Stärkster Magnet der Welt wird zu Fusionsreaktor geliefert

Das Projekt ITER hat einen Meilenstein erreicht. Eine der wichtigsten Komponenten des Fusionsreaktors, der Magnet, wird jetzt zur Baustelle in Frankreich geliefert.

Gebaut wird der Magnet in den USA bei General Atomics. Die Konstruktion begann 2015. Er besteht aus 6 Modulen, die jeweils eine Solenoid (Zylinderspule) haben. Für jede Spule werden über 5 Kilometer stahlummanteltes Niob-Zinn-Supraleiterkabel verbaut. Wenn die Spule in Position ist, wird sie in einem Vakuum mit 3.800 Litern Epoxidharz eingegossen.

Der stärkste Magnet der Welt wiegt über 1.000 Tonnen

Sind alle Module bei ITER zusammengebaut, wird der Magnet über 18 Meter hoch, 4,2 Meter breit und über 1.000 Tonnen schwer sein. Er kann ein Magnetfeld mit einer Stärke von 13 Tesla erzeugen. Das ist 280.000-mal stärker als das Magnetfeld der Erde. Laut ITER ist er damit der stärkste Magnet der Welt.

Das erste Modul wird jetzt per Schiff von Houston, USA nach Marseille, Frankreich gebracht. Im Sommer soll Modul 2 auf die Reise gehen. Bis 2024 sollen 4 weitere Module, plus ein Reservemodul, bei ITER in Frankreich ankommen.

ITAR kostet über 20 Milliarden Euro

Der Versuchsreaktor ITER soll bis 2025 fertiggestellt werden. An dem Projekt sind die EU, Japan, die USA, Russland, China, Südkorea und Indien beteiligt. Die Kosten bis zur Fertigstellung werden vermutlich über 20 Milliarden Euro betragen.

Das Ziel ist 500 Megawatt Energie herzustellen, mit einem Energieaufwand von nur 50 Megawatt. Er wäre dann der stärkste Fusionsreaktor der Welt. Dies wird vermutlich aber erst ab 2035 erreicht werden können, wenn die Experimente mit der angestrebten Deuterium-​Tritium-Plasma-Fusion beginnen.

Fusionsreaktoren imitieren die Sonne

Fusionsreaktoren replizieren die Prozesse innerhalb von Sternen. Deshalb werden sie auch „künstliche Sonnen“ genannt. Es werden Wasserstoffatome verschmolzen, die dadurch Heliumatome erzeugen. In diesem Prozess entsteht viel Energie.

Damit das aber passiert, sind 150 Millionen Grad Celsius nötig. Kein Material der Erde kann diesen Temperaturen standhalten. Hier kommt der Magnet ins Spiel. Das Magnetfeld schließt das 150 Millionen Grad heiße Plasma ein, lenkt den Plasma-Strom und hält es so von den metallenen Oberflächen fern.

Wasser in den Reaktorwänden verdampft durch die bei der Fusion entstehende Hitze. Der Dampf wird zu einer Turbine geleitet, die dadurch angetrieben wird und so Elektrizität erzeugt.

Unterschied zu Atomkraftwerk

Fusionsreaktoren sind die große Hoffnung im Energiesektor. Die benötigen Ressourcen, allen voran Wasserstoff, sind auf der Erde reichlich vorhanden. Und im Gegensatz zur Kernspaltung bei Atomkraftwerken entsteht kein radioaktives Material als Abfall.

Außerdem passiert bei einem Unfall das Gegenteil: Bei einem Atomkraftwerk beginnt eine kaum zu stoppende Kettenreaktion bei einem Unglück – Fusionsreaktoren schalten sich einfach aus. Das ist gleichzeitig die technische Herausforderung: Die Fusion muss nicht nur gestartet, sondern auch stabil gehalten werden, um dauerhaft Energie zu erzeugen. Ist das nicht möglich, verbraucht der Reaktor durch das ständige Starten der Fusion mehr Energie, als er durch die laufende Fusion erzeugt.