Programm Kernfusion

Experimentelle Fusionsanlagen

Plasma-Entladung in ASDEX-Upgrade
JET Vakuumgefäß
W7-X
Wendelstein 7-x im Bau

Weltweit wird eine große Zahl von experimentellen Fusionsanlagen betrieben, die darauf ausgerichtet sind, eine Datenbasis für die Auslegung zukünftiger Fusionsreaktoren zu erstellen, insbesondere hinsichtlich Plasmaaufheizung und –einschluss sowie Materialentwicklung für plasmanahe Komponenten. Die meisten dieser Reaktoren sind Tokamaks. Das Tokamak-Prinzip ist gekennzeichnet durch eine torusförmige Plasmakammer, in der das Plasma durch drei sich überlagernde Magnetfelder eingeschlossen wird:

  • das toroidale Magnetfeld, das von den Hauptfeldspulen erzeugt wird,
  • das poloidale Magnetfeld, das von dem durch einen Transformator erzeugten Plasmastrom erzeugt wird (daher wird ein Tokamak nicht stationär, sondern nur gepulst betrieben), und
  • das Vertikalfeld, das von den Vertikalspulen erzeugt wird.

Die derzeit größte deutsche Fusionsanlage ASDEX Upgrade (Axialsymmetrisches Divertorexperiment) wird in Garching seit 1990 vom Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) nach dem Tokamak-Prinzip betrieben.

Parallel zum Tokamak, der Energie in langen Pulsen freisetzt, wird die „Stellarator“-Linie weiterentwickelt, die einen kontinuierlichen Plasmabetrieb ermöglicht. Unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik wird in Greifswald derzeit die Stellaratoranlage Wendelstein 7-X errichtet.