Sie lieben die Kulisse aus Man lebt nur zweimal (James Bond von 1967)? Tja. Spätestens jetzt sieht die fiktive Raketen-Basis im Bauch eines Vulkans alt aus gegen die Realität: Die Fusionsanlage Wendelstein 7-X in Greifswald ist ein Monstrum aus Metall, in dem 1,1 Millionen Arbeitsstunden stecken. Diese Grafik aus dem Science-Magazin zeigt, wie das Kernstück aufgebaut ist: ein Versuchsreaktor vom Typ Stellarator.
Die Idee ist simpel: Warum nicht Atomkerne verschmelzen, statt sie zu spalten? Kernfusion erzeugt schließlich Energie, die Sonne beweist das. Seit Jahrzehnten versuchen Forscher nachzumachen, was auf der Sonne passiert. Dazu muss man zuerst ein Plasma aus Wasserstoff-Atomkernen und Elektronen herstellen, bis zu 100 Millionen Grad Celsius heiß. Es darf die Wände der Experimentierkammer allerdings nicht berühren – ein Magnetfeld muss es in der Schwebe halten. Genau das probieren Forscher vom Max-Planck-Institut für Plasmaphysik jetzt auf eine neue Weise aus (mehr zu dem Experiment hier).
Das Science-Magazin zeigt jetzt in seiner Grafik scheibchenweise, was alles zu der Anlage vom Typ Stellarator zählt:
Der Kühler (Cryostat)
Der 16 Meter breite Behälter enthält die Magneten für das Magnetfeld und als Kühlmittel flüssiges Helium. 250 Verbindungsstellen laufen hindurch.
Vakuum-Gefäß (Vacuum vessel)
Das Vakuum trennt die auf 280 Grad heruntergekühlten Magneten von dem Plasma, das auf bis zu 100 Millionen Grad Celsius erhitzt wird.
Planare Spulen (Planar coils)
20 flache Magnetspulen aus Supraleitern halten das Magnetfeld in der Schwebe.
Nichtplanare Spulen (Nonplanar coils)
Sie bilden den Magnetkäfig für das heiße Plasma – aus 50 supraleitenden Spulen, konstruiert mithilfe eines Supercomputers.
Supraleitende Spule (Superconducting coil)
Jede einzelne davon ist dreieinhalb Meter hoch, wiegt sechs Tonnen und ist aus rund einem Kilometer Kabelmaterial aufgewickelt.
Plasma
Hier blau eingezeichnet, soll das Plasma dem Verlauf des Magnetfeldes folgen und so in der Maschine gehalten werden.
Und was macht das?
Ähnliche Experimente werden weltweit schon in Reaktoren vom Typ Tokamak durchgeführt. Greifswald versucht es mit einem Stellarator. Das Konzept für diese Bauart wurde 1951 vom Astrophysiker Lyman Spitzer in Princeton, USA, entwickelt. Bei diesem Typ wird der magnetische Käfig durch ein einziges Spulensystem erzeugt – also anders als beim Tokamak ohne Transformator.
Daher sind Stellaratoren für den Dauerbetrieb geeignet, während Tokamaks zwischendurch abgeschaltet werden müssen. Ob es also bald ein AKW für Fusionsstrom gibt? Nun ja. Egal, wann und wen man fragt – meistens antworten Fusionsphysiker: Es dauert noch 50 Jahre.
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