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Wissen & Umwelt

Wasserstoff Marsch! Merkel zündet Plasma am Wendelstein 7-X

Mit der Erzeugung eines Wasserstoffplasmas am Fusionsexperiment Wendelstein 7-X beginnt heute die Forschungsarbeit an dem Reaktor. Zu einer Kernfusion kommt es dabei noch nicht.

Bundeskanzlerin Angela Merkel hat heute persönlich den Knopf gedrückt und damit die Erzeugung eines Wasserstoffplasmas am Kernfusionsexperiment Wendelstein 7-X des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald in Gang gesetzt. "Wendelstein 7-X ist ein einzigartiges Experiment, das uns der Energiequelle der Zukunft einen Schritt näher bringen kann, " erklärte Merkel in Greifswald.

Unter Kernfusion versteht man die Verschmelzung von Wasserstoffkernen unter der Freisetzung von Kernenergie. Anders als bei der Kernspaltung im klassischen Atomkraftwerk, fallen dabei aber keine gefährlichen radioaktiven Abfälle an. Kernfusion gibt es schon heute: zum Beispiel auf der Sonne oder auch in einer Wasserstoffbombe.

Eine kontrollierte Kernfusion in einem Kraftwerk gibt es bisher noch nicht. Denn eine Fusionsreaktion ist aufgrund der hohen Temperaturen schwer in den Griff zu bekommen. Aber auf dem Weg dorthin ist Wendelstein 7-X ein wichtiger Meilenstein - auch wenn dort noch keine Kernfusion stattfinden soll.

Die Erzeugung des Wasserstoffplasmas dient vielmehr der Forschungsarbeit an der Gestaltung des Reaktordesigns. Es geht also darum, ein möglichst stabiles Plasma mithilfe eines Mikrowellen-Ofens herzustellen. Bereits im Dezember hatten die Forscher mit Wendelstein 7-X ein Heliumplasma erzeugt, um die grundsätzliche Funktion des Gerätes zu testen.

Welches Reaktordesign ist besser?

Der Sinn von Wendelstein 7-X besteht darin, zu zeigen, dass ein Reaktor im sogenannten "Stellarator"-Design überhaupt funktioniert. Bisher wurden Fusionsreaktoren, die jedoch immer nur für wenige Sekunden eine Fusionsreaktion aufrechterhalten konnten, im sogenannten "Tokamak"-Design gestaltet. Beim Tokamak sieht der Plasmaring gleichförmiger aus, als beim Stellarator.

Das Plasma des Tokamak ähnelt von der Form her einem aufgeblasenen Fahrradschlauch, das des Stellarators einem verdrehten Gartenschlauch.

Beim Stellarator ist die Anordnung der Elektromagneten, die das Plasma an seinem Platz festhalten ungleich komplizierter als beim Tokamak. Dafür deutet einiges darauf hin, dass ein Stellarator ruhiger und stabiler läuft. Möglicherweise eignet sich der Stellarator eher für den späteren Bau eines Fusionskrafwerks.

Plasmagefäß für das Kernfusionsexperiment Wendelstein 7-X (Foto: Stefan Sauer/ dpa)

Das Plasmagefäß des Wendelstein 7-X arbeitet jetzt auch mit Wasserstoff

Sybille Günter, Wissenschaftliche Direktorin des IPP erklärte jedenfalls bei der Feierstunde aus Anlass des Startes zuversichtlich: "Der Stellarator eignet sich viel besser für den Dauerbetrieb."

In Südfrankreich ist derzeit der Versuchsreaktor ITER im Bau - ein Tokamak - der frühestens 2023 in Betrieb gehen und dort für kurze Zeitspannen von maximal einer Stunde echte Kernfusionen erzeugen soll. Elektrizität soll mit ITER noch nicht erzeugt werden. ITER dient dazu, nachzuweisen, dass sich ein Fusionsplasma über längeren Zeitraum selbst erhalten kann.

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