Sonne in Wendelstein

Erstes Plasma: Fusionsanlage Wendelstein 7-X ist in Greifswald in Betrieb gegangen.

Ausreichende Mengen von  CO₂ – neutraler Energie bereitzustellen ist eines der vordringlichsten Aufgaben für die Zukunft. Die Forschungslabore werden noch auf lange Zeit mit diesem Thema beschäftigt sein. Das wohl ehrgeizigste Verfahren ist die Kernfusion, bei der –wie in der Sonne- Wasserstoffatome fusionieren und gewaltige Energiemengen freisetzen. Weil das Fusionsfeuer erst bei Temperaturen über 100 Millionen Grad zündet, darf der Brennstoff – ein dünnes Wasserstoffplasma – nicht in Kontakt mit kalten Gefäßwänden kommen. Von Magnetfeldern gehalten, schwebt er nahezu berührungsfrei im Inneren einer Vakuumkammer.


Die technischen Voraussetzungen für ein derartiges Feuer sind enorm, und es ist keineswegs sicher, dass die Aufgabe überhaupt gelöst werden kann. Zwei Bauweisen für den magnetischen Käfig haben sich bisher als die umsetzbarsten herauskristallisiert: Tokamak und Stellarator. Am 10. Dezember 2015 wurde in der Fusionsanlage Wendelstein 7-X im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald das erste Helium-Plasma in einem 370 Millionen Euro teuren Stellarator erzeugt. Wendelstein 7-X, die weltweit größte Fusionsanlage vom Typ Stellarator, soll die Kraftwerkseignung dieses Bautyps untersuchen.


Im ersten Versuch wurde rund ein Milligramm Heliumgas in das ausgepumpte 30 Kubikmeter fassende Plasmagefäß eingespeist und die Mikrowellenheizung für einen kurzen 1,3 Megawatt-Puls eingeschaltet Das erste Plasma in der Maschine dauerte eine Zehntel-Sekunde und erreichte eine Temperatur von rund einer Million Grad.  Als nächstes will man die Dauer der Plasmaentladungen verlängern und untersuchen, wie die Helium-Plasmen durch Mikrowellen am besten zu erzeugen und aufzuheizen sind. Im kommenden Jahr wird das Helium durch Wasserstoff ersetzt.
 
Mit 30 Minuten langen Entladungen soll die Anlage das wesentliche Plus der Stellaratoren vorführen, die Fähigkeit zum Dauerbetrieb. Dagegen können Tokamaks ohne aufwändige Zusatzmaßnahmen lediglich in Pulsen arbeiten.


Foto: IPP – Das erste Plasma in Wendelstein 7-X. Es bestand aus Helium, dauerte eine Zehntel Sekunde




21.01.2016
KK