Fusionsreaktor Wendelstein 7-X zündet erstes Wasserstoff-Plasma
Das erste Wasserstoff-Plasma in „Wendelstein 7-X“ am 3. Februar 2016.
Copyright: IPP
Greifswald (Deutschland) – Initiiert per Knopfdruck von Bundeskanzlerin Angela Merkel während eines Festakts, hat gestern der wissenschaftliche Experimentierbetrieb in der Greifswalder Fusionsanlage „Wendelstein 7-X“ vom Typ Stellarator begonnen.
Gezündet wurde am 3. Februar 2016 in der Fusionsanlage Wendelstein 7-X am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald das erste Wasserstoff-Plasma. „Das ist ein Startschuss für ein weltweit einzigartiges Experiment, das uns der Energiequelle der Zukunft einen entscheidenden Schritt näher bringen kann“, sagte die Bundeskanzlerin.
Mit „Wendelstein 7-X“, der weltweit größten und am weitesten entwickelten Fusionsanlage vom Typ Stellarator, wollen die Forscher zeigen, dass sich dieser Bautyp als Kraftwerk eignet. Mit einem gewaltigen Magnetfeld, wird im „Wendelstein-7-X“-Reaktor das darin erzeugte Plasma eingeschlossen und derart kontrolliert, damit es nicht mit der Wand der luftleeren Plasmakammer in Berührung kommt und sich auf diese Weise ungewünscht abkühlt. Auf diese Weise erreichten die das für eine Zehntel-Sekunde gezündete bisherige Helium-Plasma eine Temperatur von rund einer Million Grad Celsius (…GreWi berichtete). Zur Verschmelzung von Atomkernen, ähnlich wie im Innern der Sonne, benötigt es jedoch das rund 100-fache der jetzt erreichten Temperatur.
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Martin Stratmann; Präsident der Max-Planck-Gesellschaft, dankte den Mitarbeitern des Instituts und hob die Bedeutung der Anlage und Experimente erneut hervor: „Sie haben mit Wendelstein 7-X einen Meilenstein der Plasmaphysik und der Ingenieurskunst erschaffen, einen der größten Hoffnungsträger im Ringen der Weltgemeinschaft um eine nachhaltige Energieversorgung im 21. Jahrhundert.“
„Jeder Schritt, den wir auf dem Jahrhundert-Weg Richtung Fusionskraftwerk vorankommen, ist ein Erfolg“, sagte Angela Merkel. Denn eine der weltweit drängendsten Fragen sei: Wie können wir den zunehmenden Energiebedarf einer wachsenden Weltbevölkerung Rechnung tragen, ohne unsere Klimaziele zu verfehlen. „Die Vorteile der Fusionsenergie liegen auf der Hand: Wasserstoff als Brennstoff ist fast unbegrenzt verfügbar. Es ist eine saubere Energiequelle, ohne klimaschädliche CO2-Emissionen und langlebige radioaktive Abfälle.“
Bei dem gestern erstmals gestarteten Prozess lösen sich die Elektronen von den Kernen der Wasserstoffatome. Ein Magnetfeld fängt die geladenen Teilchen ein; in dem magnetischen Käfig schweben die geladenen Teilchen in der Plasmakammer, sodass sie die Wände des Gefäßes möglichst wenig berühren. „Mit einer Temperatur von 80 Millionen Grad und einer Dauer von einer Viertel-Sekunde hat das erste Wasserstoff-Plasma in der Maschine unsere Erwartungen vollständig erfüllt“, sagt Hans-Stephan Bosch, dessen Bereich für den Betrieb von Wendelstein 7-X zuständig ist.
„Mit Wendelstein 7-X geht ein Teil der Vision von Werner Heisenberg in Erfüllung. Ich bin mir sicher, es würde ihn mit Freude und Stolz erfüllen, uns heute hier zu sehen“, so Stratmann. Solche Fusionsanlagen stünden am Anfang einer langen Entwicklung, an deren Ende vielleicht ganz neue Möglichkeiten der Energieerzeugung auf uns warten. „Es ist unsere Aufgabe, die naturwissenschaftlichen Grundlagen dafür zu legen und damit Optionen aufzuzeigen, derer sich Gesellschaft und Politik dann bedienen können, wenn es an der Zeit ist“, so der Max-Planck-Präsident.
Zukünftig werden noch viele weitere Plasma-Experimente folgen, die grundlegende Fragen der Plasmaforschung klären sollen.
Blick in Innere de experimentellen Fusionsreaktors „Wendelstein 7-X“ am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Greifswald.
Copyright: IPP, Wolfgang Filser
Somit steht den nächsten Schritten hin zu den Experimenten mit Wasserstoff – und damit dem eigentlichen Untersuchungsobjekt – nun nichts mehr im Weg. Bis März wird die jetzt begonnene Experimentierphase andauern. Danach werden die Forscher das Plasmagefäß noch einmal öffnen, um Kohlenstoffkacheln zum Schutz der Gefäßwände zu montieren und einen sogenannten Divertor zu installieren, der Verunreinigungen aus dem Plasma abführen wird: „So ausgerüstet, werden höhere Heizleistungen, höhere Temperaturen und längere Entladungen bis zu zehn Sekunden möglich“, erläutert Thomas Klinger. Auch für die Zeit danach haben die Wissenschaftler geplant, Wendelstein 7-X stufenweise weiter auszubauen, bis sie in etwa vier Jahren 30 Minuten lange Entladungen erzeugen können. Bei der vollen Heizleistung von 20 Megawatt werden sie dann überprüfen, ob Wendelstein 7-X seine Optimierungsziele erfüllt.
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