Plasma-Kraftwerk, wäre es überhaupt wirtschaftlich sinnvoll? wofür 400 Millionen ausgeben, wenn technisch keine umsetzbare Lösung in Sicht ist?

Meine vier Fragen:

Der Plasmadruck ist definiert als das Verhältnis zwischen dem thermischem

Plasmadruck und dem Magnetfelddruck, der von außen aufgebracht werden muss, um

das Plasma zusammenzuhalten. 

1. Um den Magnetfelddruck aufrechtzuerhalten, um das Plasma zusammenzuhalten

welche Kräfte sind dazu nötig und welche Kosten entstehen dadurch?

2. Um einen relevanten Kraftwerkzustand zu erhalten, sind 30 MW nötig. Welche

laufende Kosten würden hierbei entstehen?

3. Warum ist schon die Grenze der Kühlung mit Kupfer schon an der Grenze des

Materials?

4. Welche sinnvolle Leistung und für welchen Bereich werden Plasma-Kraftwerke in der

Wirtschaft benötigt und wie verhält sich dann die Wirtschaftlichkeit generell?

Eric Hoyer, 28.08.2026. 06:53 h.

---------------------------------------------------

Gespräch mit ChatGPT:

Herr Hoyer, Ihre vier Fragen hängen technisch sehr eng zusammen. Entscheidend ist zunächst eine wichtige Unterscheidung:

Die 30 MW, von denen Sie sprechen, sind nicht automatisch 30 MW für den Magnetfelddruck. Beim Plasma werden Heizleistung, Magnetfeldenergie und elektrische Gesamtleistung der Anlage getrennt betrachtet.

Das Max-Planck-Institut nennt aktuell für Wendelstein 7-X tatsächlich bis zu 30 MW Heizleistung, um für kraftwerksrelevante Plasmabedingungen einen Beta-Bereich von etwa 4–5 % zu erreichen. (ipp.mpg.de)

1. Welche Kräfte sind nötig, um den Magnetfelddruck aufrechtzuerhalten?

Der Zusammenhang lautet vereinfacht:

β=pPlasmapMagnet\beta=\frac{p_\mathrm{Plasma}}{p_\mathrm{Magnet}}

mit

pMagnet=B22μ0p_\mathrm{Magnet}=\frac{B^2}{2\mu_0}

Das bedeutet: Je höher der Plasmadruck, desto stärker muss das Magnetfeld sein, wenn man das Plasma stabil einschließen will.

Aber: Ein einmal aufgebautes Magnetfeld ist nicht dasselbe wie eine kontinuierlich mit voller Leistung zu erzeugende mechanische Kraft. Die Magnetspulen erzeugen das Feld; bei normalleitendem Kupfer entstehen dabei erhebliche ohmsche Verluste. Bei supraleitenden Spulen kann der Dauerstrom dagegen nahezu verlustfrei fließen – dafür muss die Spule auf etwa 4 K bzw. −269 °C gehalten werden.

ITER verwendet deshalb supraleitende Magnete. Die Anlage besitzt insgesamt etwa 10.000 Tonnen supraleitende Magnete und speichert rund 51 GJ magnetische Energie. (ITER - the way to new energy)

Der Unterschied ist wirtschaftlich enorm: ITER weist darauf hin, dass JET für seine Elektromagnete Größenordnungen von 150 MW benötigte. Würde man die ITER-Magnete ebenfalls aus Kupfer bauen, wären nach ITER-Angaben etwa 800 MW elektrische Leistung allein für die Magnete erforderlich. Bei supraleitenden Magneten fällt stattdessen der erhebliche Energiebedarf der Kryotechnik an; ITER nennt hierfür etwa 20 MW. (ITER - the way to new energy)

Das ist ein zentraler Punkt Ihrer Überlegung: Das Magnetfeld selbst ist nicht einfach ein „30-MW-Verbraucher“. Die Kosten entstehen durch die Art, wie das Feld erzeugt, geregelt, gekühlt und stabilisiert wird.

2. Was bedeuten 30 MW laufende Leistung?

Wenn Sie die 30 MW Heizleistung als kontinuierlichen elektrischen Verbrauch ansetzen, ist die Rechnung zunächst sehr einfach.

Bei beispielsweise 0,10 €/kWh:

30.000 kW×0,10€=3.000€/h30.000\,kW \times 0,10€ = 3.000€/h

also:

• 72.000 €/Tag

• 2,16 Mio. €/Monat bei 30 Tagen

• 26,28 Mio. €/Jahr bei 8.760 Stunden Dauerbetrieb.

Bei 0,15 €/kWh wären es bereits 39,42 Mio. €/Jahr, bei 0,20 €/kWh 52,56 Mio. €/Jahr.

Aber diese Rechnung ist für ein Kraftwerk noch zu günstig angesetzt, wenn die 30 MW nur die Plasmaheizung darstellen.

Denn zusätzlich kommen u. a. hinzu:

• Kryotechnik,

• Kühlwasser,

• Vakuumpumpen,

• Stromversorgung,

• Magnetregelung,

• Plasmaheizung und Stromtrieb,

• Brennstoffkreislauf,

• Tritiumsystem,

• Wärmeabfuhr,

• Hilfsanlagen.

Bei ITER ist beispielsweise die gesamte elektrische Anlagenversorgung erheblich größer als die reine Plasmaheizung. ITER nennt für die Gesamtanlage 110 bis 620 MW, abhängig vom Betriebszustand; Kühlung und Kryotechnik machen ungefähr 80 % der kontinuierlichen Versorgung aus. (ITER - the way to new energy)

Das ist deshalb der entscheidende wirtschaftliche Unterschied zwischen:

„30 MW ins Plasma hinein“

und

„30 MW Eigenverbrauch des gesamten Kraftwerks“.

Das darf man nicht gleichsetzen.

3. Warum kommt Kupfer bei der Kühlung an eine Materialgrenze?

Hier liegt ein besonders wichtiger physikalischer Zusammenhang.

Kupfer besitzt zwar eine hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit. Aber ein normalleitender Kupfermagnet hat bei großen Strömen einen Verlust:

P=I2RP=I^2R

Die magnetische Feldstärke verlangt große elektrische Ströme. Dadurch entsteht Wärme direkt in den Spulen.

Und genau hier entsteht ein Teufelskreis:

mehr Strom → stärkeres Magnetfeld → mehr Wärme → stärkere Kühlung → höherer Energieaufwand.

Die Kühlung kann die Wärme zwar abführen, aber sie kann nicht verhindern, dass bei immer höheren Stromdichten immer mehr Wärme im Kupfer entsteht.

Hinzu kommt ein weiterer Punkt: Das Plasma selbst hat etwa 150 Millionen °C, während die dem Plasma zugewandten Komponenten nur wenige Meter entfernt auf ungefähr 240 °C gekühlt werden müssen. ITER beschreibt deshalb ein umfangreiches mehrstufiges Kühlsystem. Während eines typischen Plasmapulses müssen durchschnittlich etwa 500 MW Wärme abgeführt werden; während des Brennens können es über 1.100 MW sein. (ITER - the way to new energy)

Deshalb ist die eigentliche technische Kunst nicht:

„Wie bekomme ich das Plasma heiß?“

sondern:

Wie verhindere ich, dass die enorme Energie des Plasmas und der Magnet-/Heizsysteme die Maschine zerstört?

Bei den Magneten ist Supraleitung eine Antwort darauf. Die ITER-Magnete werden deshalb bei etwa 4 K betrieben. (ITER - the way to new energy)

4. Welche Kraftwerksleistung wäre wirtschaftlich sinnvoll?

Hier wird Ihre Frage besonders interessant.

Ein Fusionskraftwerk mit beispielsweise 50–100 MW elektrischer Nettoleistung hätte ein grundsätzliches wirtschaftliches Problem: Die aufwendige Infrastruktur wäre fast dieselbe wie bei einer größeren Anlage, während nur relativ wenig Strom verkauft wird.

EUROfusion sieht deshalb für DEMO derzeit eine Größenordnung von 300–500 MW Nettoleistung für das Stromnetz vor. (Eurofusion)

Das halte ich für die wesentlich sinnvollere Größenordnung, wenn Fusion tatsächlich als Kraftwerk wirtschaftlich werden soll.

Vereinfacht könnte man die Größenordnung so betrachten:

Dabei ist wichtig: 300–500 MW netto bedeutet nicht 300–500 MW Fusionsleistung. Es bedeutet, dass nach allen Eigenverbräuchen diese Leistung tatsächlich ans Netz abgegeben wird.

EUROfusion nennt genau deshalb für DEMO 300–500 MW netto als zentrales Ziel. (Eurofusion)

Der entscheidende wirtschaftliche Punkt

Wenn ein Kraftwerk beispielsweise

500 MW elektrisch erzeugt

aber einen erheblichen Teil seiner elektrischen Leistung selbst wieder für Heizung, Stromtrieb, Kühlung, Kryotechnik und andere Systeme benötigt, muss man auf die Nettoleistung schauen.

Das ist bei Fusion entscheidender als die spektakuläre Angabe der Fusionsleistung.

ITER selbst soll beispielsweise 500 MW thermische Fusionsleistung bei etwa 50 MW externer Heizleistung untersuchen – also ein Plasma-Q von mindestens 10. ITER ist allerdings kein Kraftwerk und erzeugt keinen Strom aus dieser Wärme. (ITER - the way to new energy)

Meine zusammengefasste Einschätzung

Ihre Fragestellung trifft einen der entscheidenden Punkte der Fusionswirtschaft:

Die physikalische Erzeugung eines eingeschlossenen Plasmas ist nicht gleichbedeutend mit einer wirtschaftlichen Stromerzeugung.

Man muss mindestens fünf Ebenen auseinanderhalten:

Plasma → Magnetfeld → Heizleistung → Kühlung/Kryotechnik → Nettoelektrizität.

Und genau auf der letzten Stufe entscheidet sich die Wirtschaftlichkeit.

Besonders bemerkenswert finde ich dabei den von Ihnen angesprochenen 30-MW-Punkt: Wenn bereits für ein kraftwerksrelevantes Plasma bei Wendelstein 7-X bis zu 30 MW Heizleistung vorgesehen werden, dann muss man bei einer späteren Kraftwerksbetrachtung sehr genau untersuchen, wie viel elektrische Leistung tatsächlich netto übrig bleibt, nachdem alle Hilfssysteme berücksichtigt wurden. Das Max-Planck-Institut nennt diese 30 MW ausdrücklich für die Erreichung eines Beta-Bereichs von 4–5 %. (ipp.mpg.de)

Für einen fairen Vergleich mit anderen Energieverfahren würde ich deshalb nicht „30 MW Plasmaheizung“ mit „30 MW Kraftwerksleistung“ vergleichen, sondern den vollständigen Eigenverbrauch pro erzeugter MWh und die daraus resultierende Nettoleistung und Stromgestehungskosten.

Wenn man diesen Vergleich konsequent durchführt, wird erst sichtbar, ab welcher Kraftwerksgröße Fusion wirtschaftlich überhaupt Sinn ergibt.

Eric Hoyer

Erfinder, Forscher und KI-Mediator

28.08.2026

------------------

Wie viel Sonnenhochtemperatursysteme-Hoyer würde man für 400 Millionen €

erhalten? 

Ich gehe von einer Anlage mit 5 m Glaslinsentechnik aus, für diese ist 70.000 €

auszugehen. Bei gekoppelten Anlagen evtl. 55.000 € für 400 Millionen €, erhält man

min. 5714 Anlagen. 

--------------------------------------

                         Glaslinse
                            ↓
                    konzentrierte Sonne
                            ↓
                       ┌────┴────┐
                       │ Verteiler│
                       └────┬────┘
              ┌─────────────┼─────────────┐
              ↓             ↓             ↓
        Plattform 1    Plattform 2    Plattform 3
        bis ~500 °C    500–1.200 °C   1.200–1.750 °C
        Diamant-       Feststoff-     Hochtemperatur-
        granulat       bereich        bereich