Startschuss für internationales Stellarator-Projekt

Gefässwände von Fusionsanlagen des Typs Stellarator müssen dauerhaften Belastungen wie Wärme und Teilchen aus dem heissen Plasma standhalten. Eine spezielle Aufgabe kommt dem sogenannten Divertor zuteil. Diese Komponente besteht aus speziell ausgerüsteten Prallplatten, auf welche die Teilchen aus dem Rand des Plasmas magnetisch hingelenkt werden. Der Divertor reguliert die Wechselwirkung zwischen Plasma und Wand. Von der Struktur des magnetischen Feldes und der Materialwahl für die Platten hängt es ab, wie gut der Divertor diese Aufgabe erfüllt und zugleich das Plasmas gut wärmeisoliert eingeschlossen werden kann.

Gemäss IPP ist der Divertor-Entwurf für neue Stellaratoren sowohl plasmaphysikalisch als auch technisch höchst anspruchsvoll und setzt umfangreiche experimentelle und theoretische Untersuchungen voraus. Das IPP und die Universität von Wisconsin-Madison haben nun das «Helmholtz International Lab for Optimized Advanced Divertors in Stellarators» (Hiloads) gegründet. Es bietet den Rahmen für vertiefte gemeinsame Untersuchungen, so das IPP. Das Hiloads an dem sich auch das Forschungszentrum Jülich sowie die Auburn-Universität in Alabama beteiligen, wird von der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren finanziell unterstützt.

Für die Untersuchungen stehen unter anderen der Wendelstein 7-X in Greifswald, der weltweit grösste Stellarator, zur Verfügung als auch der deutlich kleinere, aber sehr flexible HSX (Helical Symmetric Experiment) in Madison. Die zwei Anlagen unterscheiden sich grössenmässig und verfügen über unterschiedliche Divertor- und Plasmaeinschlusskonzepte.

Von den für das Hiloads gesamthaft veranschlagten EUR 6,125 Mio. (CHF 6,76 Mio.) übernimmt die Helmholtz-Gemeinschaft in den kommenden fünf Jahren 24%. 35% bzw. 15% werden die Universitäten in Madison und Auburn tragen, 18% bzw. 8% das IPP bzw. das Forschungszentrum Jülich. Das Hiloads soll im Frühjahr 2020 die Untersuchungen aufnehmen.