USA beteiligen sich an Fusionsprojekt Wendelstein 7-X

11.07.2011: Mit über 7,5 Millionen Dollar werden sich die USA am Aufbau der Fusionsanlage Wendelstein 7-X im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald beteiligen. Der Präsident der Max-Planck-Gesellschaft Peter Gruss zeigte sich hoch erfreut ob dieses Engagements: „Das bestätigt die hohe wissenschaftliche Leistung des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik und die Bedeutung des experimentellen Ansatzes in Greifswald. Es zeigt aber auch das große Interesse der Vereinigten Staaten an der Fusionsforschung. Denn die Mittel, die hier fließen, stammen aus dem "Innovative Approaches to Fusion"-Programm des amerikanischen Energieministeriums.“

In dem ab 2011 laufenden dreijährigen Kooperationsprojekt tragen Wissenschaftler der Fusionsinstitute in Princeton, Oak Ridge und Los Alamos mit magnetischen Zusatzspulen, Messgeräten und der Planung von Teilen der Wandverkleidung zur Ausrüstung der deutschen Forschungsanlage bei. Im Gegenzug werden die USA Partner im Forschungsprogramm von Wendelstein 7-X.

Ziel der Fusionsforschung ist die Entwicklung eines Kraftwerks, das - ähnlich wie die Sonne - aus der Verschmelzung von Atomkernen Energie gewinnt. Dazu muss es gelingen, den Brennstoff - ein dünnes ionisiertes Wasserstoffgas, ein "Plasma" - nahezu berührungsfrei in einem Magnetfeldkäfig einzuschließen und anschließend auf Zündtemperaturen über 100 Millionen Grad aufzuheizen. Die Fusionsanlage Wendelstein 7-X, die zurzeit im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Greifswald entsteht, wird nach der Fertigstellung die weltweit größte und modernste Anlage vom Bautyp “Stellarator" sein. Ihr Magnetfeld macht auf einfache Weise Dauerbetrieb möglich.

Im Rahmen des deutsch-amerikanischen Kooperationsprogramms wird das Princeton Plasma Physics Laboratory für Wendelstein 7-X fünf Zusatzspulen herstellen. Die fenstergroßen Spulen, die an der Außenhülle der Anlage angebracht werden, sollen helfen, die Magnetfelder am Plasmarand präzise  einzustellen. Sie sorgen dafür, dass die Außenkontur des Plasmas die gewünschte Form exakt einhält. Die Basisdaten für die Bauteile kommen aus dem IPP, Ingenieure und Wissenschaftler aus Princeton übernehmen die Konstruktion - deren abschließende Prüfung gerade stattgefunden hat - und die industrielle Fertigung. Ende 2012 sollen die Spulen angeliefert werden. Die 4,3-Millionen-Dollar-Investition ist der größte Beitrag zu der wissenschaftlichen Zusammenarbeit an Wendelstein 7-X.

Das Oak Ridge National Laboratory übernimmt die Konstruktion von Abschäl-Elementen für den Plasmarand von Wendelstein 7-X. Die neu in die Planung aufgenommenen Bauteile sollen die Arbeitsmöglichkeiten der Maschine im Dauerbetrieb erweitern und für größere experimentelle Flexibilität sorgen. Die wassergekühlten Platten müssen große Wärmelasten - bis zu 20 Megawatt pro Quadratmeter - aufnehmen. So werden sie Wandpartien schützen, über die hinweg sich das heiße Plasma in den ersten 30 Sekunden der halbstündigen Plasma-Entladungen in seine Endposition bewegen wird. Bis Jahresende soll die anspruchsvolle Technologiestudie vorliegen.

Das Los Alamos National Laboratory schließlich wird Messgeräte zur Beobachtung des Plasmas zum Wendelstein-Programm beisteuern, darunter eine ausgefeilte Infrarot-Diagnostik: "Wir sehen diese Dreijahresperiode", so erklärten die beteiligten US-Forschungsinstitute, "als Schritt in eine solide Partnerschaft mit dem Forschungsprogramm von Wendelstein 7-X, die Physiker und Ingenieure vieler US-Einrichtungen in eine Forschung einbinden wird, die wesentliche Bedeutung  für das weltweite Fusionsprogramm besitzen wird".