Bis zu 75 Prozent weniger Energie für die Fusionszündung! Ein Wissenschaftler aus Peru hat mit zwei Kollegen einen neuen Weg berechnet, der die Forschung an künftigen Fusionskraftwerken voranbringen könnte. Doch hält die spektakuläre Idee auch dem Praxistest stand?
Millionen Menschen hoffen auf eine Energiequelle, die enorme Strommengen liefern könnte, ohne beim eigentlichen Fusionsprozess CO₂ freizusetzen. Doch seit Jahrzehnten kämpfen Wissenschaftler mit demselben Problem: Eine kontrollierte Kernfusion braucht extreme Temperaturen und aufwendige Technik.
Jetzt sorgt der peruanische Physiker Luis Felipe Delgado-Aparicio mit einem neuen Forschungsansatz für Aufmerksamkeit. Gemeinsam mit Masayuki Ono und Jonathan Menard am Princeton Plasma Physics Laboratory untersucht er, wie sich eine Fusionsreaktion mit weniger Energie zünden lassen könnte. Die Idee: Nicht sofort den gesamten Brennstoff erhitzen, sondern mit einer kleineren Menge beginnen und anschließend weiteren Brennstoff zuführen.
DER MANN HINTER DER IDEE KOMMT AUS PERU
Seine wissenschaftliche Laufbahn begann Delgado-Aparicio an der Pontificia Universidad Católica del Perú in Lima. Heute forscht er in den USA am Princeton Plasma Physics Laboratory. Gemeinsam mit seinen beiden Kollegen veröffentlichte er im September 2026 eine Studie in der Fachzeitschrift Physical Review Letters.
Die zentrale Frage ihrer Arbeit: Wie lässt sich der Punkt erreichen, an dem eine Fusionsreaktion genügend Energie erzeugt, um sich selbst aufrechtzuerhalten? Dafür haben die Forscher etablierte physikalische Modelle miteinander verbunden und untersucht, welchen Einfluss die Reihenfolge von Erwärmung und Brennstoffzufuhr auf die Zündung hat.
Auch andere peruanische Forschungsprojekte beschäftigen sich mit außergewöhnlichen Fragen. Einen Einblick in aktuelle wissenschaftliche Themen bietet unser Nachrichtenbereich PeruMagazin informiert.
100 MILLIONEN GRAD – UND IMMER NOCH NICHT GENUG!
Das Problem der Kernfusion ist gewaltig. Damit leichte Atomkerne miteinander verschmelzen, müssen sie ihre gegenseitige elektrische Abstoßung überwinden. Dafür erhitzen Forscher den Brennstoff auf Temperaturen von mehr als 100 Millionen Grad Celsius.
Bei dieser Hitze entsteht Plasma. In sogenannten Tokamak-Reaktoren halten starke Magnetfelder die extrem heiße Materie von den Reaktorwänden fern. Doch selbst diese Temperaturen garantieren keinen Erfolg. Das Plasma muss heiß und dicht genug sein und ausreichend lange eingeschlossen bleiben. Gleichzeitig verliert es durch Strahlung und andere physikalische Prozesse ständig Energie.
Die entscheidende Herausforderung: Die Fusionsreaktion muss genügend Energie erzeugen, um diese Verluste auszugleichen.
DER TRICK: ERST WENIGER BRENNSTOFF, DANN MEHR!
Genau hier setzt der neue Ansatz an. Die Forscher untersuchen einen Weg, bei dem zunächst eine kleinere Plasmamenge auf die erforderliche Temperatur gebracht wird. Weiterer Brennstoff könnte erst danach schrittweise hinzugefügt werden.
Wer zu Beginn weniger Brennstoff erhitzen muss, benötigt möglicherweise deutlich weniger Energie, um die schwierige Anfangsphase zu überwinden. Die Wissenschaftler haben berechnet, wie sich Temperatur, Dichte und Energieverluste während dieses Vorgangs entwickeln. Ihre Ergebnisse zeigen, dass nicht nur die endgültigen Bedingungen im Reaktor wichtig sind. Auch der Weg dorthin könnte darüber entscheiden, wie viel Energie für die Zündung benötigt wird.
75 PROZENT WENIGER ENERGIE? DAS STECKT HINTER DER ZAHL
75 %
Weniger Energie könnten theoretisch möglich sein.
Die Angabe bezieht sich auf den Energieaufwand für die Fusionszündung – nicht auf den gesamten Stromverbrauch eines Kraftwerks.
Im Interview mit seiner ehemaligen Universität erläuterte Delgado-Aparicio, dass sich der Energiebedarf unter bestimmten Bedingungen möglicherweise auf ein Viertel reduzieren ließe. Das wäre ein erheblicher Fortschritt. Allerdings stammt die Zahl aus theoretischen Berechnungen. In einem realen Fusionsreaktor wurde diese Einsparung bislang nicht nachgewiesen.
Ob sich die Vorteile erreichen lassen, hängt davon ab, wie präzise sich das Plasma erhitzen und zusätzlicher Brennstoff zuführen lässt. Auch die Stabilität des Plasmas und die unvermeidlichen Energieverluste spielen eine entscheidende Rolle.
DIE NÄCHSTE ÜBERRASCHUNG: KEIN VÖLLIG NEUER REAKTOR NÖTIG?
Der neue Ansatz könnte auch für bereits entwickelte Fusionsanlagen interessant werden. Die Forscher wollen nicht unbedingt einen völlig neuen Reaktortyp bauen. Sie untersuchen vielmehr, ob sich die Zündung durch eine andere Steuerung des Plasmas verbessern lässt.
Das könnte Entwicklungsaufwand sparen. Voraussetzung ist allerdings, dass sich die Berechnungen in bestehenden Versuchsanlagen bestätigen lassen. Bei Temperaturen von mehr als 100 Millionen Grad müssen die Wissenschaftler das Plasma stabil halten, Energieverluste begrenzen und zusätzlichen Brennstoff zum richtigen Zeitpunkt einbringen. Ein Fehler bei der Steuerung kann dazu führen, dass das Plasma abkühlt und die Fusionsreaktion abbricht.
STROM WIE AUS DER SONNE – WARUM DAUERT DAS SO LANGE?
Die Kernfusion verspricht gewaltige Energiemengen. Ihr Prinzip treibt auch unsere Sonne an: Leichte Atomkerne verschmelzen und setzen dabei Energie frei. Auf der Erde ist dieser Vorgang allerdings ungleich schwieriger zu kontrollieren.
Hinzu kommen weitere Probleme. Reaktorbauteile müssen enormen Belastungen standhalten. Der benötigte Brennstoff Tritium ist knapp und müsste in künftigen Anlagen selbst erzeugt werden. Außerdem muss die freigesetzte Energie in nutzbaren Strom umgewandelt werden.
Während weltweit an der Kernfusion geforscht wird, setzt Peru bei seiner heutigen Energieversorgung unter anderem auf Erdgas. Welche Projekte im Norden geplant sind, zeigt unser Beitrag Gas aus Piura: Neue Chancen für Nordperu.
Trotz jahrzehntelanger Forschung gibt es bislang kein kommerzielles Fusionskraftwerk, das dauerhaft Elektrizität ins öffentliche Stromnetz liefert.
JETZT MUSS DER PRAXISTEST HER!
Für Delgado-Aparicio und seine Kollegen ist die Veröffentlichung erst der Anfang. Ihre Berechnungen zeigen einen möglichen Weg zu einer effizienteren Fusionszündung. Ob dieser Weg auch in einer realen Anlage funktioniert, müssen weitere Experimente klären.
Gelingt der Nachweis, könnte die Methode die Entwicklung künftiger Fusionsreaktoren beeinflussen. Scheitert er, bleiben die Berechnungen ein Beitrag zum besseren Verständnis der physikalischen Grenzen.
WIRD AUS DER BERECHNUNG EIN DURCHBRUCH?
Ein peruanischer Physiker hat mit seinen Kollegen einen neuen Ansatz für eines der größten Probleme der Energieforschung vorgestellt. Jetzt müssen Experimente zeigen, ob sich die erhoffte Energieeinsparung tatsächlich erzielen lässt.
Für Peru ist die Studie zugleich ein Beispiel für die internationale Arbeit peruanischer Wissenschaftler. Von seinem Studium in Lima führte Delgado-Aparicios Weg bis in ein bedeutendes amerikanisches Labor für Kernfusion. Eine andere aktuelle Untersuchung zeigt, wie vielfältig die Forschung über Peru ist: Kartoffel-Schock aus Peru: Was Forscher in der DNA fanden.
Delgado-Aparicios Forschung könnte eines Tages dazu beitragen, eine Energiequelle nutzbar zu machen, an der Wissenschaftler weltweit seit Jahrzehnten arbeiten.
Quellen
Delgado-Aparicio, L. F.; Ono, M.; Menard, J. E. (2026): „Generalized Lawson-Cordey-Mills Accessibility of Fusion Ignition“. Physical Review Letters, September 2026.
Pontificia Universidad Católica del Perú (2026): Interview mit Luis Felipe Delgado-Aparicio. PuntoEdu, September 2026.
Bildquelle: U.S. Department of Energy / Princeton Plasma Physics Laboratory: National Spherical Torus Experiment Upgrade (NSTX-U), über Wikimedia Commons, gemeinfrei. Archivaufnahme; keine Abbildung der beschriebenen Studie.
