisotope. Dabei entstehen Helium und ein schnelles Neutron. Die Sonne nutzt einen anderen Fusionsweg, aber das Grundprinzip ist dasselbe: Aus der Verschmelzung leichter Kerne wird Energie frei.

Die Unterschiede zur Spaltung sind erheblich:

Deuterium ist im Meerwasser vorhanden. Tritium ist knapp und müsste im Reaktor aus Lithium erzeugt werden.
Es gibt keine Kettenreaktion. Wenn Temperatur, Dichte oder Einschluss nicht mehr ausreichen, kühlt das Plasma ab und die Fusion stoppt.
Es entsteht kein langlebiger Spaltprodukt-Müll wie in einem klassischen Spaltungsreaktor. Trotzdem werden Reaktorbauteile durch Neutronen aktiviert, und Tritium bleibt ein radioaktiver Stoff. „Kein Problem“ wäre daher eine ebenso falsche Beschreibung wie „dasselbe wie Kernspaltung“.
Ein Fusionskraftwerk ist nicht dazu geeignet, Brennstoff für eine klassische Kernwaffe zu erzeugen. Das ist ein weiterer fundamentaler Unterschied.

Die Sicherheitsinformationen von ITER sind an dieser Stelle nützlich, gerade weil sie die Vorteile nicht ohne die offenen Fragen nennen. Die entscheidende Aussage ist nicht, dass Fusion jede Gefahr abschafft. Sie lautet: Die Gefahrenstruktur ist eine andere.

Was im Reaktor geschieht

Ein Gemisch aus Deuterium und Tritium wird zu Plasma. Das ist ein elektrisch leitfähiges Gas, in dem die Atome ihre Elektronen verloren haben. Bei Temperaturen von mehr als 100 Millionen Grad bewegen sich die Teilchen schnell genug, dass sie die elektrische Abstoßung ihrer Atomkerne überwinden können.

Bei einer Fusion entsteht ein Heliumkern, der im Plasma bleibt und zunächst weiter zur Erwärmung beiträgt. Das Neutron trägt den größeren Teil der Energie nach außen. Es trifft auf die Reaktorwand, gibt dort seine Bewegungsenergie als Wärme ab und macht aus dem Fusionsreaktor zunächst ein sehr kompliziertes Wärmekraftwerk. Am Ende sind Turbine und Generator keine Science-Fiction. Die Bedingungen, unter denen sie ihre Wärme bekommen, sind es eher.

Bei hundert Millionen Grad würde jedes bekannte Material verdampfen. Das Plasma darf deshalb die Wand nicht berühren. Die Lösung sind Magnetfelder.

Tokamak oder Stellarator?

Der Tokamak: der etablierte Weg

Der Tokamak ist ringförmig und seit den 1960er-Jahren das Arbeitspferd der Fusionsforschung. ITER in Südfrankreich ist ein Tokamak. Die Geometrie ist vergleichsweise einfach, und viele Jahrzehnte Forschung haben ein großes Erfahrungswissen geschaffen.

Der Tokamak braucht allerdings einen starken Strom im Plasma, um einen Teil des Magnetfeldes zu erzeugen. Dieser Strom kann nicht ohne Weiteres dauerhaft fließen. Der Betrieb ist deshalb typischerweise gepulst. Außerdem kann der Plasmastrom instabil werden und in einer sogenannten Disruption zusammenbrechen. Dann wird die Energie des Plasmas sehr schnell an die Wand abgegeben. Das ist kein theoretisches Detail, sondern eine der zentralen Betriebsfragen.

Der Stellarator: kompliziert in der Herstellung

Der Stellarator erzeugt die nötige Magnetfeldgeometrie ausschließlich mit äußeren Spulen. Diese Spulen sind dreidimensional verdreht und nicht identisch. Bei Wendelstein 7-X sind es 50 supraleitende, nicht-planare Magnetspulen.

Das macht den Bau aufwendig. Es macht den Betrieb aber potenziell einfacher: kein großer Plasmastrom, keine Tokamak-Disruption im gleichen Sinn und die Möglichkeit eines kontinuierlichen Betriebs. Ein Kraftwerk, das Wärme gleichmäßig abgibt, ist für die konventionelle Kraftwerksseite angenehmer als eines, das regelmäßig an- und ausgeschaltet werden muss.

Der Preis ist die Geometrie. Die Form jeder Spule muss stimmen, die Fertigungstoleranzen sind klein, und die gesamte Maschine wird zu einem dreidimensionalen Puzzle. Wer das beherrscht, besitzt nicht automatisch ein Monopol. Aber er besitzt Wissen, das sich nicht über Nacht kopieren lässt.

Was Wendelstein 7-X tatsächlich beweist

Wendelstein 7-X ist kein Kraftwerk und soll keines werden. Die Anlage in Greifswald untersucht, ob das Stellaratorprinzip für lange Plasmaentladungen und später für einen Kraftwerksbetrieb geeignet ist.

Im Februar 2023 lief das Plasma acht Minuten lang; der Energieumsatz lag bei 1,3 Gigajoule. Im Mai 2025 hielt Wendelstein 7-X das Tripelprodukt 43 Sekunden lang auf Rekordniveau. Ein Bericht des IPP nennt dabei 30 Millionen Grad und 1,8 Gigajoule. Ein Pellet-Injektor führte gefrorene Wasserstoffkügelchen in das Plasma ein, und ein wassergekühlter Divertor führte Wärme ab.

Das sind wichtige Ergebnisse. Sie beweisen aber nicht, dass die Maschine bereits netto Energie erzeugt, ein Blanket betreibt oder jahrelang Strom ins Netz liefert. Der Fortschritt besteht darin, dass die für einen späteren Dauerbetrieb relevanten Systeme unter anspruchsvollen Bedingungen zusammenarbeiten.

Der nächste Schritt ist daher nicht „Kraftwerk einschalten“, sondern: länger, heißer, reproduzierbar und mit Komponenten, die eine spätere Kraftwerksumgebung überleben.

Die sechs Bausteine eines Kraftwerks

Ein heißes Plasma allein ist noch kein Kraftwerk. Dazwischen liegen mindestens sechs technische Aufgaben.

1. Supraleitende Magnete. Wendelstein 7-X nutzt Tieftemperatur-Supraleiter. Künftige Konzepte setzen teilweise auf Hochtemperatur-Supraleiter, sogenannte HTS-Bänder. Sie können stärkere Magnetfelder erzeugen und damit kleinere Reaktoren ermöglichen. Die Technologie funktioniert, ist aber teuer und noch nicht in der benötigten industriellen Menge verfügbar. Die US-Forschungsagentur ARPA-E nennt für REBCO-Bänder heute Größenordnungen um 300 Dollar pro Kiloampere-Meter und ein langfristiges Ziel von etwa zehn Dollar.

2. Das Brutblanket. Die Fusionsneutronen müssen nicht nur in Wärme umgewandelt werden. Sie sollen auch Lithium in Tritium umwandeln. Diese Wand aus Brutstoff, Kühlung und Strukturmaterial heißt Blanket. Ohne sie gibt es keinen geschlossenen Brennstoffkreislauf.

3. Neutronenresistente Materialien. 14-MeV-Neutronen verändern Materialien auf atomarer Ebene. Stahl kann verspröden, aufquellen oder kriechen; Wolfram hält hohe Temperaturen aus, ist aber ebenfalls kein unverwundbares Material. Die entscheidende Frage lautet nicht, ob ein Material im Labor gut aussieht, sondern wie es sich nach Jahren echter Fusionsneutronen verhält.

4. Der Divertor. Er führt Helium-Asche und Verunreinigungen aus dem Plasma ab und muss enorme Wärmeströme bewältigen. Das Insel-Divertor-Konzept von Wendelstein 7-X gehört zu den Bereichen, in denen bereits besonders viel praktische Erfahrung vorliegt.

5. Wärmeauskopplung. Die Wärme aus Blanket, Divertor und anderen Komponenten muss in einen stabilen Kreislauf gelangen. Dampf, Turbine und Generator sind bekannte Technik. Ihre Integration in einen Fusionsreaktor ist es nicht.

6. Tritiumversorgung. Tritium zerfällt radioaktiv und ist weltweit knapp. Die ITER-Daten zeigen, warum der Brutkreislauf nicht als späteres Detail behandelt werden darf. Für den Start eines Reaktors werden externe Vorräte benötigt; im Betrieb muss das Kraftwerk dann mehr Tritium erzeugen, als es verbraucht.

Das Problem mit dem Tritium

Deuterium ist der einfache Teil. Es kommt im Meerwasser vor und ist in ausreichender Menge verfügbar. Tritium ist der schwierige Teil: Es kommt in der Natur nur in Spuren vor, zerfällt mit einer Halbwertszeit von 12,3 Jahren und kann daher nicht beliebig lange gelagert werden.

Ein Fusionskraftwerk müsste sein Tritium selbst erzeugen. Die Neutronen treffen auf Lithium und erzeugen dabei neues Tritium. Das klingt elegant. In der Praxis muss das Blanket aber mehr Tritium erzeugen, als Plasma und Anlagenbetrieb verbrauchen. Es braucht außerdem Reserven für Wartung, Verluste und den Start weiterer Kraftwerke.

Dieser Kreislauf wurde noch nicht in einem kommerziellen Fusionsreaktor nachgewiesen. Das ist eine der Stellen, an denen „die Physik funktioniert“ als Satz nicht ausreicht. Die Physik erlaubt das Konzept. Ob die Ingenieurskette im Maßstab eines Kraftwerks funktioniert, muss erst gezeigt werden.

Proxima Fusion und der deutsche Anspruch

Im Februar 2026 vereinbarten Proxima Fusion, RWE, der Freistaat Bayern und das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik eine Zusammenarbeit an einem kommerziellen Stellarator-Konzept. Proxima plant zunächst einen Demonstrator namens Alpha und später Stellaris. Bayern stellte dafür bis zu 400 Millionen Euro in Aussicht. Die Vereinbarung ist ein politisch und industriell interessantes Signal.

Sie ist aber noch kein Beweis für einen belastbaren Zeitplan. HTS-Magnete, Blanket, Materialqualifikation und Tritiumversorgung müssen nicht nur einzeln, sondern gemeinsam funktionieren. Das ist ein Unterschied, den Pressemitteilungen gelegentlich kleiner machen, als er ist.

Die nüchterne Bilanz lautet: Der Stellarator hat einen plausiblen Vorteil beim Dauerbetrieb. Er hat gleichzeitig einen hohen Preis bei Bau und Fertigung. Wendelstein 7-X hat gezeigt, dass die zentrale Idee ernst zu nehmen ist. Es hat nicht gezeigt, dass die offenen Fragen verschwunden sind.

Genau deshalb ist Fusion keine akademische Spielerei. Die verbleibenden Aufgaben sind groß, teuer und unangenehm konkret. Aber sie sind benennbar. Und ein benanntes Ingenieursproblem ist politisch leichter zu bearbeiten als ein Mythos von der ewigen Zukunftstechnologie.