Mit 1,3 Milliarden Yuan einen "künstlichen Sonnenofen" erschaffen. Wie kann ein chinesisches Privatunternehmen ein internationales Projekt mit 20 Milliarden Yuan übertreffen?

Freunde, die die Spielreihe "Fallout" gespielt haben, werden sich sicher an die allgegenwärtige Kerntechnologie in diesen Spielen erinnern.

In der fiktiven Zeitlinie dieser Spiele ist die Kernenergie quasi ein "universeller Brennstoff". Nicht nur die Kraftpanzer der Soldaten werden von Kernfusionseinheiten angetrieben, auch die Haushaltsroboter beziehen ihre Energie aus mikroskopischen Kernfusionsreaktoren. Die Autos auf den Straßen haben statt eines herkömmlichen Verbrennungsmotors einen "Kernenergieherzen", was einen starken Science-Fiction-Effekt erzeugt.

Es scheint, als ob die Kernenergie von einem nationalen Projekt zu einer alltäglichen kommerziellen Anwendung geworden wäre.

In der Vergangenheit war es in unserem Bewusstsein so, dass Kernkraftprojekte wie Kernkraftwerke die besten nationalen Forschungsressourcen und eine enorme Menge an Ressourcen erfordern und somit weit von kommerziellen und privaten Anwendungen entfernt waren.

Heute ist ein Teil der scheinbar fiktiven Handlung in "Fallout" in die Realität gegangen.

In den letzten zwei Jahren haben private Kernfusionsprojekte in China stark zugenommen. Zu diesen Projekten gehört auch das chinesische Unternehmen Energy Singularity, an dem Mihoyo und NIO investiert haben.

Das Hochtemperatursupraleiter-Tokamak-Gerät "Honghuang 70" von Energy Singularity

Im Jahr 2024 wurde das weltweit erste Hochtemperatursupraleiter-Tokamak-Gerät "Honghuang 70" gebaut. In diesem Jahr wurde ein Magnetfeld von 22,4 Tesla erzeugt, was den von einer amerikanischen Firma gehaltenen Weltrekord übertrifft.

Am 16. April dieses Jahres hat das sphärische Ring-Hydrogen-Bor-Fusionsgerät "Xuanlong-50U" des XinAo-Gruppe einen wichtigen Durchbruch erzielt und einen Hochtemperatur-Hochdichte-Plasmastrom von einer Million Ampere (Megaampere) erreicht.

Das sphärische Ring-Hydrogen-Bor-Fusionsgerät "Xuanlong-50U"

Um zu verstehen, warum private Kernfusionsprojekte in den letzten zwei Jahren so viele Durchbrüche erzielt haben, müssen wir uns eine Handlung der amerikanischen Regierung ansehen, die China in der Kerntechnologie blockieren wollte.

Der Durchbruch trotz Blockade

Im Juni dieses Jahres hat das US-amerikanische Handelsministerium plötzlich angekündigt, die Ausfuhrgenehmigungen für Schlüsselkomponenten und Geräte von Kernkraftwerken nach China einzustellen. Alte und renommierte Unternehmen wie Westinghouse Electric und Emerson, die Kernkraftwerkskomponenten liefern, haben die Sperrungserklärung erhalten.

Westinghouse Electric hat in der Kernkraftbranche einen hervorragenden Ruf.

In der Vergangenheit wurden viele chinesische Kernkraftwerke mit Westinghouse-Technologie und -Geräten gebaut. Ihre Reaktordruckbehälter sind die Schlüsselkomponenten der Reaktoren, die hohen Temperaturen, Drücken und starken Strahlungen standhalten müssen. Die Anforderungen an das Material und das Herstellungsverfahren sind extrem hoch.

Emerson ist ebenfalls nicht zu unterschätzen. Es liefert vor allem hochzuverlässige nukleare Instrumente, die die Druck-, Temperatur- und andere Schlüsselparameter während des Betriebs eines Kernkraftwerks präzise messen können und somit eine entscheidende Rolle bei der Sicherstellung des stabilen Betriebs des Kernkraftwerks spielen.

Private Unternehmen, die sich mit Kernfusion befassen, umgehen die von den USA blockierten Kernspaltungskomponenten und sind daher flexibler.

Private Unternehmen, die Kernfusion betreiben, verwenden keine Kernhauptpumpen von Westinghouse und keine Reaktorsteuerungen von Emerson. Sie beschäftigen sich mit Tokamak-, FRC-, Laser- und anderen Geräten. Die benötigten Kernkomponenten sind Hochtemperatursupraleitermagnete, Vakuumbehälter, Stromversorgungssysteme und Tieftemperaturkühlungen, die viele in China selbst hergestellt werden können.

Im Jahr 2025 stammten 68 % der neuen Patentanmeldungen im chinesischen Kernkraftsektor von privaten Unternehmen. Diese Patentanmeldungen konzentrieren sich hauptsächlich auf "Kleinteile" wie Dichtungsmaterialien und Sensoren, die jedoch eine Schlüsselrolle bei der Kernkraftindustrie spielen.

Warum können private Unternehmen nun Projekte bewältigen, die ursprünglich als nationale Projekte galten?

Ein wichtiger Grund dafür ist, dass in den letzten zehn Jahren private Unternehmen in China eine Reihe wichtiger Technologien im Bereich der Kernfusion erworben haben, was auf den Aufstieg der chinesischen Industrie zurückzuführen ist. So haben private Unternehmen in China in den letzten zehn Jahren eine Reihe wichtiger Technologien im Bereich der Kernfusion erworben.

Nehmen wir als Beispiel das "Honghuang 70"-Gerät von Energy Singularity. Das Magnetsystem benötigt 26 Hochtemperatursupraleitermagnete. Wie hoch sind die Anforderungen an die Wicklungsgenauigkeit dieser Magnete? Die Spannungsabweichung jeder Drahtschlaufe darf nicht mehr als 0,1 Newton betragen, was gleichbedeutend ist mit dem Hängen eines Apfels an einer Spinnenseide auf einer 50-Geschoss-Hochhaus und die Sicherstellung, dass die Spannung der Seide exakt gleich bleibt.

Vor zehn Jahren mussten Komponenten mit einer solchen Genauigkeit noch importiert werden. Heute können private chinesische Unternehmen jedoch auf die Erfahrungen zurückgreifen, die sie bei der Herstellung von Elektromotoren für Elektromobile gesammelt haben. Sie haben einfach die Drahtwickelmaschinen in "Spezialmaschinen für Supraleitermagnete" umgewandelt. Diese Maschinen sind nicht nur 30 % schneller als die importierten Geräte, sondern auch um die Hälfte kostengünstiger.

Ein weiteres Beispiel: In der Vergangenheit konnten nur westliche Militärfabriken die präzisen Vakuumkammern, Supraleiterspulen und Tieftemperatursysteme herstellen, die für das ITER-Projekt benötigt wurden. Heute können chinesische Schiffswerften, Raumfahrtunternehmen, das chinesische Wissenschaftsakademie und private Unternehmen zusammen Komponenten in der gleichen Qualität wie die für das ITER-Projekt herstellen.

Was steckt hinter diesem Erfolg? Es ist der Fortschritt der chinesischen fortschrittlichen Fertigungstechnologie und die schnelle Umsetzungskraft der privaten Unternehmen. Private Unternehmen, die sich mit Kernfusion befassen, arbeiten direkt mit chinesischen Supraleiter- und Präzisionsfertigungsunternehmen zusammen. Sie können die gesamte Kette von der Magnetwicklung über das Vakuumsystem bis zur Stromversorgungseinstellung sehr schnell umsetzen.

Daraus folgt, dass China nicht mehr auf das ITER-Projekt warten muss, sondern parallel einen "schnellen Weg für private Projekte" gehen kann.

Der Vorteil der parallelen Entwicklung mehrerer Technologien

Abgesehen von der technologischen und industriellen Entwicklung in China ist ein weiterer Grund, warum private Unternehmen sich mit Kernfusion befassen, dass es viele verschiedene Arten von Kernfusionsreaktionen und Technologien gibt. Die Fähigkeit der privaten Unternehmen, schnell zu iterieren, eignet sich daher perfekt für die "Hirngespinste" - die parallele Entwicklung mehrerer Technologien.

Warum gibt es so viele verschiedene Technologien? Kernfusion ist anders als Kernspaltung (wie beim Manhattan-Projekt). Kernspaltung ist das "Aufbrechen großer Atome", was technisch relativ einfach ist. Bei der Kernspaltung einer Kette von Uran- oder Plutoniumatomen explodiert das Material. Kernfusion ist jedoch ein "feines Geschäft". Es muss kleine Atome "zusammengepresst" werden, was äußerst schwierig ist. Bisher gibt es keine Technologie, die als "optimale Lösung" bezeichnet werden kann.

Alle Technologien haben ihre eigenen Probleme, und es gibt keine, die "grüne Ampeln" auf allen Ebenen hat.

Beispielsweise: Tokamak-Geräte sind groß und instabil. Die Laserzündtechnologie hat einen hohen Laserverschleiß und eine sehr geringe Effizienz. Die Metallplasma-Impakttechnologie erzeugt eine sehr hohe Temperatur, die jedoch schwer zu kontrollieren ist.

Die derzeitigen Haupttechnologien der Kernfusion sind zwei: Tokamak und Inertial Confinement Fusion (ICF). Beim Tokamak wird das Plasma durch ein starkes Magnetfeld in einer Vakuumkammer "eingesperrt", wie in einem magnetischen Käfig. Ein typisches Beispiel ist das Internationale Thermonuklearische Experimentierreaktor (ITER). Bei der ICF wird das Brennstofftarget durch Laserstrahlen auf einen extrem hohen Druck gebracht, wie beim US-amerikanischen National Ignition Facility (NIF).

Aber diese beiden Technologien haben noch viele Details. Beispielsweise verwenden einige bei der Tokamak-Technologie Tieftemperatursupraleitermagnete, andere Hochtemperatursupraleitermagnete. Einige bauen große Geräte, andere kleine.

In Zukunft könnten es "High-End-Kernfusion", "Low-End-Kernfusion", "Schiffs-Kernfusion" und "Land-Kernfusion" geben. Jede Technologie hat ihren eigenen Markt und ihre eigene technologische Lösung.

Energy Singularity in China setzt direkt auf die Hochtemperatursupraleiter-Tokamak-Technologie und geht den Weg der Miniaturisierung und Kostensenkung. Fusion Energy hingegen bevorzugt eher die traditionelle Tokamak-Technologie, legt jedoch einen Schwerpunkt auf die Effizienz der Projektintegration.

Jedes Team setzt auf seine eigene Technologie, was gleichbedeutend ist mit dem Starten mehrerer Pferde auf verschiedenen Rennstrecken. Irgendwann wird eines der Pferde gewinnen.

Nehmen wir als Beispiel die Kerntechnologie des "Xuanlong-50U" von der XinAo-Gruppe. Es handelt sich um die Kombination einer sphärischen Ringstruktur mit der Wasserstoff-Bor-Fusion. Dies klingt kompliziert, ist jedoch eine besondere Art der Kernfusion.

Das Besondere an dieser Technologie ist die "Wasserstoff-Bor-Fusion". Kernfusionstriebstoffe werden normalerweise aus Deuterium und Tritium hergestellt. Diese beiden Stoffe reagieren leicht, erzeugen jedoch Neutronen, die Strahlung verursachen. Daher müssen die Schutzmaßnahmen verstärkt werden, was die Kosten stark erhöht.

Die XinAo-Gruppe hat sich für den Wasserstoff-Bor-Treibstoff (d. h. Protonen und Bor-11) entschieden. Dieser Treibstoff erzeugt hauptsächlich geladene Heliumkerne und fast keine Neutronen. Es ist wie ein "grüner Energie Traum". Darüber hinaus gibt es auf der Erde viel Wasserstoff und Bor, während Tritium sehr selten ist.

Daher erfordert die Wasserstoff-Bor-Fusion eine höhere Temperatur und einen höheren Druck. Es ist eine sehr schwierige, aber zugleich sehr vielversprechende Technologie.

Effizienz und Kosten

Abgesehen von der parallelen Entwicklung mehrerer Technologien ist ein weiterer Vorteil der privaten Unternehmen bei der Kernfusion die maximale Effizienz und Kostensenkung bei der Projektumsetzung.

Warum ist Effizienz in diesem Bereich so wichtig? Wird Kernfusion als "künstliche Sonne" nicht als Jahrhundertprojekt bezeichnet?

Die Antwort ist: Die Welt hat sich verändert! Der Klimawandel drückt auf die Länder, und das Ziel der Kohlenstoffneutralität ist wie eine Schlinge um den Hals. Fossile Brennstoffe müssen schnell abgelöst werden.

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