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Experimentieranlage Wendelstein 7-X

Forschung im Land zum Leben: Energie erzeugen wie die Sonne? Mit der Experimentieranlage Wendelstein 7-X im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Greifswald (IPP) ist das weltweit größte Fusionsexperiment zur Erforschung der Kernfusionstechnik vom Typ Stellarator nicht mehr weit davon entfernt.

Das erste Wasserstoff-Plasma in Wendelstein 7-X. Es dauerte eine Viertel Sekunde und erreichte – bei moderater Plasmadichte – eine Temperatur von rund 80 Millionen Grad Celsius. (Eingefärbtes Schwarz-Weiß-Foto - Bild: IPP)

1994 wurde in Greifswald das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik gegründet, um dort mit "Wendelstein 7-X" das weltweit größte Fusionsexperiment vom Typ Stellerator zu errichten. Im April 2005 begann die Montage der 725 Tonnen schweren Anlage, welche 2014 abgeschlossen werden konnte. Das Kernstück der Anlage bildet heute ein geschlossener Ring aus 50, mit Helium gekühlten, supraleitenden, etwa 3,5 Meter hohen Magnetspulen, in denen die Prozesse der Kernfusion, welche auch in der Sonne ablaufen, nachgebildet werden.

Das Ziel der Anlage ist es, mittels Verschmelzung von Wasserstoffatomkernen Energie zu gewinnen. Besonders in Hinblick auf die zukünftige Energieversorgung von Metropolen und Megacities legt die Spitzenforschung in Mecklenburg-Vorpommern den Grundstein für Alternativen zu fossilen Energieträgern wie Kohle, Erdöl und -gas und klassischer Atomkraft.

Der Betriebsstart der Fusionsanlage Wendelstein 7-X im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald erfolgte am 10. Dezember, als erstmals ein Helium-Plasma in der Anlage erzeugt werden konnte. Bis zum offiziellen Startschuss für den wissenschaftlichen Betrieb am 3. Februar erfolgten über 300 Durchläufe der Helium-Plasma-Erzeugung, die als Vorbereitung und Testläufe für den eigentlichen Untersuchungsablauf durchgeführt wurden.

Das erste Wasserstoff-Plasma – erzeugt am 3. Februar 2016 im Rahmen eines Festakts mit zahlreichen Gästen aus Wissenschaft und Politik – markierte den Beginn des wissenschaftlichen Experimentierbetriebs an Wendelstein 7-X.

Die erste Experimentierphase wurde erfolgreich abgeschlossen. Es konnten Wasserstoffplasmen mit Pulsdauern von sechs Sekunden erzeugt und Temperaturen von bis zu 100 Millionen Grad für Elektronen und 10 Millionen Grad für Ionen erreicht werden. Im nächsten Schritt werden die Forscher allmählich die Pulsdauer innerhalb der nächsten vier Jahre auf bis zu 30 Minuten erhöhen. Im August 2017 wurde die Kernfusionsanlage "Wendelstein 7-X" nach einem 15-monatigen Umbau für eine zweite Experimentierphase gestartet. Dafür wurden, zum Schutz der Gefäßwände, rund 6.200 Kohlenstoffkacheln und spezielle, graphitbeschichtete Prallplatten (Divertoren) eingebaut. Mit der so verkleideten Innenwand soll die Anlage fit für Hochleistungsplasmen gemacht werden. Ziel des Experimentes ist, fusionsrelevantes Plasma zu erzeugen. Zahlreiche Kernfusionsexperten aus aller Welt haben sich zu dem bis Dezember 2017 andauernden Experiment angemeldet, um die Kernfusion als Energiequelle auf der Erde zu erforschen. 

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