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Dr. Yannik Zobus, Laserphysiker bei GSI/FAIR, leitet seit dem 1. Mai 2026 die Nachwuchsgruppe LASE-FUSE (LAser Simulation for Enhanced FUSion Efficiency – Lasersimulation zur Erhöhung der Fusionseffizienz). Im Rahmen des Förderprogramms „Fusionstalente“ des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) erhält das Projekt eine Förderung in Höhe von drei Millionen Euro über fünf Jahre. Bereits zum zweiten Mal wird somit ein Projekt von GSI/FAIR im Rahmen der BMFTR-Initiative ausgezeichnet.
Das LASE-FUSE-Projekt zielt darauf ab, die Entwicklung zukünftiger Hochleistungslasersysteme für die lasergetriebene Trägheitsfusion (Inertial Confinement Fusion) entscheidend voranzubringen. Dabei wird eine millimetergroße Brennstoffkapsel durch kurze, hochenergetische Laserpulse komprimiert und erhitzt, bis sie Zündungsbedingungen für die Kernfusion erreicht. Die dafür erforderlichen Lasersysteme stellen jedoch äußerst hohe technische Anforderungen.
Im Mittelpunkt von LASE-FUSE steht daher der Aufbau eines umfassenden, modularen Simulationsframeworks, das als digitaler Zwilling von Fusionslasersystemen dient und erstmals eine ganzheitliche Modellierung aller relevanten Systemkomponenten ermöglicht – von der Lasererzeugung über Strahlformung und Verstärkung bis zum Transport kurz vor der Wechselwirkung mit dem Fusionsbrennstoff.
Ein zentrales Ziel ist die Zusammenführung bislang fragmentierter Simulationsansätze zu einem integrierten Werkzeug, das die virtuelle Optimierung komplexer Lasersysteme bereits in der Entwurfsphase ermöglicht und so Entwicklungsprozesse beschleunigt sowie Risiken frühzeitig sichtbar macht. Aufbauend darauf untersucht LASE-FUSE, wie Konzepte zur Effizienzsteigerung von Fusionslasern, insbesondere räumlich und zeitlich strukturierte Laserpulse sowie zeitlich adaptives Fokussieren („Focal-Zooming“), realistisch simuliert, bewertet und in Systemdesigns umgesetzt werden können. Ergänzend werden realistische Detektormodelle entwickelt, die eine konsistente Verbindung zwischen Simulation und experimenteller Messung herstellen.
„Mit LASE-FUSE schaffen wir die Grundlage für eine neue Generation von Simulationswerkzeugen, die die Entwicklung von Fusionslasern deutlich beschleunigen können“, sagt Dr. Yannik Zobus. „Unser Ziel ist es, die Komplexität moderner Lasersysteme so abzubilden, dass daraus direkt belastbare Designentscheidungen für zukünftige Fusionskraftwerke abgeleitet werden können.“
Die Nachwuchsgruppe ist eng in das Forschungsumfeld von GSI/FAIR in der Abteilung Plasmaphysik unter der Leitung von Professor Vincent Bagnoud eingebettet und setzt bestehende Entwicklungen im Bereich der Hochenergielaserphysik fort. „Die Forschung von Dr. Yannik Zobus baut auf den im Rahmen des EU-Projekts THRILL bei GSI erzielten Vorarbeiten, insbesondere auf der dort entwickelten Simulationsplattform OPOSSUM, auf. Sie zeigen bereits das Potenzial einer holistischen Modellierung von Hochleistungslasersystemen. LASE-FUSE führt diesen Ansatz nun gezielt in Richtung fusionsrelevanter Anwendungen weiter und ist zugleich ein wichtiger Schritt hin zu einem offenen, breit nutzbaren Simulationswerkzeug für die internationale Hochenergielaserforschung“, so Bagnoud.
Dr. Yannik Zobus ist das zweite „Fusionstalent“ bei GSI/FAIR – nach Dr. Jonas Ohland, der bereits im Jahr 2025 eine Förderung im Rahmen des BMFTR-Programms erhielt. Professor Thomas Nilsson, Wissenschaftlicher Geschäftsführer von GSI und FAIR, gratuliert: „Wir freuen uns gemeinsam mit Dr. Yannik Zobus über diese Anerkennung unserer Expertise. Der Fusionsforschung kommt auf dem Weg zu einer nachhaltigen Energieversorgung nationale Priorität zu. Im Einklang mit den Bestrebungen des Landes Hessen möchte GSI/FAIR dabei eine Vorreiterrolle einnehmen. Entscheidend dafür ist das Zusammenspiel aus langjähriger wissenschaftlicher Erfahrung und den frischen Impulsen junger Talente, die einen unverzichtbaren Motor für Innovation darstellen.“
Durch die enge Zusammenarbeit mit akademischen und industriellen Partnern wie Marvel Fusion (München) und Focused Energy (Darmstadt) soll LASE-FUSE zudem zur Stärkung eines innovationsgetriebenen Ökosystems beitragen. Langfristig ist die Verstetigung der Arbeiten in einem Kompetenzzentrum für holistische Lasersimulation vorgesehen, um die Ausbildung zukünftiger Fachkräfte für Wissenschaft und Industrie zu unterstützen.
Über Dr. Yannik Zobus
Dr. Yannik Zobus studierte an der Technischen Universität Darmstadt und erwarb seinen Doktortitel im Jahr 2023 mit einer Arbeit am Hochleistungslaser PHELIX (Petawatt High-Energy Laser for Ion Experiments) bei GSI/FAIR. Im Anschluss war er im Rahmen des THRILL-Projekts – eines europäischen Forschungszusammenschlusses unter der Koordination von GSI zur Entwicklung neuer Designs und leistungsfähiger Komponenten für Hochenergielaser mit hohen Wiederholraten – ebenfalls als Postdoc bei GSI/FAIR tätig. Die in diesem Rahmen entwickelte Simulationsplattform OPOSSUM (OPen-source Optics Simulation System and Unified Modeler) zur holistischen Modellierung von Hochenergielasersystemen sowie seine Beiträge zu fusionsrelevanten Lasertechnologien, wie sie bei PHELIX zum Einsatz kommen, bildeten die Grundlage für den LASE-FUSE-Antrag.
Über das Programm „Fusionstalente“
Der vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) initiierte Nachwuchswettbewerb „Fusionstalente“ zielt darauf ab, die Expertise in der Fusionsforschung durch die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses zu stärken. Das Programm unterstützt Nachwuchswissenschaftler*innen durch gezielte Förderung einer eigenen Forschungsgruppe, Ausbildungsmöglichkeiten und den Zugang zu modernsten Fusionsforschungseinrichtungen. Durch Investitionen in die nächste Generation von Fusionswissenschaftler*innen trägt das Programm dazu bei, nachhaltige und innovative Energielösungen in Deutschland und Europa voranzubringen. Das Programm Fusionstalente ist Teil des Förderprogramms „Fusion 2040 – Forschung auf dem Weg zum Fusionskraftwerk“.
https://www.gsi.de/start/aktuelles/detailseite/2026/05/07/fusionstalent-yannik-z...
Dr. Yannik Zobus prüft die Justage eines PHELIX-Vorverstärkers für spektral inkohärente Pulse, wie s ...
Copyright: J. Hornung, GSI/FAIR
Veranschaulichung des Fusionsprozesses – Fehlgeschlagene Fusion durch nicht-optimierte Laserparamete ...
Copyright: Y. Zobus (KI-generiert)
Criteria of this press release:
Journalists
Physics / astronomy
transregional, national
Personnel announcements, Research projects
German
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