Wendelstein 7 X – Wir holen das Sonnenfeuer auf die Erde

+ Die Zukunft der Fusions Energie + Stellaratoren

+ Stellarators + The Future of Fusion Energy

Die ersten Quantencomputer von Google und IBM beschleunigen die Forschung

Von Freddy Kühne

Wie holen wir das Sonnenfeuer auf die Erde ? Mit dieser Frage beschäftigen sich die nachfolgenden Beiträge:

Wissenschaftler für Plasmaphysik in Garching und Greifswald forschen seit einigen Jahren daran, das Sonnenfeuer auf die Erde zu holen: Denn nach dem auf der Sonne üblichen Prinzip entsteht neue Energie durch die Fusion von Atomen.

Die Grundidee ist, dass man leichte Atomkerne nimmt und sie im Stellarator Wendelstein 7 X zum Verschmelzen bringt.

Das Abfallprodukt dieser Verschmelzung ist am Ende das Gas Helium.

Eine große Herausforderung dabei sind jedoch die sehr hohen Temperaturen, weswegen das Plasma mittels Magnetfeldern in der Schwebe gehalten werden muss. 

Um diese Magnetfelder zu erzeugen und mit diesen das extrem heiße Plasma in einen “Käfig” zu sperren – da kein Material dieser Erde diesen Temperaturen Widerstand leisten könnte – braucht man die optimal konstruierten Magnetspulen.  Zugleich soll deren optimale Konstruktion

Störungen im zukünftigen Betrieb maximal reduzieren,  verhindern oder am besten ganz ausschließen. 

Dazu braucht man sehr leistungsstarke Rechner, mit deren Hilfe man die dafür nötigen aufwändigen Berechnungen durchführen kann. Da diese Computer in den 1980ern und 1990ern diese Leistungsfähigkeit , die den heutigen Quanten-Rechnern möglich ist, noch nicht besaßen, verzögerte sich die Entwicklung und Optimierung des Stellarators.

Inzwischen jedoch können Forschungseinrichtungen und Universitäten der europäisch-amerikanischen Hemisphäre seit circa einem Jahr auch auf die ersten Quantencomputer zurückgreifen ,indem sie sich bei Google (USA) oder  IBM (USA) in den Quantencomputer einmieten, um dort komplexe Berechnungsvorgänge beschleunigt durchführen zu lassen.

Dies könnte auch der Entwicklung des Stellarators , seiner Optimierung auf die Beine helfen und ggf. zum baldigen Durchbruch und damit zur Betriebsreife verhelfen.

Weitere Informationen

Stellarators – The Future of Fusion Energy [2020]

(English)

Fusionsexperiment Wendelstein 7-X  Exkursion zum Max-Planck-Institut Greifswald

Vom 16. bis 17. September veranstaltete die Cleantech Initiative Ostdeutschland eine Tagung zum Thema „Speichertechnologien und Wasserstoff – auf dem Weg zur Sektorenkopplung“. Am letzten Tag machten die Teilnehmer u. a. eine Exkursion in das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Greifswald. Dort wird ein Fusionskraftwerk entwickelt. Organisiert wurde die Exkursion vom Umwelttechnologienetzwerk enviMV.

Titelbild: Youtube-Bildschirmfoto/Collage

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Kernfusion – Wie holen Fusionsforscher das Sonnenfeuer auf die Erde ? Wendelstein 7-X

Wie Sonne und Sterne soll ein Fusionskraftwerk mit Kernfusion Energie aus der Verschmelzung von Atomkernen gewinnen. Weil das Fusionsfeuer erst bei extremen Temperaturen zündet, darf der Brennstoff – ein dünnes Wasserstoff-Plasma – die kalten Gefäßwände nicht berühren. Magnetfelder halten ihn in einer Vakuumkammer in Schwebe. Wie dies am besten gelingt, erforschen die Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik in Garching und Greifswald.

Wendelstein 7-X – Von der Idee zur technischen Umsetzung