Wendelstein 7-X: Vor zehn Jahren begann die Fusionsforschung in Greifswald
Seite 2: Rekorde am Wendelstein 7-X
Neben dem Stellarator gibt es noch einen zweiten Reaktortyp für die Fusion mittels magnetischem Einschluss: den Tokamak. Der europäische Forschungsreaktor Iter, der in Cadarache in Südfrankreich gebaut wird, setzt auf diesen Reaktortyp. Der ist zwar einfacher aufgebaut. Dafür muss zusätzlich elektrischer Strom durch das leitende Plasma fließen, um es stabil zu halten. Daneben kann ein Tokamak nur im Pulsbetrieb betrieben werden, ein Stellarator hingegen im Dauerbetrieb, was für die Stromerzeugung praktischer ist.
Die Anlage hat die Fusionsforschung schon vorangebracht: So kann inzwischen das Plasma über einen deutlich längeren Zeitraum aufrechterhalten werden: Aus der Zehntelsekunde und einer Million Grad Celsius beim First Plasma sind acht Minuten bei 50 Millionen Grad Celsius im Februar 2023 geworden.
Wendelstein 7-X wird gewartet
Im Mai dieses Jahres wurde, am letzten Tag vor der aktuellen Wartungsphase, ein Weltrekord für das Tripelprodukt aufgestellt, das sich aus der Teilchendichte des Plasmas, der Temperatur der Ionen, zwischen denen Fusionsreaktionen stattfinden, und der Energieeinschlusszeit errechnet. Das Tripelprodukt ist die entscheidende Größe in der Kernfusion. Erst wenn ein bestimmter Schwellenwert erreicht wird, erhält sich die Fusionsreaktion selbst. Dann wird eine positive Energiebilanz erreicht, also erzeugt ein Plasma mehr Fusionsleistung, als an Wärmeleistung hineingegeben wird.
Kernfusionsexperiment "Wendelstein 7-X" (10 Bilder)
Daneben hat der Wendelstein 7-X eine gewisse Strahlkraft entwickelt: Gleich zwei Start-ups – Gauss Fusion aus Garching und Proxima Fusion aus München – wollen diesen Reaktortyp kommerzialisieren und Fusionskraftwerke auf der Basis bauen.
„Auf dem Gebiet der Stellaratorforschung bewegen wir uns mit Wendelstein 7-X in Greifswald an der Weltspitze der Fusionsforschung. Wichtige Fusionsparameter haben mit den besten Anlagen vom Typ Tokamak – dem zweiten Prinzip der Magnetfusion – gleichgezogen“, sagte Robert Wolf, Direktor am IPP in Greifswald, anlässlich des Jubiläums. „Dass die in Deutschland beheimateten Unternehmen Proxima Fusion und Gauss Fusion beide das Stellaratorprinzip verfolgen, basiert auf den Erfolgen von Wendelstein 7-X.“
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Derzeit wird am Wendelstein 7-X allerdings kein Plasma gezündet. Die Anlage ist gerade wegen Wartungsarbeiten stillgelegt. Der wissenschaftliche Betrieb wird immer wieder für eine längere Zeit unterbrochen, um, die Anlage aufzurüsten. So wurde im Laufe der Jahre das Plasmagefäß innen mit Graphitkacheln ausgekleidet und mit Divertoren ausgestattet, die es ermöglichen, die Reinheit und Dichte des Plasmas zu regeln. Die Wand des Plasmagefäßes bekam eine Wasserkühlung, und es wurde ein leistungsfähigeres Heizsystem installiert.
Im September kommenden Jahres soll der Wendelstein 7-X wieder einsatzbereit sein für den wissenschaftlichen Betrieb. Ziel der kommenden Messkampagnen ist, ein Plasma über 30 Minuten aufrechtzuerhalten – und so zu demonstrieren, dass ein Stellarator für den Dauerbetrieb geeignet ist – sowie eine Temperatur von 100 Millionen Grad Celsius zu erreichen.
(wpl)
