Broschüre "Kernfusion" - KIT - PL FUSION

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Mit Wendelstein 7-AS, der ersten
Anlage dieser neuen Generation,
wurden diese Rechnungen einem
ersten experimentellen Test unterworfen.
Die Anlage war von 1988 bis
2002 in Garching in Betrieb. Von bisherigen
Stellaratoren, wie sie seit
Ende der 50er Jahre untersucht werden,
unterschied sie sich durch ein
verbessertes Magnetfeld, das ein
Plasmagleichgewicht bei höherem
Druck und eine höhere Dichtigkeit
des magnetischen Käfigs besitzt. Ihre
45 bizarr geformten Spulen erprobten
erstmals auch den technisch neuartigen
Aufbau des Magnetsystems aus
Einzelspulen (siehe Abb. 11, S. 73).
In seinen rund 60.000 Entladungen
(Abb. 12) konnte Wendelstein 7-
AS die erwarteten Vorzüge
zeigen: Das berechnete Magnetfeld
ließ sich von den
neuartigen Spulen mit
der nötigen Genauigkeit
erzeugen. Der Betrieb
ohne Nettostrom
im Plasma wurde demonstriert
– entsprechend
ausgelegt sind
Stellaratoren für den
Dauerbetrieb geeignet.
Die zu Grunde gelegten
Optimierungsprinzipien
hat Wendelstein 7-AS bestätigt
und dabei alle Stellarator-Rekorde
in seiner Größenklasse
gebrochen. 1992 war es sogar
gelungen, das bei den Tokamaks so
erfolgreiche H-Regime, einen Plasmazustand
mit besonders guten Ein-
Abb. 12:
Blick in das Wendelstein-Plasma.
(Foto: IPP)
schlusseigenschaften, zu beobachten
– erstmals in einem Stellarator.
Die vollständig optimierte Anlage
Wendelstein 7-X in Greifswald soll
nun die Kraftwerkstauglichkeit der
neuen Stellaratoren demonstrieren.
Damit wird Wendelstein 7-X für die
Stellarator-Linie zu einem Schlüsselexperiment:
Das optimierte Magnetfeld
von Wendelstein 7-X sollte die
Schwierigkeiten früherer Konzepte
überwinden; die Qualität von Plasmagleichgewicht
und -einschluss sollte
der eines Tokamak ebenbürtig sein.
Abb. 13:
Die Spulenanordnung von Wendel-
stein 7-X: Der fünffach-periodische
Spulenkranz aus 50 nichtebenen und
20 ebenen Magnetspulen (beide blau)
ist in einem gemeinsamen Kryostaten
angeordnet, wo sie mit flüssigem Helium
auf Supraleitungstemperaturen von vier
Kelvin abgekühlt werden.
Die innere Wand des Kryostaten (grün) ist
gleichzeitig die Wand des Plasmagefäßes.
Stutzen (grün) zum Anschluss von Mess-
geräten, Heizungen und Vakuumpumpen
führen – thermisch isoliert – durch den
kalten Spulenbereich. (Grafik: IPP)