Diamfabs Nuklearbatterie-Durchbruch verändert weltweite Partnerschaften der Raumfahrttechnik

Das französische Startup Diamfab hat in Kooperation mit STMicroelectronics und der französischen Atomenergiekommission erfolgreich einen Prototyp einer Nuklearbatterie entwickelt, die 20 Jahre ohne Wartung auskommt. Das innovative Gerät nutzt synthetische Diamanten, um den radioaktiven Zerfall von Tritium in Strom umzuwandeln, und die Pilotproduktion läuft inzwischen im Département Isère an, mit dem Ziel, bis 2026 die Raumfahrt und andere Märkte mit hohem Mehrwert zu bedienen.

Das Tbatt-Diamond-Projekt stellt einen bedeutenden Fortschritt für den französischen Sektor der Nuklearbatterien dar; das Konsortium hat einen funktionsfähigen Prototyp realisiert, der laut Nuclear Valley eine Umwandlungseffizienz von 10,5 % und eine Energiedichte von 15 nW/cm² aufweist. Das Team möchte die Leistungsdichte durch Optimierung des Designs und Erhöhung der Intensität der radioaktiven Quelle auf 100 µW/cm³ steigern.

Die Betavoltaik-Technologie wandelt Betateilchen aus dem radioaktiven Zerfall von Tritium direkt in Elektrizität um, ähnlich wie Photovoltaikzellen Licht in Strom umwandeln. Diamfabs synthetische Diamanten dienen als Halbleiter mit breiter Bandlücke und bieten entscheidende Vorteile, darunter Strahlungsbeständigkeit und die Fähigkeit, bei höheren Temperaturen als siliziumbasierte Komponenten zu arbeiten, wodurch in gewichtskritischen Anwendungen schwere Kühlsysteme überflüssig werden.

Strategische Industriekooperation

STMicroelectronics bringt Expertise in Halbleiterdesign und Großserienfertigung in die Kooperation ein, während das CEA (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives) entscheidendes Know-how bei Nuklearmaterialien und im Tritium-Management bereitstellt. Diese Zusammenarbeit positioniert Frankreich an der Spitze der Entwicklung von Nuklearbatterien; L’Embarqué bezeichnet dies als „eine Premiere“ für den Technologiesektor des Landes.

Das Unternehmen arbeitet bereits mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) zusammen, um leistungsstärkere Generatoren für Raumfahrtmissionen zu entwickeln. Die extreme Zuverlässigkeit der Batterien prädestiniert sie zur Versorgung von Sensoren, Bordsystemen und Mikrosatelliten in rauen Umgebungen, in denen Wartungsarbeiten unmöglich sind.

Marktzeitplan und regulatorische Herausforderungen

Diamfab plant, die Produktion bis 2026 auf 4-Zoll-Diamantwafer zu skalieren; erste kommerzielle Anwendungen werden laut La Tribune 2026-2027 für Industrie und Medizintechnik erwartet. Der Einsatz im Raumfahrtsektor ist für die Zeit nach 2028 vorgesehen, wobei Luft- und Raumfahrt- sowie Verteidigungsintegratoren als wichtigste potenzielle Kunden gelten.

Die Technologie sieht sich aufgrund der Einstufung von Tritium als radioaktives Material erheblichen regulatorischen Hürden gegenüber und erfordert strenge Genehmigungen durch die atomaren Sicherheitsbehörden. Als Dual-Use-Technologie mit zivilen und militärischen Anwendungen unterliegen Exporte strikten Kontrollen im Rahmen internationaler Abkommen wie dem Wassenaar Arrangement. Die Positionierung des Projekts als eigenständige Lösung macht deutlich, dass starke Unterstützung durch französische und europäische staatliche Akteure entscheidend sein wird, um diese komplexen regulatorischen Rahmenbedingungen zu bewältigen.