Basistechnologien für die Fusion – Modul B

TRITEX

Tritiumextraktion aus Blanketspülgas

Motivation

Die Energiegewinnung durch Kernfusion gilt als Schlüsseltechnologie für eine nachhaltige Zukunft. Damit ein Fusionskraftwerk kontinuierlich Energie liefern kann, muss es Tritium als Teil seines Brennstoffs rückgewinnen. Dies geschieht in dem Reaktor umgebenden Brutblanket. Hier befindet sich Lithium, welches die Neutronen aus der Fusionsreaktion absorbiert und in einer Kernreaktion Tritium produziert. Das Tritium wird dann durch große Mengen Heliumgas aus dem Blanket gespült. Eine zentrale Herausforderung ist dabei die Rückgewinnung des in minimaler Konzentration (wenige ppm) im Spülgas gebundenen Tritiums. Diese Rückgewinnung ist technologisch anspruchsvoll und wurde bisher weltweit nicht im relevanten Maßstab demonstriert. Das geplante Vorhaben adressiert diesen kritischen Punkt und trägt somit zur Realisierung einer geschlossenen Brennstoffkreislaufs bei, der eine unbedingte Voraussetzung für kommerzielle Fusionskraftwerke ist.

Ziele und Vorgehen

Ziel des Projekts ist der Aufbau einer skalierbaren Infrastruktur namens TRITEX am Tritiumlabor Karlsruhe (TLK), mit der die effiziente Rückgewinnung von Tritium aus Heliumspülgas im Maßstab von ca. 1:10 demonstriert wird. Herzstück der Anlage sind Molekularsiebe und Gettermaterialien, die in einem zyklischen Betrieb HT und HTO aus dem Spülgas adsorbieren und anschließend durch Erhitzen regeneriert werden. Während der Projektlaufzeit wird die Anlage konzipiert, gefertigt, aufgebaut und technisch in Betrieb genommen. Erste wissenschaftlich verwertbare Ergebnisse werden bereits im Laufe der Inbetriebnahmephase erwartet.

Innovation und Perspektiven

TRITEX wird eine weltweit einmalige Infrastruktur sein, die eine Tritiumextraktion im ppm-Bereich unter realitätsnahen Bedingungen demonstrieren wird. Ein Schwerpunkt wird die hochsensitive und genaue Nachweistechnologie der extrahierten Stoffe sein. Durch diese Quantifizierungsmöglichkeiten sowie durch die modulare Bauweise wird eine zukünftige Weiterentwicklung ermöglicht. In der Zukunft können mit dieser Anlage auch alternativer Komponenten erprobt werden. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen direkt in die Entwicklung künftiger Fusionskraftwerke ein und stärken Deutschlands Rolle als Technologieführer in der Tritiumtechnologie. Darüber hinaus liefert die TRITEX Infrastruktur wertvolle Daten für Genehmigungs- und Sicherheitsverfahren im Umgang mit Tritium und dient als Plattform für nationale und internationale Forschungskooperationen. TRITEX wird damit zu einem zentralen Baustein auf dem Weg zur Fusionsenergie „Made in Germany“.

PROJEKTDETAILS

Projektlaufzeit: 01.02.2026 - 31.01.2029
Projektvolumen: 4,9 Mio. Euro (zu 100 % durch das BMFTR gefördert)

PROJEKTKOORDINATION

Magnus Schlösser
Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe)
Hermann-von-Helmholtz Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

✉ Magnus.schloesser@kit.edu

PROJEKTPARTNER

Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe)
Eggenstein-Leopoldshafen