Durchbruch bei kosteneffizientem Schmelzstahl für Fusionskraftwerke

Forscher der britischen Atomenergiebehörde (UKAEA) haben in Zusammenarbeit mit dem Konsortium NEURONE (Neutron Irradiation of Advanced Steels) einen Meilenstein in der Stahlproduktion erreicht: Sie produzierten ferritisch-martensitischen (RAFM) Schmelzstahl im industriellen Maßstab. Mit der Nutzung eines sieben Tonnen schweren Elektrolichtbogenofens (EAF) am Materials Processing Institute (MPI) in Middlesbrough gelang es, die Produktionskosten im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren um das Zehnfache zu senken.

„Eine der größten Herausforderungen bei der Entwicklung von Fusionskraftwerken ist die Herstellung von Strukturmaterialien, die extremen Temperaturen bis zu 650 °C und hohen Neutronenbelastungen standhalten“, erklärte David Bowden, Gruppenleiter der UKAEA und Leiter des NEURONE-Programms.

Durch verbesserte Reinigung und thermomechanische Protokolle sowie die Nutzung bestehender, skalierbarer Infrastruktur bietet die neue Technologie nicht nur eine kosteneffiziente Alternative, sondern auch das Potenzial, den Wirkungsgrad von Fusionskraftwerken zu steigern.

„Mit der Produktion von 5,5 Tonnen RAFM-Stahl in Schmelzqualität haben wir den Grundstein für die kostengünstige Herstellung dieser Materialien für kommerzielle Schmelzprogramme gelegt“, sagte Bowden.

Die Entwicklung fortschrittlicher RAFM-Stähle, die den hohen Belastungen zukünftiger Fusionsreaktoren standhalten, könnte darüber hinaus auch Anwendungen in anderen Industrien wie der Kernspaltung oder der Petrochemie finden. Das Programm sieht zudem die Herstellung optimierter RAFM-Legierungen vor, die mit führenden europäischen Standards konkurrieren.

Richard Birley, NEURONE-Projektleiter am MPI, ergänzte: „Als einzige souveräne britische Forschungseinrichtung, die in der Lage ist, RAFM-Stahl in diesem Maßstab zu produzieren, ist dies ein bahnbrechender Moment für die Forschung und Entwicklung im Bereich der Kernfusion.“

Diese bahnbrechende Errungenschaft markiert einen entscheidenden Schritt in Richtung einer nachhaltigen und kosteneffizienten Energiezukunft.

Quelle und Foto: UK Atomic Energy Authority