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Ausgabe 04/2015
Fusionsforschung

Wendelstein 7-X erzeugt erstes Plasma       

Nach neun Jahren Bauzeit und gut einem Jahr technischer Vorbereitungen haben an der Fusionsanlage Wendelstein 7-X im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Greifswald die Experimente begonnen. An der weltweit größten Anlage vom Typ Stellarator wurde das erste Helium-Plasma erzeugt.


Das erste Plasma in Wendelstein 7-X.  
(Foto: IPP)

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Am 10. Dezember war es soweit: Im Kontrollraum fuhr die Betriebsmannschaft das Magnetfeld hoch und startete die computergeregelte Experiment-Steuerung. Sie speiste rund ein Milligramm Heliumgas in das ausgepumpte Plasmagefäß ein, schaltete die Mikrowellenheizung für einen kurzen 1,3-Megawatt-Puls an – und im Visier der eingebauten Kameras und Messgeräte zeigte sich das erste Plasma. „Wir beginnen mit einem Plasma aus dem Edelgas Helium. Erst im nächsten Jahr wechseln wir zu dem eigentlichen Untersuchungsobjekt, einem Wasserstoff-Plasma“, so Projektleiter Professor Dr. Thomas Klinger: „Mit Helium ist der Plasmazustand leichter zu erreichen. Außerdem können wir mit Helium-Plasmen die Oberfläche des Plasmagefäßes reinigen“.

Das erste Plasma in der Maschine dauerte eine Zehntel-Sekunde und erreichte eine Temperatur von rund einer Million Grad Celsius. „Wir sind sehr zufrieden“, fasste Dr. Hans-Stephan Bosch, dessen Bereich für den Betrieb von Wendelstein 7-X zuständig ist, den Verlauf des ersten Experimentiertags zusammen: „Alles lief wie vorgesehen“. Als nächstes will man die Dauer der Plasmen verlängern und untersuchen, wie sie durch Mikrowellen am besten zu erzeugen und aufzuheizen sind. Nach einer Pause zum Jahreswechsel geht es im Januar mit Einschlussstudien weiter, die das erste Plasma aus Wasserstoff vorbereiten.


Fusionsanlage Wendelstein 7-X im Schema 
(Grafik: IPP)

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Ein späteres Fusionskraftwerk soll, ähnlich wie die Sonne, aus der Verschmelzung von Atomkernen Energie gewinnen. Zum Zünden der Fusion muss der Brennstoff, ein Wasserstoffplasma, in Magnetfeldern eingeschlossen und auf Temperaturen über 100 Millionen Grad aufgeheizt werden. Ein Energie lieferndes Fusionsfeuer wird Wendelstein 7-X allerdings nicht anstreben. Dies ist das Ziel des internationalen Fusionstestreaktors ITER, einer deutlich größeren Anlage vom Bautyp Tokamak, die zurzeit in Cadarache/Südfrankreich entsteht. Trotzdem soll Wendelstein 7-X beweisen, dass auch Stellaratoren kraftwerkstauglich sind und mit 30 Minuten langen Entladungen das wesentliche Plus der Stellaratoren vorführen, die Fähigkeit zum Dauerbetrieb. Tokamaks dagegen können ohne aufwändige Zusatzmaßnahmen nur in Pulsen arbeiten.

imi