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Kernfusion in MV : „Wendelstein“ erzeugt erstes Plasma

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Jubel im Max-Planck-Institut in Greifswald: Für 50 Millisekunden wurde Plasma erzeugt - bei einer Million Grad.

svz.de von
erstellt am 10.Dez.2015 | 17:02 Uhr

50 Millisekunden Leuchten, dann großer Jubel wie bei der Nasa nach einem geglückten Raketenstart: In der Kernfusionsforschungsanlage „Wendelstein 7-X“ in Greifswald ist am Donnerstag das erste Plasma erzeugt worden. 10 Milligramm Helium wurden in ein Magnetfeld einer Vakuumkammer der 725 Tonnen schweren Anlage eingeleitet, auf eine Million Grad erhitzt und dann in den Plasmazustand gebracht. Damit begann das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) rund zehn Jahre nach dem Beginn der Hauptmontage und nach mehreren Rückschlägen mit den ersten Tests in der Anlage, die die Verschmelzung von Atomkernen zum Zweck einer kohlenstofffreien Energieerzeugung erforschen soll.„Das ist ein toller Tag“, jubelt die Wissenschaftliche Direktorin Sibylle Günter nach dem ersten Experiment. Bejubelt wurden die ersten Experimente auch von Wissenschaftlern, die aus anderen Ländern Europas, aus Asien und Amerika nach Greifswald gereist waren oder über Videoschalten den Start des Experiments verfolgten.

Gemeinsam zählten sie unter Leitung des technischen Leiters Stephan Bosch den Countdown herunter. „Wir haben lange Zeit auf den Start der Anlage gewartet, das ist ein tolles Ergebnis“, sagte Novimir Pablant aus Princeton (USA).   In der eine Milliarde Euro teuren Anlage wollen Forscher die Fusion analog den Prozessen auf der Sonne erforschen, um sie später auf der Erde als Form der Energiegewinnung nutzbar zu machen. Dafür ist die Erzeugung eines Plasmas - eines ionisierten Gases - erforderlich, damit Atomkerne verschmelzen und dabei riesige Mengen Energie freigeben können. „Wendelstein 7-X“ ist nach Angaben des Instituts das weltweit modernste und neben einer Anlage in Japan größte Fusionsexperiment vom Typ „Stellarator“. Eine Fusion von Atomkernen ist in Greifswald nicht geplant.

Bei dem Experiment am Donnerstag wurde das stark verdünnte Plasma für 50 Millisekunden erzeugt. Ziel ist es, später im Wendelstein 7-X ein Wasserstoffplasma für eine halbe Stunde zu erzeugen und zu halten.

Für die Erzeugung eines Plasmas aus dem Wasserstoffisotop Deuterium sind Temperaturen von bis zu 100 Millionen Grad erforderlich. Diese Experimente sollen frühestens Ende 2017 beginnen.

 

Seit mehr als 60 Jahren arbeiten Forscher daran, die Kernfusion als umweltfreundliche Energiequelle nutzbar zu machen. Auf dem Weg zu einem Kraftwerk konzentriert sich die Fusionsforschung auf zwei verschiedene Experimenttypen, einen Tokamak und den Stellarator. Mit dem Greifswalder Experiment „Wendelstein 7-X“ soll die Eignung der Kernfusion mit Hilfe von Stellaratoren nachgewiesen werden. „Wir denken, dass die Kernfusion für die globale Energieversorgung als Grundlastkraftwerke einen Beitrag  im Mix mit erneuerbaren Energien leisten kann“, sagte Günter auch  mit Blick auf den in Paris stattfindenden Weltklimagipfel.

Auch Greifswalds Oberbürgermeister Stefan Fassbinder (Grüne) begrüßte den Betriebsstart. „Ich habe große Erwartungen an das Forschungsprojekt“, sagte er. „Ohne Experimente, auch wenn deren Ergebnis erst in Jahrzehnten nutzbar sein wird, können Zukunftsfragen nicht geklärt werden.“  Grüne und Umweltverbände hatten zuvor vor Sicherheitsrisiken der Technologie gewarnt. Sie sehen in der teuren Kernfusion ein Hemmnis der Energiewende.

Bis zum ersten Kraftwerk - so Günters Prognosen - würden noch rund 35 Jahre vergehen. Der Betriebsstart für den sich immer wieder verteuerten Demonstrationsreaktor ITER im französischen Cadarache wird Günter zufolge für 2025 erwartet. Dann werde es mehrere Jahre dauern, um zu zeigen, dass man mehr Energie gewinnen könne als man reinstecke. Danach könne die Planungsphase für ein Kraftwerk beginnen.

Der Aufbau der Anlage war mit einigen Rückschlägen verbunden. Als kompliziert erwies sich die präzise Produktion der 50 supraleitenden, bizarr gebogenen Magnetspulen, die auf minus 270 Grad heruntergekühlt werden müssen. Grüne und Umweltverbände hatten das Forschungsprojekt wegen der hohen Kosten kritisiert. Zudem sehen sie auch nach einem von der Genehmigungsbehörde beauftragten TÜV-Gutachten nicht alle Sicherheitsbedenken ausgeräumt. Das Institut beschäftigt rund 500 Mitarbeiter. Das Projekt wurde von EU, Bund und mit acht Prozent auch vom Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert.

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