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Wendelstein 7-X : Start frei für deutschen Sonnenofen

Bild: IPP, AP

Lässt sich durch die kontrollierte Verschmelzung von Atomkernen Energie gewinnen? Das wollen Physiker nun auch in Greifswald testen. Zu diesem Zweck wird heute in der Anlage Wendelstein 7-X das erste Plasma gezündet.

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          Nach rund neun Jahren Bauzeit und einem Jahr vorbereitender Tests wird heute die Kernfusionsanlage  „Wendelstein 7-X“ in Greifswald offiziell in Betrieb genommen. Für die ersten Experimente und zum Test des Gerätes wird ein Plasma aus dem Edelgas Helium gezündet. Im kommenden Jahr wird man zum eigentlichen Forschungsgegenstand  - einem Wasserstoffplasma - wechseln.

          Manfred Lindinger
          Redakteur im Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Mit dem 725 Tonnen schweren, ringförmigen Wendelstein 7-X, der unter Federführung des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik in Greifswald entwickelt wurde, will man  erforschen, ob es  möglich ist, durch die  kontrollierte Verschmelzung von Atomkernen Energie zu gewinnen. In Greifswald soll es allerdings zu keiner Verschmelzung von Wasserstoffkernen kommen.

          Insbesondere soll experimentell geprüft werden, ob sich auf der Basis von Fusionsreaktoren vom Typ Wendelstein 7-X – es handelt sich um einen sogenannten Stellarator – Kraftwerke zur Stromerzeugung bauen lassen. Ein ähnliches Projekt – der internationale Fusionsreaktor Iter – entsteht derzeit am Forschungszentrum Cadarache in Südfrankreich. Allerdings handelt es sich bei Iter um einen Reaktor vom Typ Tokamak.

          Tokamak versus Stellarator

          Damit es in einer Fusionsanlage überhaupt zur kontrollierten Verschmelzung von Wasserstoffkernen kommen kann, muss ein mindestens 100 Millionen Grad heißes Plasma aus den Wasserstoffisotopen Deuterium und Tritium eine Zeitlang mit genügend hoher Dichte eingeschlossen werden, das heißt es darf nicht mit den Gefäßwänden in Kontakt kommen. Das versucht man, mit zwei Typen von Anlagen zu verwirklichen: dem Tokamak und dem Stellarator. Beim Tokamak, wegen seiner einfachen Konfiguration die bei weitem häufigste Fusionsanlage, sorgen Magnete, die rings um das schlauchförmige Plasmagefäß angebracht sind, für den Einschluss des Plasmas. Wegen seiner speziellen Eigenschaften kann ein Tokamak allerdings nur gepulst arbeiten. Der Stellarator ist wegen der besonderen Form der Magnete dagegen auch für den Dauerbetrieb geeignet, wie man es für ein Kraftwerk benötigt.

          Blick ins Innere von Wendelstein 7x. In dem Vakuumgefäß soll
im kommenden Jahr ein Plasma aus Wasserstoff gezündet werden.
          Blick ins Innere von Wendelstein 7x. In dem Vakuumgefäß soll im kommenden Jahr ein Plasma aus Wasserstoff gezündet werden. : Bild: dpa

          Die Magnete des Wendelstein 7-X haben eine extrem verdrehte Form, die schwer am Computer zu berechnen und zu simulieren war. Die Entwicklung Fertigung  der 50 supraleitenden, etwa 3,5 Meter hohen Magnetspulen hat das Projekt um mehrere Jahre verzögert. Die Fertigung von Großkomponenten musste von der Industrie ins Institut geholt werden – das hat die Kosten kräftig steigen lassen.

          Ein  langer Weg zur Plasmazündung

          Die Kernfusion als neue Form der Energiegewinnung ist nicht ganz unumstritten. Sie sei zu teuer und komme zu spät, kritisieren viele Energieexperten. Tatsächlich haben sich die Gesamtkosten für das Greifswalder Fusionsexperiment wegen der längeren Bauzeit  auf über eine Milliarde Euro mehr als verdoppelt. Ähnlich Kostensteigerungen musste man im vergangenen Jahr auch beim Milliarden-Projekt Iter einräumen, und ein Ende der Kostenspirale ist bei Iter nicht abzusehen.

          Zuletzt zweifelten Grüne und Umweltverbände an der Strahlensicherheit des Hallenbetons von Wendelstein 7-X und forderten einen Projekt-Stopp. Der TÜV Süd konnte jegliche Zweifel daran  in einem Gutachten allerdings ausräumen. Am Mittwoch dieser hat nun das  Landesamt für Gesundheit und Soziales die Betriebsgenehmigung für die Forschungsanlage erteilt. Es seien alle technischen Voraussetzungen am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik erfüllt worden.

          Von heute an  wird erstmals ein Plasma durch den von Luft evakuierten 16 Meter-Magnetring fließen – zunächst 0,1 Gramm Helium, später die gleiche Menge an Wasserstoff und Deuterium. „Wendelstein 7-X“ ist die weltweit größte Fusionstestanlage vom Typ „Stellarator“. Das Vorhaben wurde nach Institutsangaben seit 1995 mit rund 201 Millionen Euro aus dem Euratom-Programm der EU, 672 Millionen Euro des Bundes und 131 Millionen Euro des Landes Mecklenburg-Vorpommern finanziert.

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