Robert Klatt
In einem Fusionsreaktor wird das Plasma mit Hochleistungs-Vakuumröhren auf extreme Temperaturen aufgeheizt. Die Plasmaheizung des deutschen Fusionsreaktors Wendelstein 7-X (W7-X) hat nun einen neuen Energierekord erzielt.
Greifswald (Deutschland). Die Kernfusion soll die Menschheit in naher Zukunft mit sauberer und sicherer Energie versorgen. Ein Gramm Brennstoff sollen bei der Kernfusion etwa 90.000 Kilowattstunden (kWh) Strom produzieren, ohne dabei klimaschädliche CO₂-Emissionen freizusetzen. Um diese Energie in einem Kohlekraftwerk zu erzeugen, müssen etwa elf Tonnen Kohle verbrannt werden.
Mit dem experimentellen Fusionsreaktor Wendelstein 7-X (W7-X), den das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald seit 2015 betreibt, wird auch in Deutschland intensiv an der Kernfusion geforscht.
Damit die Kernfusion, bei der die Wasserstoffisotope Deuterium und Tritium verschmelzen, stattfinden kann, sind ähnliche Bedingungen wie im Innern eines Sterns, nämlich eine Temperatur von 15 Millionen Grad Celsius und ein Druck von 200 Milliarden Bar. Die Forschung hat bisher aber noch keine Möglichkeit gefunden, einen so extrem hohen Druck auf der Erde zu erzeugen. Damit trotzdem eine Kernfusion ausgelöst werden kann, muss im Fusionsreaktor eine Zündtemperatur von 100 Millionen Grad Celsius oder mehr erreicht werden.
Um das Plasma auf diese extrem hohe Temperatur aufzuheizen, nutzt man in Gyromonotron (Gyrotron), also einen leistungsfähigen Mikrowellen-Oszillator auf Basis von Vakuumröhren. Laut einer Meldung des französischen Technologiekonzern Thales hat das Gyrotron TH1507U des Unternehmens kürzlich am W7-X einen neuen Energierekord bei der Plasmaheizung erzielt.
„Der von unserem Gyrotron aufgestellte Weltrekord ist ein wichtiger Meilenstein im Wettlauf um die Kernfusion.“
Dabei hat das Gyrotron 360 Sekunden lang bei einer Nennfrequenz von 140 Gigahertz eine Ausgangsleistung von 1,3 Megawatt (MW) geliefert. Dies ist eine etwa 30 Prozent höhere Leistung als beim alten Gyrotron
