Wendelstein 7-X vor dem Start   

Nach Jahren der Planung, Fertigung und Montage trat das Projekt Wendelstein 7-X im Mai in eine neue Phase: Im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Greifswald begannen die Vorbereitungen für den Betrieb dieser weltweit größten Fusionsanlage vom Typ Stellarator.

Ende 2011 war das Innenleben von Wendelstein 7-X noch sichtbar (Foto: IPP, Wolfgang Filser)

Wendelstein 7-X soll beweisen, dass Stellaratoren kraftwerkstauglich sind: Um die Energieproduktion der Sonne auf der Erde nachzuahmen, soll ein späteres Fusionskraftwerk aus der Verschmelzung von Atomkernen Strom erzeugen. Weil das Fusionsfeuer erst bei einer Temperatur von über 100 Millionen Grad zündet, darf der Brennstoff – ein dünnes Wasserstoffplasma – nicht in Kontakt mit kalten Wänden kommen. Von Magnetfeldern gehalten schwebt es nahezu berührungsfrei im Inneren einer Vakuumkammer.

Noch sind die einfacher konstruierten Anlagen vom Typ Tokamaks führend. Nur einem Tokamak, wie dem internationalen Testreaktor ITER, traut man heute ein energielieferndes Plasma zu. „Aber“, sagt Projektleiter Prof. Thomas Klinger, „das Stellarator-Prinzip lässt Stärken erwarten, wo der Mitstreiter Schwächen zeigt.“ Denn im Unterschied zu den pulsweise arbeitenden Tokamaks sind Stellaratoren für Dauerbetrieb geeignet – dank ihres speziell aufgebauten Magnetsystems.

Blick in die Experimenthalle: Die Hauptmontage ist abgeschlossen. (Foto: IPP, Bernhard Ludewig)

Das Magnetfeld von Wendelstein 7-X ist das Ergebnis ausgefeilter Optimierungsrechnungen. Es wird von einem Kranz speziell geformter Magnetspulen erzeugt, dem technischen Kern der Anlage. 70 supraleitende Spulen, aufgefädelt auf ein stählernes Plasmagefäß, sind von einer ringförmigen Hülle umschlossen. In ihrem luftleer gepumpten Innenraum werden die Magnetspulen später mit flüssigem Helium auf Supraleitungstemperatur bis nahe an den absoluten Nullpunkt abgekühlt. So verbrauchen sie kaum noch Energie. Mit 30 Minuten langen Entladungen sollen sie das wesentliche Plus der Stellaratoren vorführen, den Dauerbetrieb. Energie erzeugen muss Wendelstein 7-X dazu noch nicht: Viele Eigenschaften eines gezündeten Plasmas lassen sich vom Tokamak ITER auf Stellaratoren übertragen.

Anfang Mai ging die Hauptmontage zu Ende und die Hülle der Anlage wurde geschlossen. Mit dem Anlaufen der ersten Pumpen haben die Betriebsvorbereitungen begonnen. Dabei werden alle technischen Systeme getestet: das Vakuum in den Gefäßen, die Kühlung, die supraleitenden Spulen und das von ihnen erzeugte Magnetfeld. „Wenn alles funktioniert“, so Prof. Klinger, „kann die Anlage in ungefähr einem Jahr das erste Plasma erzeugen“.

imi