Plasma-Wand-Wechselwirkung - ein Schlüsselthema auf dem Weg zum Fusionskraftwerk

Um Energie aus Fusion zu gewinnen, benötigt man ein 100 Millionen Grad heißes Plasma. Mit Hilfe von starken Magnetfeldern schützt man die Wand.

Plasma-Wand-Wechselwirkung an linearen Plasma-Anlagen

Die Wechselwirkung zwischen dem Plasma und den Wandmaterialien eines Fusionsreaktors bestimmt ganz wesentlich die Lebensdauer der Wandkomponenten

Materialtests unter Höchstbelastung

Den Schwerpunkt der Forschungsarbeiten im Hochtemperaturmateriallabor (HML) stellen Experimente zur Charakterisierung von Werkstoffen

Materialien und Komponenten

Als "erste Wand" wird die Oberfläche der Reaktor-Innenwand bezeichnet. Sie steht im direkten Kontakt mit der Randschicht des Plasmas und ist damit unmittelbar dem Einfluss des Plasmas ausgesetzt.

Theoretische und numerische Methoden zur Plasma-Wand Wechselwirkung

Die Entwicklung zukünftiger Fusionsreaktoren wie ITER und DEMO, als Tokamaks oder Stellaratoren, erfordert präzise Vorhersagen zur Stabilität des Plasmabetriebs und der Intensität der Plasma-Wand-Wechselwirkung.

Wendelstein 7-X

Im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Greifswald wird mit Wendelstein 7-X der weltweit größte Stellarator betrieben. Das Stellarator-Prinzip stellt beim magnetischen Einschluss von Fusionsplasmen eine vielversprechende Alternative zum Tokamak dar

ITER

In internationaler Zusammenarbeit entsteht in Cadarache im Süden von Frankreich das große Fusionsexperiment ITER (lat.: Der Weg). ITER verfolgt das Ziel, die physikalische und technologische Machbarkeit der Fusionsenergie im Kraftwerksmaßstab nachzuweisen

JET ITER-like Wall

Das Forschungszentrum hat für das weltweit führende Fusionsexperiment JET eine neue Brennkammerwand entworfen und gebaut: die "ITER-like Wall". Sie besteht vollständig aus dem Material mit dem höchsten Schmelzpunkt –Wolfram.

DEMO

Zurzeit wird in Cadarache im Süden von Frankreich das große Fusionsexperiment ITER (lat.: Der Weg) aufgebaut. ITER ist der weltweit erste Fusionsreaktor – er wird bei der Fusion von Deuterium und Tritium eine positive Leistungsbilanz erzielen.

TEXTOR

war 30 Jahre lang bis Ende Dezember 2013 unser größtes Fusionsexperiment in Jülich. Seine Aufgabe war die Belastung der Brennkammer-Innenwand mit Wärme und Plasmateilchen, deren Intensität derjenigen von ITER und späteren Kraftwerken bereits heute entspricht: TEXTOR

Wissenschaftliche Publikationen