Wendelstein 7-X: Fusionsreaktor steht vor der nächsten Experimentierphase

Die Suche nach alternativen Methoden zur Gewinnung von Energie war wohl seit Jahrzehnten nicht mehr so bedeutsam wie heute vor dem Hintergrund der Gaskrise. Viele Hoffnungen diesbezüglich liegen auf sogenannten Fusionsreaktoren. Doch aktuell existieren diese nur in Forschungsanlagen. Die mit ihnen verbundenen Experimente sind komplex. In Greifswald steht die deutsche Großforschungsanlage Wendelstein 7-X vor der nächsten Experimentierphase.

Der Wendelstein7-X während der Konstruktion im Jahr 2012. By Abteilung Öffentlichkeitsarbeit (Max-Planck Institut für Plasmaphysik) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Umbauten beendet

Das Prinzip von Fusionsreaktoren beruht darauf, die Energieproduktion der Sonne in ihrem Inneren nachzuahmen und so eine alternative Stromquelle zu erschließen. An solchen Reaktoren wird weltweit geforscht, etwa in der in Frankreich gelegenen, internationalen Forschungsanlage ITER. Die deutsche Entsprechung dazu ist die Anlage Wendelstein 7-X in Greifswald. Forscher:innen des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik in Greifswald stehen nun kurz vor der nächsten Experimentierphase mit dem Wendelstein-Reaktor. Doch vorher gab es etwas zu feiern: Nach dem Abschluss eines aufwändigen Umbaus gab es einen Festakt, zu dem unter anderem die Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger (FDP) eingeladen war.

Plasmaerzeugung über längeren Zeitraum

Der Umbau ermöglicht es, nicht nur wie bisher für einige Sekunden Plasma zu erzeugen, sondern für wesentlich längere Zeit. Bisher gelang es unter moderaten Bedingungen, für etwa 100 Sekunden Plasma zu erzeugen. Angestrebt sind 30 Minuten. In den nun folgenden Experimenten sollen die Grundlagen für den Dauerbetrieb einer Anlage vom Typ “Stellerator” erforscht werden. In der Wendelstein-X-7-Anlage befindet sich elektrisch aufgeladenes Wasserstoffgas in einer Vakuum-Kammer. Dieses wird extremer Hitze ausgesetzt, wodurch Plasma entsteht, das dann durch meterhohe Magnetfeld kontrolliert und auf Abstand zu den Kammerwänden gehalten wird.

Tests für den Dauerbetrieb

“Es geht um den Dauerbetrieb. Das ist die eigentliche Mission, so der Physiker und Projektleiter Thomas Klinger. Um den längeren Betrieb bei Temperaturen bis zu 50 Millionen Grad Celsius wurden 600 Wasserkühlkreise installiert. Diese sollen eingesetzt werden, um die “Kacheln” im Innenraum der Reaktorkammer zu kühlen. Die 50 ca. 3,5 Meter hohen Magnetspulen, die ringförmig um die Kammer angeordnet sind, werden auf -270 Grad Celsius gekühlt.

Die in der Kammer entstehende Hitze soll später als Energiequelle genutzt werden. Mittels Wärmetauscher Dampfturbinen soll diese Wärmeenergie in elektrischen Strom umgewandelt oder als Direktwärme in Heizsysteme geführt werden. Fusionskraftwerke gelten zwar als nukleare Anlagen, es fällt aber kein hoch-radioaktiver Abfall an. Die Gesamtkosten für das W-7-X-Projekt betragen seit dem Projektstart 1996 etwa 1,3 Milliarden Euro. Die Anlage selber hat 400 Millionen Euro gekostet. Die Kosten werden zwischen Bund, Land und der EU geteilt.