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Fusionsanlage Wendelstein 7-X : Sonnenfeuer mit Wasserstoffplasma entzündet

Das erste Wasserstoff-Plasma in Wendelstein 7-X. Es hat eine Temperatur von rund 80 Millionen Grad. (Eingefärbtes Schwarz-Weiß-Foto) Bild: IPP

In Greifswald ist es gelungen, ein Plasma aus Wasserstoff in der Fusionsanlage Wendelstein 7-X zu zünden. Damit hat der eigentliche wissenschaftliche Betrieb begonnen.

          Die Fusionsanlage Wendelstein 7-X in Greifswald hat ein wichtiges wissenschaftliches Etappenziel erreicht. Heute Nachmittag wurde um 15.35 Uhr in dem ringförmigen Apparat erstmals ein heißes Plasma aus Wasserstoff gezündet. Den symbolischen Startschuss der neuen Phase, der auch den Auftakt für den offiziellen wissenschaftlichen Betrieb der Anlage bedeutet, hat Bundeskanzlerin Angela Merkel höchstpersönlich gegeben.

          Manfred Lindinger

          Redakteur im Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Vom Kontrollzentrum aus ferngesteuert wurde etwas Wasserstoffgas in das Vakuumgefäß von Wendelstein 7-X  eingeleitet. Dann schaltete man für kurze Zeit die Mikrowellenheizung ein, die den Wasserstoff auf 80  Millionen Grad erhitzte. Jubel brach aus unter den im Kontrollraum versammelten Wissenschaftlern und Beobachtern, als auf den Monitoren für einen kurzen Augenblick das helle Leuchten des Wasserstoff-Plasmas zu sehen war, das die in der Anlage installierten Kameras  übertrugen. Von einem starken Magnetfeld eingeschlossen, schwebten die geladenen  Wasserstoffionen des Plasmas  in der Vakuumkammer von Wendelstein 7-X, ohne die Innenwand zu berühren.

          Das Sonnenfeuer auf Erden

          „Mit einer Temperatur von 80 Millionen Grad und einer Dauer von einer Viertel-Sekunde hat das erste Wasserstoff-Plasma in der Maschine unsere Erwartungen vollständig erfüllt“, sagt Hans-Stephan Bosch, der Betriebsleiter von Wendelstein 7-X. Hocherfreut zeigte sich auch Sibylle Günter, wissenschaftliche Direktorin des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik mit Hauptsitz in München, unter dessen Leitung Wendelstein 7-X entwickelt wurde. Mit der Anlage, die insgesamt mehr als eine Milliarde Euro gekostet hat und an der fast zwölf Jahre gebaut wurde, will man erforschen, ob es möglich ist, durch die kontrollierte Verschmelzung von Atomkernen - einem Prozess, der in der Sonne abläuft - auch auf der Erde Energie zu gewinnen. In Greifswald selbst soll es allerdings nicht zu einer Kernfusion kommen. Dazu ist das torusförmige Vakuumgefäß von Wendelstein 7-X trotz seines Durchmessers von 16 Metern nicht groß genug.

          Anfang Dezember des vergangenen Jahres ist im Rahmen von Vorversuchen  schon einmal ein Plasma gezündet worden. Dieses bestand allerdings aus einem heißen  Heliumgas. Denn mit dem Edelgas ist der Plasmazustand leichter zu erreichen. Als Plasma bezeichnen Physiker ein gasförmiges Gemisch aus Elektronen und Ionen. Die ersten Tests mit Helium verliefen erfolgreich, so dass man nun zum eigentlichen Forschungsobjekt - Wasserstoff - übergegangen ist.

          Eine fast unbegrenzte Energiequelle

          Die Forscher in Greifswald wollen mit ihren Experimenten zeigen, dass sich Anlagen der Bauart von Wendelstein 7-X - es handelt sich hier um einen sogenannten Stellarator - prinzipiell für den Bau von Fusionskraftwerken eignen. In einem solchen Kraftwerk,  so die Vorstellung, würden Atomkerne der beiden Wasserstoffisotope Deuterium und Tritium kontrolliert zu Heliumkernen verschmelzen, wobei große Mengen an Energie entstehen, die man zur Stromerzeugung nutzen könnte. Berechnungen zeigen, dass man mit einem Gramm Fusionsbrennstoff so viel Energie freisetzen könnte wie durch die Verbrennung von elf Tonnen Kohle. Langlebige radioaktive Rückstände wie bei Kernkraftwerken fallen nicht an.

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