HL-4: Chinas 25-Tesla-Magnete sollen den nächsten Fusionsschritt ermöglichen

Chinas Fusionsprogramm verfolgt derzeit zwei eng verbundene Wege: HL-3 in Chengdu liefert Forschungsergebnisse zur Physik heißer Plasmen, während HL-4 in Shanghai eine zentrale technische Hürde angehen soll – extrem starke supraleitende Magneten. Entscheidend ist die Einordnung: Die viel beachteten Fähigkeiten von HL-4 sind Entwicklungsziele. Die Anlage wurde nicht als betriebsbereiter oder gar Strom erzeugender Reaktor vorgestellt. 26

HL-4 soll Magnettechnik unter Fusionsbedingungen testen

HL-4, auch Huanliu-4 genannt, wurde als experimentelle Anlage der vierten Generation für magnetischen Plasmaeinschluss präsentiert. Die geplante Anlage in Shanghai soll nach chinesischen Angaben zur weltweit ersten Versuchsplattform für stationäre brennende Fusionsplasmen mit Hochtemperatur-Supraleitern und starken Magnetfeldern werden. Das beschreibt den Anspruch des Projekts – nicht einen bereits erbrachten Nachweis. 2747

Im Mittelpunkt steht nicht allein eine möglichst hohe Plasmatemperatur. HL-4 soll zeigen, ob Magneten aus Hochtemperatur-Supraleitern (HTS) in einer Fusionsanlage zuverlässig arbeiten können. Dort treffen hohe thermische Belastungen, Strahlung sowie große mechanische und elektromagnetische Kräfte zusammen. 1446

Warum das Ziel von 25 Tesla so wichtig ist

Ein von China Fusion Energy geführtes Konsortium hat einen Entwicklungsplan für die HL-4-Magneten vorgelegt: Bis 2028 soll eine Entwicklungs- und Testlinie für HTS-Hochfeldmagneten mit 25 Tesla entstehen; bis 2030 ist ein Magnetprototyp vorgesehen. 1910

Das ist ein wichtiger Unterschied: Ein Prototyp eines Magneten ist noch kein vollständiges Magnetsystem für einen Fusionsreaktor. Und ein integriertes Fusionsexperiment ist noch kein Kraftwerk. HL-4 ist deshalb vor allem als technische Validierungsplattform zu verstehen. Ihr möglicher Wert läge darin, zu belegen, dass sich HTS-Hochfeldmagneten fertigen, betreiben und warten lassen – unter Bedingungen, die für die Fusion relevant sind.

Was die 70. IAEO-Generalkonferenz brachte

Bei einer Veranstaltung der China National Nuclear Corporation (CNNC) am Rande der 70. Generalkonferenz der Internationalen Atomenergie-Organisation (IAEO) warb China für internationale Kooperation bei anwendungsnaher Fusionstechnik. CNNC veröffentlichte ein Update zu HL-3 und dessen gemeinsamem Experimentalprogramm und öffnete die Bewerbung für internationale Partner, die sich an Experimenten beteiligen wollen. 3

ITER berichtete zudem, während der Konferenz eine Absichtserklärung mit China Fusion Energy Co., Ltd. unterzeichnet zu haben. 44 Die vorliegenden öffentlichen Informationen belegen die grundsätzliche Richtung der Zusammenarbeit. Konkrete technische Arbeitspakete, Finanzierungszusagen oder Lieferverpflichtungen – insbesondere für eine mögliche gesonderte Vereinbarung mit Thailand – lassen sich daraus jedoch nicht ableiten.

HL-3: Die laufende Forschungsanlage als Grundlage

HL-3 ist ein Tokamak mit Kupferleitern am Southwestern Institute of Physics (SWIP) in Chengdu. Nach Darstellung von ITER dient die Anlage der Forschung an zentralen Fragen der Fusionsphysik und kann Skalierungsdaten liefern, die für ITER relevant sind. 39

2025 meldete HL-3 in den zitierten Konferenzunterlagen Ionentemperaturen von 117 Millionen °C sowie Elektronentemperaturen von 160 Millionen °C. Das Fusions-Tripelprodukt lag demnach über 0,67 × 10²⁰ m⁻³·keV·s. 15 Zudem wurde ein Betriebsmodus mit heißen Ionen bei einer Ionentemperatur von etwa 10 keV berichtet. 12

Im Rahmen der vertieften Zusammenarbeit zwischen SWIP und der ITER-Organisation ist HL-3 zu einer ITER-Satellitenanlage geworden. Für 2027 ist eine Kampagne mit Deuterium-Tritium-Plasmen geplant, die ITER-Forschung und -Betrieb unterstützen soll; internationale Teams arbeiten bereits an gemeinsamen Projekten. 16

Das sind relevante Forschungsfortschritte, aber kein Nachweis für Stromproduktion im Netz. Hohe Temperaturen oder eine geplante Deuterium-Tritium-Kampagne lösen nur einen Teil der Aufgaben auf dem Weg zu einem verfügbaren, wartbaren und wirtschaftlich überzeugenden Fusionskraftwerk.

Vom Tokamak zum Kraftwerk: noch mehrere Etappen

Chinas veröffentlichte Roadmap für magnetische Fusion sieht zunächst experimentelle Anlagen, anschließend technische Testreaktoren und später ein Prototyp-Kraftwerk vor. Eine Roadmap nennt die Erprobung von Dauerbetrieb und Tritium-Selbstversorgung in einem Ingenieurreaktor; ein Prototypkraftwerk soll dann im Zeitraum 2050 bis 2060 die Stromerzeugung im Kraftwerksmaßstab validieren. 45

Das verdeutlicht, wie ein häufig genanntes Ziel kommerzieller Fusion um 2050 einzuordnen ist: als strategischer Anspruch, nicht als verbindlicher Liefertermin. Vor einem glaubwürdigen kommerziellen Kraftwerk müssen Entwickler einen integrierten Langzeitbetrieb, einen funktionierenden und möglichst selbstversorgenden Tritium-Brennstoffkreislauf sowie die Kraftwerksvalidierung im großen Maßstab demonstrieren. 45

Auch bei Normen beginnt sich die Grundlage zu entwickeln. Im August 2026 veröffentlichte ISO die Norm ISO 19991:2026 für eine Betankungstechnik mit Überschall-Molekularstrahlen in experimentellen Anlagen zur magnetischen Fusion. CNNC bezeichnet sie als erste ISO-Norm für die Fusionsbetankung. 18

Fazit

Die Ankündigung von HL-4 ist vor allem deshalb bedeutsam, weil sie eine zentrale Ingenieursfrage kompakter Tokamak-Konzepte für den Dauerbetrieb adressiert: Können 25-Tesla-HTS-Magnete in einer Fusionsumgebung dauerhaft zuverlässig funktionieren? HL-4 bleibt jedoch eine geplante Versuchsanlage. Die Hochtemperatur-Ergebnisse von HL-3 und die für 2027 vorgesehenen Deuterium-Tritium-Experimente stärken Chinas Forschungsbasis; HL-4 soll die Hardware- und Systemfragen voranbringen. Keiner dieser Schritte belegt für sich genommen kommerzielle Fusionsenergie. 141516