Ein Konsortium unter der Leitung von Focused Energy entwickelt die weltweit erste lasergetriebene Neutronenquelle für den industriellen Einsatz. Diese als LDRS (Laser-Driven Radiation Sources) bekannte Technologie ermöglicht zerstörungsfreie Untersuchungen, die sogar durch dicke Stahl- oder Betonwände hindurch- und hineinsehen können. Zu den Partnern des Forschungsprojekts gehören das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), Photonis Germany, TRUMPF und die TU Darmstadt. RWE stellt für das Projekt Räumlichkeiten am Standort Biblis zur Verfügung. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt das Projekt mit 20 Millionen Euro.
Das Vorhaben, PLANET genannt, zielt darauf ab, eine Laser-Neutronenquelle zu entwickeln, die zerstörungsfrei nukleare Abfallbehälter untersuchen kann. Diese Technologie stellt eine revolutionäre Alternative zu herkömmlichen Methoden dar, die auf große Teilchenbeschleuniger angewiesen sind. Das neue LDRS-Verfahren ermöglicht hingegen eine kompakte, kosteneffiziente Lösung, die große Strukturen wie Brücken oder Schiffscontainer sowie verschlossene Behälter präzise durchleuchten kann.
Innovative Lasertechnologie als Schlüssel
Das Herzstück der neuen Technologie ist eine Neutronenquelle, die durch einen Hochleistungslaser angetrieben wird. Dieser beschleunigt Ionen, die dann auf einen Konverter treffen und Neutronen erzeugen. Der Laser, der von TRUMPF, Fraunhofer ILT und Focused Energy entwickelt wird, kann bis zu 100 Schüsse pro Sekunde abgeben. Dabei wird ein sich selbst erneuerndes Target, entwickelt in Zusammenarbeit mit der TU Darmstadt, verwendet. Im Vergleich zu herkömmlichen Teilchenbeschleunigern, die hunderte Meter an Strecke benötigen, erledigt der Laser diese Aufgabe auf wenigen Millimetern.
Zusätzlich entwickelt Photonis Germany einen großflächigen Detektor, der die entstehenden Neutronen- und Röntgenstrahlen erfasst und daraus hochauflösende Bilder generiert. Diese Bildgebung ermöglicht es, Rückschlüsse auf den Zustand und die Zusammensetzung von Behältern zu ziehen.
Pilotprojekt in Biblis
Am Standort des ehemaligen Kernkraftwerks Biblis stellt RWE ein Gebäude bereit, das als Forschungslabor und für die erste Pilotanlage dieser Technologie umgebaut wird. Hier soll die laserbasierte Neutronenquelle getestet und für den industriellen Einsatz weiterentwickelt werden. Focused Energy übernimmt dabei die Rolle des Systemintegrators und nutzt das patentierte LDRS-Verfahren, um wertvolle Einblicke in die Beschaffenheit und den Zustand von Materialien zu gewinnen.