Commonwealth Fusion: Sparc-Fusionsreaktor erhält bessere Magnete als Iter

2025 soll der Sparc-Fusionsreaktor in Betrieb gehen. Die erste der Magnetspulen wurde angeliefert.

Artikel veröffentlicht am 10. September 2021, 13:15 Uhr, Frank Wunderlich-Pfeiffer

Die erste Magnetspule für den SPARC Reaktor ist fertig. 2025 soll damit Kernfusion betrieben werden. (Bild: Gretchen Ertl, CFS/MIT-PSFC, 2021)

Commonwealth Fusion ist einen Schritt näher an dem Ziel, bis 2025 den Sparc-Fusionsreaktor in Betrieb zu nehmen, über den Golem bereits im Oktober 2020 ausführlich berichtet hat. Die erste Supraleiter-Magnetspule wurde angeliefert und getestet. Das von Commonwealth Fusion selbst gesteckte Ziel ist es, mit dem Reaktor wenigstens doppelt so viel Energie aus der Fusion von Tritium und Deuterium freizusetzten, wie zum Heizen des Fusionsplasmas benötigt wird. Ausgelegt ist der Reaktor aber dafür die 11-fache Menge zu erreichen.

Im Vergleich zu Iter erzeugen die Supraleiter von Sparc mit über 11 Tesla ein doppelt so starkes Magnetfeld. Die Spulen allein erreichen sogar über 20 Tesla, aber das Plasma wird im Reaktor ein eigenes Magnetfeld erzeugen, das dem Magnetfeld der Spulen entgegengerichtet ist. In jedem Fall kann das Plasma mit viel höheren Kräften in einem kleineren Raum eingeschlossen werden.

Die Idee für einen Fusionsreaktor mit Hilfe der neuen Generation von Rebco-Supraleitern entstand 2015. Sie können besonders starke Magnetfelder erzeugen, ohne ihre supraleitenden Eigenschaften zu verlieren. Dadurch wird der Bau wesentlich kleinerer Fusionsreaktoren als Iter möglich, die dennoch die gleichen physikalischen Eigenschaften im Inneren zeigen. Kleinere Reaktoren sind billiger und schneller zu bauen und können in kürzerer Zeit brauchbare Messergebnisse liefern.

Der Nachfolger soll ein Fusionskraftwerk sein

Ein neuer Effizienzrekord für dauerhafte Kernfusion scheint sicher zu sein. Der alte Rekord wurde 1997 im Joint European Torus (Jet) aufgestellt, der mit seinen Kupferspulen im Plasma nur eine Magnetfeldstärke von 3,5 Tesla erreichte. Er erzeugte 16 MW Fusionsleistung mit 24 MW Heizleistung.

Ein größerer Nachfolger des Sparc-Reaktors, der Arc-Reaktor, ist auch schon geplant. Der äußere Durchmesser des Torus soll dann von 1,85 m auf 3,3 m anwachsen, während der Innendurchmesser des zu Kreis gekrümmten Zylinders von 0,57 m auf 1,1 m wachsen soll. Der größere Arc-Reaktor soll die Energiequelle für ein Fusionskraftwerk mit einer Leistung von 200 bis 250 Megawatt werden. Der Arc-Reaktor wird damit ähnlich groß sein wie Jet und etwa halb so groß wie Iter.