Der Roboterarm mit der Sagengestalt "Kuafu" im Hintergrund.
Riesiger Roboterarm soll “künstliche Sonne” Realität werden lassen
China hat einen gigantischen Roboterarm gebaut und getestet. Der Arm soll Wartungsarbeiten an Fusionsreaktoren durchführen und somit dem verfolgten Ziel, eine "künstliche Sonne" zu bauen, einen Schritt näher kommen.
Die ferngesteuerte Testplattform besteht eigentlich aus 3 Armen. Der Hauptarm kann eine Nutzlast von etwa 60 Tonnen oder 10 durchschnittlichen afrikanischen Elefanten tragen. Dabei ist er so genau, dass eine vertikale Hebung mit einer Abweichung von 4 Millimetern positioniert werden kann.
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Laut South China Morning Post übersteigt die Nutzlast alle bisherigen Robotersysteme auf der Welt, die in der Kernkraftindustrie eingesetzt werden. Ein vergleichbares Exemplar von Mitsubishi, das zur Inspektion und Wartung von Kernreaktorbehältern eingesetzt wird, hat eine Tragkraft von etwa 2 Tonnen.
Kleinere Arme bieten mehr Genauigkeit
Die 2 kleineren Arme der chinesischen Plattform sind zwar nicht so stark, können ihre Lasten allerdings genauer positionieren. Die maximale Abweichung wird mit 0,01 Millimeter angegeben.
Der Roboter ist ein Schlüsselwerkzeug der chinesischen Comprehensive Research Facility for Fusion Technology (CRAFT). Die Forschungseinrichtung wird auch als Kuafu bezeichnet - nach einer chinesischen Sagengestalt, die versucht hat, die Sonne einzuholen.
Ob der Name gut gewählt ist, sei dahingestellt. Kuafu stirbt nämlich am Ende der Geschichte wegen der Hitze an Dehydratation. Im Ausgang ähnelt sich die Sage also dem europäischen Ikarus-Mythos. In der Einrichtung können chinesische Forscher jedenfalls Schlüsselkompotenten von Fusionsreaktoren entwickeln und testen.
Wie funktioniert eine "künstliche Sonne"?
Um Energie mittels Kernfusion zu generieren, wird in Fusionsreaktoren Plasma mit über 100 Millionen Grad Celsius erzeugt. Weil die Technologie den Vorgängen in unserer Sonne nacheifert, haben Fusionsreaktoren in China den Spitznamen „künstliche Sonne“ bekommen.
Der Brennstoff im Plasma besteht aus den Wasserstoffisotopen Deuterium und Tritium. Wenn diese zu Helium verschmelzen, wird Energie freigesetzt. Im Idealfall ist das mehr Energie, als es für den Anstoß der Fusion benötigt wird.
Die Technik, die in den Roboterarmen zum Einsatz kommt, soll in Zukunft den Betrieb von Kernfusionsanlagen im In- und Ausland ermöglichen. Durch extreme Hitze, Druck und Strahlung sind Kernkomponenten wie die Hülle von Reaktoren anfällig für Beschädigungen. Eine Wartung kann aufgrund der widrigen Bedingungen allerdings nur von Robotern durchgeführt werden, die ebenso hohe Temperaturen, starke Magnetfelder und Strahlung aushalten und mit höchster Präzision arbeiten müssen.
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Ein Reaktor, in dem der Roboterarm schon bald zum Einsatz kommen könnte, ist der Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak (BEST) am selben Standort. Dieser soll 2027 fertiggestellt werden.
Auch die Ausweitung auf andere Bereiche sei möglich. Die Forscher sehen etwa Einsatzmöglichkeiten für die Roboterarmplattform bei der Wartung von Atomkraftwerken, der Luft- und Raumfahrt, dem Betrieb von schweren Maschinen und sogar der Katastrophenhilfe.
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