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Fusionsforschung: Forscher erzielen Rekorde am Wendelstein 7-X

Es wird wieder gebaut am Wendelstein 7-X. In zwei Jahren sollen die nächsten Experimente an der Fusionsforschungsanlage in Greifswald durchgeführt werden. Es gilt dann, die Bestmarken für Stellaratoren, die in diesem Jahr aufgestellt wurden, zu übertreffen.

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Außengefäß des Stellarators Wendelstein 7-X in Greifswald: Entladungsdauer von 30 Minuten
Außengefäß des Stellarators Wendelstein 7-X in Greifswald: Entladungsdauer von 30 Minuten (Bild: Werner Pluta/Golem.de)

Erfolgreiches Ende der zweiten Runde der Experimente an der Fusionsforschungsanlage Wendelstein 7-X: Nach einigen Ausbauten erzielten die Wissenschaftler an der Anlage in Greifswald einige neue Rekordergebnisse bei Entladungsdauer, Dichte und Energieinhalt des Plasmas. Als Nächstes wird wieder gebaut.

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Für die Experimentrunde von Juli bis November war der Stellarator aufgerüstet worden. So wurde das Plasmagefäß mit einer Innenverkleidung, bestehend aus Graphitkacheln, und einem Divertor ausgestattet. Dieser besteht aus zehn breiten Kachelstreifen an der Wand des Plasmagefäßes, die es ermöglichen, die Reinheit und Dichte des Plasmas zu regeln. Weitere Neuerungen waren neue Messgeräte und Heizsysteme.

Der so aufgerüstete Stellarator ermöglichte einige Rekorde für Anlagen dieser Art. So konnten die Wissenschaftler beispielsweise ein Plasma mit einer Temperatur von 20 Millionen Grad Celsius erzeugen. Der Energieinhalt betrug erstmals mehr als ein Megajoule. Zudem schafften es die Forscher, ein Plasma 100 Sekunden lang zu erhalten.

Zudem gelang es ihnen, Plasmadichten von bis zu 2 x 10^20 Teilchen pro Kubikmeter zu erreichen. Mit einer solchen Plasmadichte lässt sich laut dem Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) ein Fusionskraftwerk betreiben.

Nach dem Ende der Experimente folgt jetzt die nächste Umbauphase. So werden die Graphitplatten des Divertors durch wassergekühlte Elemente aus kohlenstofffaserverstärktem Kohlenstoff ersetzt. Das soll es ermöglichen, heißere Plasmen zu erzeugen, ohne die Gefäßwand zu schädigen. Die Arbeiten sollen zwei Jahre dauern. In den nächsten Experimentrunden wollen die Forscher unter anderem schrittweise länger andauernde Plasmen erreichen. Ziel sind Entladungsdauern von 30 Minuten.

  • Der Stellarator Wendelstein 7-X in Greifswald (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Der große Moment: Wird alles klappen? (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Vor dem Start des Countdowns: Anspannung in der Glocke, von wo aus der Stellarator gesteuert wird (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Institutsleiter Thomas Klinger fordert das Publikum auf, die letzten zehn Sekunden laut mitzuzählen. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Premiere gelungen: Die Kameras im Stellarator haben das Heliumplasma aufgenommen. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Auf den Erfolg darf angestoßen werden: Klinger, Betriebsdirektor Stefan Bosch und Sibylle Günter, die wissenschaftliche Direktorin (v. l.) (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Die Stellaratorhalle wird mit meterdicken Betontüren verschlossen. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Blick auf das Außengefäß des Stellarators (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Viel ist nicht zu erkennen. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Die supraleitenden Magnete sind ohnehin im Außengefäß verborgen. Vor der Tür des Instituts steht ein Modell. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Modell eines Moduls des Stellarators. Er besteht aus fünf dieser Module, die fast identisch sind. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
Der Stellarator Wendelstein 7-X in Greifswald (Foto: Werner Pluta/Golem.de)

Der vor drei Jahren eröffnete Wendelstein 7-X in Greifswald ist eine Anlage, an der für die Kernfusion geforscht wird und an der getestet werden soll, ob ein Stellarator ein für ein Fusionskraftwerk geeigneter Reaktor ist. Bei der Fusion werden Atomkerne miteinander verschmolzen. Die Kernfusion soll die saubere Energiequelle der Zukunft werden.

Das Plasma wird in einer ringförmigen Kammer mit einem Durchmesser von 16 Metern erzeugt. Sie ist von einer komplizierten Struktur aus 50 supraleitenden Magnetspulen umgeben, die einen Magnetfeldkäfig erzeugen. Dieser hält das Millionen Grad heiße Plasma, das nicht mit den Wänden der Kammer in Berührung kommen darf. Nur im Plasmazustand ist es möglich, zwei Atomkerne miteinander zu verschmelzen.



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Zukünftige Generationen werden uns in jedem Fall verfluchen aber dass wir versucht haben...

lestard 29. Nov 2018 / Themenstart

ITER ist kein Fass ohne Boden sondern in erster Linie ein Friedensprojekt. Das hat einen...

Dieter Grosch 28. Nov 2018 / Themenstart

Richtig und diese höher Temperatur könnte man durch die Protonen-Energie erzeugt werden...

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