Die Suche nach praktischer Fusionsenergie gilt als eine der größten wissenschaftlichen und technologischen Herausforderungen unserer Zeit. Als Prozess, der die Energie von Sternen nachbildet, bietet Kernfusion das Potenzial, nahezu unerschöpfliche und saubere Energiequellen bereitzustellen. Sie verspricht eine Revolution im Energiesektor, da sie emissionsfreie Stromerzeugung ermöglicht, frei von den Risiken und dem langlebigen radioaktiven Abfall, die bei der Kernspaltung entstehen. Im globalen Wettlauf um diese vielversprechende Technologie hat China mit enormer Geschwindigkeit und beeindruckendem Ehrgeiz eine Führungsposition eingenommen. Die jüngsten Entwicklungen und Investitionen des Landes illustrieren einen strategischen Plan, bei dem Fusionsforschung nicht nur als wissenschaftliches Unterfangen, sondern als Schlüssel zur zukünftigen Energieversorgung und industriepolitischen Vormachtstellung gilt.
Im Herzen von Chinas Fusionsbestrebungen steht die Errichtung hochmoderner Anlagen und Forschungszentren, die in ihrer Dimension und Komplexität weltweit ihresgleichen suchen. Ein spektakuläres Beispiel hierfür ist die kürzlich im gebirgigen Sichuan errichtete X-förmige Forschungsanlage in Mianyang. Diese hochmoderne Einrichtung, deren Ausmaß eine beträchtliche Überschreitung vergleichbarer Anlagen in den USA bedeutet, ist für die Durchführung fortschrittlicher Laser-basierter Fusionsversuche konzipiert. Die vier langen Arme des Gebäudes beherbergen Laserbänke, die gigantische Energiemengen präzise auf ein zentrales Reaktionsvolumen konzentrieren können, um Bedingungen zu schaffen, unter denen Wasserstoffkerne verschmelzen. Die Anlage ähnelt funktional der National Ignition Facility (NIF) in den USA, gilt jedoch als wesentlich größer und potenziell leistungsfähiger.
Die Realisierung solcher Großprojekte unterstreicht Chinas Fähigkeit, enorme technologische Ressourcen und finanzielle Mittel zu bündeln. Während westliche Länder und insbesondere die USA ihre Fusionsforschung zunehmend an private Unternehmen abgeben, verfolgt China weiterhin eine staatlich koordinierte Strategie mit langfristiger Ausrichtung. Diese ungeteilte staatliche Unterstützung bietet dem Land ein entscheidendes Vorteile, insbesondere wenn es darum geht, über Jahrzehnte in eine Technologie zu investieren, die eine langwierige Entwicklungsphase benötigt, bevor sie kommerziell nutzbar wird. Parallel zu den Entwicklungen in Mianyang hat China mit dem Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), auch bekannt als „künstliche Sonne“, einen Prototypen geschaffen, der seit Jahren kontinuierlich Erfolge erzielt. Forscher in der ostchinesischen Stadt Hefei konnten beispielsweise Plasma für mehr als 100 Millionen Grad Celsius über einen Zeitraum von mehr als 17 Minuten stabil halten – ein bedeutender Fortschritt, der die praktische Nutzung der Fusionsenergie näher bringt.
Der Tokamak ist ein torusförmiger Behälter, mit dem mittels starker Magnetfelder das extrem heiße Plasma eingeschlossen wird, das für die Kernfusion erforderlich ist. EAST dient als Testfeld für neue technische Entwicklungen und soll wichtige Erkenntnisse für zukünftige kommerzielle Anlagen liefern. Eine weitere Schlüsselrolle nimmt die 40 Hektar große Forschungsanlage Comprehensive Research Facility for Fusion Technology (CRAFT) ein, die in unmittelbarer Nähe der EAST-Anlage entsteht. CRAFT konzentriert sich auf die Entwicklung grundlegender technischer Lösungen, die für die nächste Generation von Fusionsreaktoren unerlässlich sind, wie etwa hochtemperaturbeständige Supraleiter, präzise Steuerungssysteme sowie Materialinnovationen. Das ultimative Ziel all dieser Forschungsbemühungen ist der China Fusion Engineering Test Reactor (CFETR), der als Brücke zwischen experimentellen Anlagen und kommerziellen Kraftwerken konzipiert ist.
Der Entwurf, der bereits 2020 abgeschlossen wurde, sieht vor, modernste Hochtemperatur-Supraleitermagnete zu nutzen, um die Leistung und Effizienz von Fusionsreaktoren signifikant zu steigern. CFETR soll die Machbarkeit einer stabilen, zuverlässigen und wirtschaftlichen Fusionsstromerzeugung beweisen und damit den Weg für erste kommerzielle Projekte ebnen. Doch China beschränkt sich nicht nur auf reine Kernfusion. Auf der Wissenschaftsinsel Yaohu in Nanchang plant die chinesische Regierung den Bau der weltweit ersten Fusion-Fission-Hybridkraftwerksanlage mit dem Namen Xinghuo. Dieses hybride System nutzt Fusionsreaktionen, um Neutronen zu erzeugen, die wiederum in umgebendem spaltbarem Material kontrollierte Kernspaltungsprozesse auslösen.
Die Kombination dieser Verfahren verspricht eine gesteigerte Energieausbeute bei gleichzeitig reduzierter Entstehung langlebiger radioaktiver Abfälle. Das Projekt Xinghuo soll bis 2030 an das Stromnetz angeschlossen werden und eine Leistung von 100 Megawatt erzeugen – genug, um zehntausende Haushalte zu versorgen. Der ambitionierte Vorstoß in die Fusionsenergie ist kein Zufall, sondern Teil eines umfassenden strategischen Plans der chinesischen Regierung. Die drei Kernziele dabei sind die Sicherung der Energieversorgung, die Erreichung von Klimazielen durch drastische Emissionsreduzierung sowie der technologische Wettbewerb als Teil der „großen Wiederbelebung“ Chinas unter Präsident Xi Jinping. Fusionstechnologie bedeutet für das Land nicht nur eine wirtschaftliche Chance, sondern auch einen geopolitischen Vorteil.
Die Beherrschung der Fusionsenergie wird als entscheidender Faktor für zukünftigen Wohlstand, strategische Unabhängigkeit und sogar internationale Machtverhältnisse betrachtet. Auf internationaler Ebene spiegelt Chinas Vorgehen eine Besonderheit im Unterschied zum US-amerikanischen und europäischen Modell wider. Während im Westen zunehmend private Unternehmen mit risikoreichem Venture-Kapital die Spitzenforschung antreiben, wird die chinesische Fusion von staatlichen Institutionen mit langfristigem und stabilem Kapital ausgestattet. Dieser Unterschied ist von großer Bedeutung, denn Fusionsenergie erfordert außergewöhnlich hohe Investitionen über viele Jahrzehnte ohne kurzfristige Gewinnerwartung. Während private Start-ups in den USA bei Nachfrageschwankungen oder wirtschaftlichen Unsicherheiten schnell in ihrer Finanzierung eingeschränkt werden könnten, schützt Chinas System die Forschung vor solchen Unsicherheiten.
Interessanterweise trägt diese staatliche Förderung auch dazu bei, hochqualifizierte Wissenschaftler und Forscher zurück nach China zu ziehen. Ein Beispiel ist der Plasma-Physiker Chang Liu, der von einem renommierten amerikanischen Labor zurück an die Peking-Universität wechselte, wo ihm nun bessere Finanzierungsmöglichkeiten und Entwicklungschancen geboten werden. Chinas Investitionen fördern zudem eine breite Ausbildung junger Talente in den Technikzentren Hefei, Mianyang und Nanchang, sodass sich in den kommenden Jahren ein selbsttragendes Ökosystem aus Experten und Ingenieuren bildet. Während die Vereinigten Staaten weiterhin die Führung in wissenschaftlicher Innovation und Start-up-Vielfalt innehaben, leiden ihre nationalen Labore unter Alterung und fragmentierter Struktur. Im Gegensatz dazu errichtet China neuartige Forschungseinrichtungen mit modernsten Technologien, die den US-amerikanischen Anlagen technisch oft überlegen sind.
In Bezug auf das Investitionsvolumen gibt die US-Energiebehörde rund 800 Millionen US-Dollar jährlich für die Fusionsforschung aus, während China nach Schätzungen sogar bis zu 1,5 beziehungsweise zweimal so viel investiert. Ein weiterer Aspekt, der sich nicht außer Acht lassen lässt, sind die militärischen Implikationen von Chinas Fusionsprojekten. Die Fortschritte bei intensiven Laseranlagen oder Z-Pinch-Geräten, mit denen extrem hohe Energiedichten erzeugt werden, sind auch für die Simulation von nuklearen Waffentests von Bedeutung. In Anbetracht der Veralterung westlicher Waffenlabore wächst die vermutete Fähigkeit Chinas, präzise und miniaturisierte Waffentests durchzuführen und Materialspezifikationen besser zu verstehen. Somit bedeutet der technologische Fortschritt in der Fusion nicht nur einen Energiesprung, sondern könnte auch fundamentale Auswirkungen auf das weltweite Gleichgewicht der militärischen Macht haben.
Die nächsten Jahre im Fusionswettbewerb versprechen spannend und entscheidend zu werden. Während weltweit zahlreiche Reaktoren in Bau sind und stetig neue wissenschaftliche Erkenntnisse publiziert werden, bahnen sich die Länder mit nachhaltigen Investitionsmodellen und koordinierter Planung den Weg zum Erfolg. China hat durch seine staatliche Struktur, umfassende Finanzierung und Ausbildungsoffensive eine einzigartige Position eingenommen, die ihm nicht nur im Energiesektor, sondern auch in wirtschaftlicher und geopolitischer Hinsicht großen Einfluss sichern kann. Obwohl sich die praktische Umsetzung und Kommerzialisierung der Kernfusion noch in der Entwicklung befinden, zeichnet sich ab, dass das Land am Yangtze eine Renaissance der fortschrittlichen Energietechnologien erlebt. Sollten andere Staaten, insbesondere die USA, nicht zügig aufholen und ihre Forschungsinvestitionen erhöhen, könnte der globale Innovations- und Energiemarkt langfristig in Richtung China kippen.
Die Suche nach sauberer, nachhaltiger Energie ist nicht nur eine wissenschaftliche Herausforderung, sondern auch ein strategischer Wettkampf, dessen Gewinner das zukünftige energetische und politische Gleichgewicht maßgeblich gestalten werden.
