Přivedení Slunce na Zemi pomocí jaderné fúze: Proč chce Německo postavit první fúzní elektrárnu na světě

Co je jaderná fúze a proč je tak důležitá?

Jaderná fúze je považována za jeden z nejslibnějších způsobů řešení globálního energetického problému. V tomto procesu se lehká atomová jádra spojují a uvolňují obrovské množství energie, stejně jako se to děje na Slunci. Na rozdíl od konvenčního jaderného štěpení, které se používá v jaderných elektrárnách, fúze neprodukuje dlouhodobý radioaktivní odpad a nemůže se vymknout kontrole.

Rozhodující průlom nastal v roce 2022 v laboratoři Lawrence Livermora v Kalifornii, kdy se poprvé podařilo jadernou fúzí vyrobit více energie, než se jí spotřebovalo. Tento vědecký úspěch proměnil sen o nekonečné energii z teoretické možnosti v hmatatelnou realitu. Od té doby probíhá intenzivní globální závod o vybudování prvního funkčního fúzního reaktoru.

Proč je Německo hlavním kandidátem na první fúzní elektrárnu?

Německo má vynikající předpoklady pro vedoucí roli v jaderné fúzi. Průmyslová základna je již na místě, stejně jako vysoce kvalifikovaní specialisté a silné výzkumné prostředí. Zajímavé je, že i amerického průlomu v Livermore bylo dosaženo s německou technologií – speciální sklo pro laserový systém pocházelo od společnosti Schott se sídlem v Mohuči a podílela se na něm i strojírenská společnost Trumpf.

Německá vláda si uvědomila potenciál a v říjnu 2025 přijala Akční plán pro fúzi. Tento plán počítá s investicemi více než dvou miliard eur do výzkumu fúze do roku 2029. Stanovený cíl je ambiciózní: Německo má hostit první komerční elektrárnu na světě, která využívá fúzi.

Které německé firmy jsou lídry ve výzkumu fúze?

Tři německé startupy se etablovaly jako průkopníci v oblasti jaderné fúze a pracují na realizaci snu o čisté energii s různými technologickými přístupy. Mnichovská společnost Marvel Fusion se zaměřuje na laserovou fúzi a již získala 385 milionů eur. Společnost však plánuje přesunout část svého vývoje do Spojených států, což vyvolává otázky ohledně budoucnosti německého know-how.

Společnost Proxima Fusion, rovněž sídlící v Mnichově, je odštěpením od Max Planckova institutu pro fyziku plazmatu a zaměřuje se na technologii stelarátorů. V roce 2025 společnost získala rekordní financování ve výši 130 milionů eur, což je největší soukromá investice do evropské jaderné fúze. Společnost Focused Energy z Darmstadtu pracuje na inerciální fúzi s využitím laserové technologie a získala 200 milionů dolarů. RWE investovala 10 milionů eur jako strategický partner.

Jak technicky funguje jaderná fúze?

Praktická realizace jaderné fúze je jednou z největších technických výzev naší doby. Izotopy vodíku deuterium a tritium slouží jako palivo. Deuterium se hojně vyskytuje v mořské vodě, zatímco tritium je velmi vzácné a musí se vyrábět primárně v samotných fúzních reaktorech ozářením lithia neutrony.

Aby mohla proběhnout fúze, musí být dosaženo teplot přibližně 150 milionů stupňů Celsia. Za těchto extrémních podmínek se atomová jádra spojují a tvoří hélium, přičemž se při každé reakci uvolní 17,6 megaelektronvoltů. Energie obsažená v jednom kilogramu směsi deuteria a tritia odpovídá energii 55 000 barelů nafty nebo 18 630 tun lignitu.

Jaké jsou největší technické výzvy?

Vývoj funkční fúzní elektrárny čelí několika kritickým výzvám. Výroba tritia je jednou z nejnáročnějších, protože toto palivo se v přírodě vyskytuje jen zřídka a musí se vyrábět v samotné elektrárně. Vědci pracují na získávání tritia z lithia pomocí neutronového bombardování, ale tato technologie ještě není dostatečně vyvinutá.

Dalším problémem jsou extrémně silné magnety potřebné k udržení horké plazmy. Tyto vysokoteplotní supravodivé magnety jsou technicky extrémně složité a musí spolehlivě fungovat, aby plazmu ovládaly. Dále je nutné vyvinout materiály, které odolají intenzivnímu neutronovému záření, aniž by ztratily svou strukturální integritu.

Jakého pokroku bylo dosaženo ve výzkumu fúze v Německu?

Německý výzkum v oblasti fúze dosáhl v posledních letech pozoruhodných úspěchů. Wendelstein 7-X v Greifswaldu, největší stelarátor na světě, stanovil v roce 2025 nový světový rekord v tzv. trojitém součinu. Tento součin hustoty částic, teploty a doby udržení energie je klíčovým parametrem pro pokrok ve fyzice fúze.

Byl dosažen nový rekord přes 43 sekund, který dokonce překonal předchozí rekordy pro tokamakové systémy. Bylo předloženo více než 700 návrhů projektů na práci na zařízení, z nichž přibližně 200 získalo nejvyšší prioritu. Tyto úspěchy podtrhují pozici Německa jakožto přední výzkumné země v oblasti jaderné fúze.

Jaká politická opatření plánuje federální vláda?

Akční plán pro jadernou syntézu, přijatý v říjnu 2025, zahrnuje osm konkrétních oblastí činnosti. Financování výzkumu má být posíleno a v rámci programu „Fusion 2040“ se má zvýšit až na 1,7 miliardy eur. Kromě toho má být vytvořen ekosystém fúze mezi vědou a průmyslem na podporu přenosu znalostí a vytváření hodnotových řetězců.

Klíčovým bodem je plánovaná regulační reforma. V USA a Velké Británii je jaderná fúze již regulována odlišně od jaderného štěpení, což poskytuje větší jistotu plánování pro soukromé investice. Německo v tomto ohledu stále zaostává, a proto společnosti zabývající se fúzí požadují odpovídající úpravu předpisů.

Co požadují německé fúzující společnosti od politiků?

Tři přední německé fúzující společnosti ve společném stanovisku jasně požadují od politiků. Požadují vládní financování ve výši tří miliard eur na překlenutí finanční mezery v sektoru hlubokých technologií. Tato částka se může zdát vysoká, ale plynula by přímo do německého průmyslu, protože drahé lasery a magnety by se musely vyrábět zde.

Klíčovým bodem kritiky je německý přístup k novým technologiím. Jak poznamenal jeden zástupce průmyslu, Německo obvykle stanovuje předpisy ještě před zahájením jakéhokoli vývoje. Toto regulační šílenství zbytečně prodražuje a zpomaluje inovace. Společnosti volají po méně byrokratickém přístupu, který již byl úspěšně aplikován na jiné technologie.

Zaměření na odvětví: B2B, digitalizace (od AI po XR), strojírenství, logistika, obnovitelné zdroje energie a průmysl

Více o tom zde:

• Obchodní centrum Xpert

Tematické centrum s poznatky a odbornými znalostmi:

• Znalostní platforma o globální a regionální ekonomice, inovacích a trendech specifických pro dané odvětví
• Sběr analýz, impulsů a podkladových informací z našich oblastí zájmu
• Místo pro odborné znalosti a informace o aktuálním vývoji v oblasti podnikání a technologií
• Tematické centrum pro firmy, které se chtějí dozvědět více o trzích, digitalizaci a inovacích v oboru

Kdy budou uvedeny do provozu první fúzní elektrárny?

Harmonogramy pro první provozní fúzní elektrárny se liší v závislosti na technologii a společnosti. Německé startupy plánují uvést své první reaktory do provozu již na začátku 30. let 21. století. Tyto rané elektrárny však ještě nebudou komerčně životaschopné, ale budou sloužit jako demonstrace technologie.

Odborníci očekávají, že skutečně komerční a ekonomicky životaschopné fúzní elektrárny budou připraveny do konce 30. nebo začátku 40. let 21. století. Mezinárodní projekt ITER ve Francii, který měl původně sloužit jako průkopnický, se potýká s výraznými zpožděními a s příslušným deuteriovo-tritiovým palivem začne pracovat až v roce 2039.

Je jaderná fúze skutečně bezpečná a šetrná k životnímu prostředí?

Jaderná fúze nabízí oproti konvenčnímu jadernému štěpení rozhodující bezpečnostní výhody. Nekontrolovaná řetězová reakce je fyzikálně nemožná, protože v reaktoru je jen několik gramů paliva. Pokud selže napájení, reakce se automaticky zastaví. Radioaktivní paliva mají také výrazně kratší poločas rozpadu než štěpné produkty konvenčních jaderných elektráren.

Nicméně fúze také produkuje radioaktivní odpad, především z aktivace stěn reaktoru neutronovým zářením. Tyto materiály musí být bezpečně skladovány po dobu několika set let, ale jsou méně problematické než vysoce radioaktivní jaderný odpad. Vědci pracují na speciálních materiálech s nízkou aktivací, které by mohly být recyklovány po 50 až 100 letech.

Jaké existují ekonomické výzvy?

Ekonomická životaschopnost fúzních elektráren dosud nebyla přesvědčivě prokázána. Odborníci předpokládají, že náklady budou zpočátku srovnatelné nebo dokonce vyšší než náklady na konvenční jaderné elektrárny. Vzhledem k vysokým investičním nákladům musí být fúzní elektrárna, aby byla zisková, provozována nepřetržitě.

Potenciálním problémem je, že fúzní elektrárny jsou navrženy jako elektrárny pro základní zatížení, zatímco energetický systém budoucnosti vyžaduje flexibilnější a řiditelnější elektrárny. V systému, kterému dominují obnovitelné zdroje energie, musí být elektrárny schopny rychle nastartovat a odstavit. Velké a složité fúzní elektrárny nejsou pro tento účel ideální.

Jak fúze zapadá do budoucího energetického systému?

Role jaderné fúze v energetickém systému budoucnosti je kontroverzní. Zatímco zastánci tvrdí, že fúzní elektrárny jsou důležité jako spolehlivý zdroj základního zatížení, kritici je považují za příliš neflexibilní pro systém s vysokým podílem obnovitelné energie. Fúzní elektrárny by však mohly být využity pro energeticky náročné průmyslové procesy a výrobu zeleného vodíku.

Důležitým aspektem je, že jaderná fúze nemá nahradit obnovitelné zdroje energie, ale spíše je doplnit. Poptávka po energii se v nadcházejících desetiletích výrazně zvýší, a to i díky datovým centrům a digitalizaci. Na tomto rostoucím trhu mohou různé zdroje čisté energie koexistovat, aniž by se navzájem vytlačovaly.

Jakou roli hraje mezinárodní konkurence?

Německo je v intenzivní mezinárodní soutěži o vedoucí postavení v oblasti jaderné fúze. Kromě Spojených států, které s průlomem v Livermore stanovily důležitý milník, na této technologii intenzivně pracují i ​​Čína, Japonsko a další země. Zpožděný projekt ITER ukazuje, že i zavedené mezinárodní spolupráce se potýkají s výzvami.

Německé firmy zdůrazňují, že jejich hlavním konkurentem je čas, nikoli jiné firmy. Pokud se jedné firmě podaří dovést technologii do tržní zralosti, pomůže to celému odvětví. Nicméně je jasné, že Německo musí jednat rychle, aby se vyhnulo plýtvání svým technologickým náskokem a zabránilo komercializaci německého know-how v jiných zemích.

Jaký je potenciál fúzního průmyslu pro vytváření pracovních míst?

Jaderná fúze by se mohla stát významným ekonomickým faktorem v Německu. Investice v řádu miliard eur by prospěla především německému průmyslu, protože lasery, magnety a další komponenty by se musely vyrábět zde. Na rozdíl od jiných energetických technologií, kde se výrobní kapacity často přesouvají do zahraničí, by to nabídlo příležitost k vytvoření celého hodnotového řetězce v Německu.

Fúzní průmysl by nejen vytvořil přímá pracovní místa, ale také pracovní místa pro dodavatele a poskytovatele služeb. Regiony, jako je bývalý areál elektrárny v Biblisu, by mohly těžit z jeho přeměny na zařízení pro fúzi a nahradit ztracená pracovní místa novými, budoucími. Centra kompetencí a excelence plánovaná federální vládou mají poskytnout další impuls pro inovace.

Jaká rizika a výzvy přetrvávají?

Navzdory veškerému pokroku přetrvávají ve vývoji jaderné fúze značná rizika. Technologie ještě není dostatečně vyspělá a mnoho kritických problémů zůstává nevyřešených. Vývoj materiálů pro neutronovo odolné materiály je stále v raných fázích a výroba tritia v průmyslovém měřítku není prokázána.

Další riziko spočívá ve financování. Požadované investice jsou obrovské a soukromí investoři se často vyhýbají vysokému technickému riziku. Bez masivní vládní podpory nebude vývoj možný. Zároveň existuje riziko, že se technologie ukáže jako neekonomická nebo bude předběhnuta jinými zdroji energie.

Co to všechno znamená pro energetickou budoucnost Německa?

Jaderná fúze představuje pro Německo strategickou příležitost ke snížení globální energetické závislosti na přírodních zdrojích a k převzetí vedoucí role v oblasti technologií. Akční plán spolkové vlády ukazuje, že politici si uvědomili potenciál a jsou ochotni investovat značné prostředky.

Jaderná fúze však nebude včas k dispozici pro současnou energetickou transformaci. Fúzní elektrárny nebudou moci hrát významnou roli do roku 2045, což je cílový termín pro klimatickou neutralitu Německa. Tato technologie je spíše investicí do dodávek energie pro druhou polovinu století.

Příležitosti a výzvy v rovnováze

Německo má reálnou šanci hrát vedoucí roli v globálním závodě o první komerční jadernou fúzi. Stávající průmyslová základna, excelence ve výzkumu a politické odhodlání vytvářejí příznivé podmínky. Německé společnosti pracují na různých slibných přístupech a již přilákaly značné soukromé investice.

Zároveň by se výzvy neměly podceňovat. Technické problémy jsou složité, mezery ve financování velké a mezinárodní konkurence je nelítostná. Existuje riziko, že Německo opět vyvine technologii, která bude následně komerčně využita jinde. Bez rozhodných politických kroků a zjednodušené regulace by Německo mohlo rychle ztratit své vedení.

Příštích několik let bude klíčových. Pokud se Německo vydá správným směrem, mohlo by se skutečně stát první zemí, která využije energii hvězd pro zásobování Země energií. To by nebyl jen vědecký triumf, ale také důležitý stavební kámen pro dlouhodobou energetickou bezpečnost a ochranu klimatu.

☑️ Naším obchodním jazykem je angličtina nebo němčina

☑️ NOVINKA: Korespondence ve vašem národním jazyce!

 

Rád vám a mému týmu posloužím jako osobní poradce.

Kontaktovat mě můžete vyplněním kontaktního formuláře nebo mi jednoduše zavolejte na číslo +49 89 89 674 804 (Mnichov) . Moje e-mailová adresa je: wolfenstein ∂ xpert.digital

Těším se na náš společný projekt.

 

 

☑️ Podpora MSP ve strategii, poradenství, plánování a implementaci

☑️ Vytvoření nebo přeladění digitální strategie a digitalizace

☑️ Rozšíření a optimalizace mezinárodních prodejních procesů

☑️ Globální a digitální obchodní platformy B2B

☑️ Pioneer Business Development / Marketing / PR / Veletrhy

Xpert.Digital má hluboké znalosti z různých odvětví. To nám umožňuje vyvíjet strategie šité na míru, které jsou přesně přizpůsobeny požadavkům a výzvám vašeho konkrétního segmentu trhu. Neustálou analýzou tržních trendů a sledováním vývoje v oboru můžeme jednat s prozíravostí a nabízet inovativní řešení. Kombinací zkušeností a znalostí vytváříme přidanou hodnotu a poskytujeme našim zákazníkům rozhodující konkurenční výhodu.

Více o tom zde:

• Využijte 5x odborných znalostí Xpert.Digital v jednom balíčku – již od 500 EUR měsíčně