Wendelstein 7-X: neue Stellarator-Rekordwerte

Die zweite Experimentrunde der Fusionsanlage Wendelstein 7-X in Greifswald brachte die bisher höchsten Werte eines Stellarators für die Dichte und den Energieinhalt sowie die Dauer des Plasmas. Mit einem weiteren Ausbau der Anlage sollen noch höhere Heizleistungen und längere Entladungen erreicht werden.

7. Dez. 2018

Blick ins Plasmagefäss: das Rekordplasma mit einem Energieinhalt von über einem Megajoule.

Quelle: IPP, Wigner RCP

Die weltweit grösste Fusionsanlage vom Typ Stellarator, Wendelstein 7-X im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP), hat in ihrer zweiten Experimentierphase neue Rekorde aufgestellt. Zuvor hatte seit Ende 2017 eine weitere Ausbau-Runde stattgefunden, bei der unter anderem neue Messgeräte und Heizsysteme installiert wurden. Die neu installierte Neutralteilchen-Heizung schiesst schnelle Wasserstoffatome in das Plasma hinein, die ihre Energie über Stösse an die Plasmateilchen abgeben. Das Ergebnis waren hohe Plasmadichten bis zu 2 x 10²⁰ Teilchen pro m³ – Werte, wie sie laut IPP für ein künftiges Kraftwerk ausreichen. Zugleich erreichten die Ionen und Elektronen des Wasserstoffplasmas eine Temperatur von 20 Mio. °C.

Auch bezüglich der im Plasma gespeicherten Energie erzielte Wendelstein 7-X Werte, die bis anhin kein Stellarator erreicht hat. Mit starker Mikrowellen-Heizung überstieg der Energieinhalt des Plasmas erstmalig ein Megajoule, ohne dass die Gefässwand zu heiss wurde. Bei guten Plasma-Kenngrössen gelangen zudem langlebige Plasmen von 100 s Dauer – ebenfalls einer der bislang besten Stellarator-Werte.

Nächste Umbau-Phase begonnen

Die zweite Experimentrunde dauerte bis Mitte Oktober, worauf die nächste Ausbaurunde an Wendelstein 7-X begonnen hat. Um die Heizenergie weiter steigern zu können, ohne die Gefässwand zu überlasten, werden gemäss IPP in den kommenden zwei Jahren die jetzigen Graphitplatten des Divertors durch wassergekühlte Elemente aus kohlenstofffaserverstärktem Kohlenstoff ersetzt. Danach werde man sich schrittweise an 30 min. andauernde Plasmen heranarbeiten. Dann lasse sich überprüfen, ob Wendelstein 7-X seine Optimierungsziele auch im Dauerbetrieb erfüllen kann.