1.100 Tonnen schweres Modul bei Fusionsreaktor ITER eingesetzt

Im Süden Frankreichs soll der weltgrößte Kernfusionsreaktor namens ITER entstehen. Damit soll Energie aus der Verschmelzung von Wasserstoffatomen verfügbar gemacht werden. Es wird also die Funktionsweise der Sonne imitiert. 

Nun wurden Hebearbeiten für ein weiteres Sektormodul abgeschlossen. Damit stehen 3 der 9 fast 1.100 Tonnen schweren Bauteile, wie ITER bekannt gegeben hat.

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Ein Fusionsreaktor nach dem Tokamak-Prinzip 

Die Bauarbeiten für ITER starteten bereits im Jahr 2010 und hätten laut Ursprungsplan mittlerweile abgeschlossen sein sollen. 33 Länder sind an ITER beteiligt, darunter auch Österreich als Teil der Europäischen Union. 

Der Fusionsreaktor entsteht nach dem Tokamak-Prinzip, das als derzeit vielversprechendste Art gilt, Kernfusion zu ermöglichen. Das bedeutet der Reaktor hat eine Donut-Form, in deren Inneren Plasma im Vakuum u.a. mithilfe von elektromagnetischen Wellen auf 150 Millionen Grad erhitzt wird. Durch ein Magnetfeld wird das heiße Plasma in der Schwebe gehalten. Erzeugt wird das Magnetfeld mithilfe von leistungsstarken, supraleitenden Magneten, die das Gefäß umschließen. 

Aktuell sind die Fachleute bei ITER damit beschäftigt, die Sektormodule der Vakuumkammer in der Tokamak-Grube zu platzieren. Jedes davon entspricht dabei einem 40°-Abschnitt, also einem Neuntel der Plasmakammer. Ein einzelnes Modul besteht aus einem Vakuumbehälter, 2D-förmigen supraleitenden Magneten und einem Hitzeschild. 

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Erstes in Europa gebautes Modul

Anfang des Jahres wurden die ersten beiden Sektormodule installiert, sie tragen die Nummern 6 und 7. Beim aktuellen Sektormodul Nummer 5 handelt es sich um das erste in Europa gebaute, das in der Grube platziert wurde. 

Dabei kam es aber auch zu Schwierigkeiten. Zum einen musste man den Versatz, der beim Absenken des tonnenschweren Moduls entsteht, verringern. Die Lücke zwischen dem 6. und 7. Modul war im Juni dieses Jahres 10 Zentimeter groß und wurde erst nachträglich geschlossen. Bei Modul Nummer 5 wollte man das gleich von Anfang an vermeiden, um es beim Einsetzen der übrigen Teile einfacher zu haben. 

Denn je mehr Module in der Grube platziert werden, desto weniger Platz bleibt für den Einbau. Weil es Schwierigkeiten mit dem Messsystem gab, musste man sich auf menschliche Beobachtungen verlassen. Dadurch konnte dennoch ein Versatz von rund einem Zentimeter erreicht werden, das Modul wurde damit treffsicherer platziert als ursprünglich geplant.

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Mehr Effizienz bei den Bauarbeiten

Außerdem musste das Absenken des Sektormoduls mit der entsprechenden Schwerkraftstütze für die Vakuumkammer abgestimmt werden. Diese 9 Elemente stützen am Ende gemeinsam ein Gewicht von insgesamt 8.500 Tonnen ab.

Für die ersten beiden Module der Vakuumkammer waren zunächst keine solche Stützen installiert worden. Das heißt diese Installation war beim gerade eingesetzten 5. Modul erstmals durchgeführt worden. “Da die Module so nah beieinander standen, mussten wir viele Entscheidungen treffen, aber diese Erfahrung war eine hervorragende Vorbereitung für zukünftige Vorgänge“, sagt Mathieu Demeyere, Maschinenbauingenieur bei ITER. 

Im Januar 2026 soll dann auch Sektormodul Nummer 8 installiert werden. Mittlerweile gelingt die Installation der Module um einiges effizienter als zu Beginn: „Wir haben einen halbindustriellen Ansatz erreicht, der für die Montage der Vakuumkammer sehr wichtig ist. Wenn es so weitergeht, werden wir die Installation der Sektoren planmäßig im Jahr 2027 abschließen“, sagt Jens Reich, der Leiter des Maschinenmontageprogramms von ITER.