Tokamak in China erzeugt erstes Plasma

Der Experimental Advanced Superconducting Tokamak (East) - auch unter dem Namen HT-7U bekannt - steht im Institut für Plasmaphysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Hefei. Mit East, der ersten vollständig supraleitenden Fusionsanlage vom Typ Tokamak, gewinnt China Anschluss an aktuellste Fragen der Fusionsforschung. Die Abkühlung der Spulen auf Supraleitungstemperaturen hatte Anfang August begonnen. Der erste Puls dauerte 1,2 Sekunden.
Ziel der weltweiten Bemühungen um die Kernfusion ist es, die Energieproduktion der Sonne in einem irdischen Kraftwerk nachzuvollziehen. Um das Fusionsfeuer zu zünden, muss es gelingen, ein Plasma in Magnetfeldern einzuschliessen und auf Temperaturen über 100 Mio.°C aufzuheizen. Während der magnetische Käfig in den meisten Fusionsanlagen heute noch mit normalleitenden Kupferspulen erzeugt wird, wird in East das Plasma in einem durch supraleitende Spulen hergestellten Magnetfeld eingeschlossen. Auf Tieftemperatur nahe dem absoluten Nullpunkt abgekühlt, verbrauchen diese Spulen beim Betrieb nahezu keine Energie. So kann die Anlage lange Entladungspulse von mehreren Minuten Dauererreichen.
Wie das Garchinger Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) dazu mitteilt, besitzt East mit seinem D-förmigem, 80 cm breitem Plasmaquerschnitt und einem Durchmesser des Plasmaringes von 2,5 m etwa die Dimensionen des Tokamaks Asdex Upgrade, der als grösstes deutsches Fusionsexperiment in Garching betrieben wird. Im Vergleich zum europäischen Experimentaireaktor JET in Grossbritannien und seinem Nachfolger Iter in Südfrankreich sind beide nur mittelgrosse Anlagen.
Mit Hilfe der supraleitenden Magnetspulen aus Niob-Titan strebt East jedoch - im Unterschied zu den 10-Sekunden-Pulsen von Asdex Upgrade und JET - Pulslängen von rund tausend Sekunden an. «Dies macht das Team um die chinesische Anlage zu sehr interessanten Forschungspartnern», erklärt Otto Gruber, Projektleiter von Asdex Upgrade im IPP. «Mit East können die fortgeschrittenen Betriebsweisen, die an Asdex Upgrade und JET entwickelt wurden, im Lang pulsbetrieb untersucht werden.» Aus Budgetgründen sei für East jedoch zunächst nur eine vergleichsweise geringe Heizleistung von 7 MW vorgesehen; erst in einer späteren Ausbaustufe werde die volle Heizung von 22 MW zur Verfügung stehen.
Neben China rüsten sich auch Indien und Südkorea mit modernen Fusionsanlagen aus: Etwas grösser als East, entsteht zurzeit der Korean Superconducting Tokamak Advanced Research (Kstar). In Indien soll der supraleitende Tokamak Steady State Superconducting Tokamak (SST-1) demnächst den Betrieb aufnehmen. Nächster grosser Schritt der weltweiten Fusionsforschung ist Iter, der erstmals ein energielieferndes Fusionsplasma herstellen soll.