Feiertage für die Fusion
Am Stellarator Wendelstein 7-X zündete vor zehn Jahren das erste Plasma.
Kerstin Sonnabend
Vor genau zehn Jahren, am 10. Dezember 2015, zündete im Stellarator-Experiment Wendelstein 7-X zum ersten Mal ein Plasma: Die Mikrowellenheizung hatte mit einer Leistung von 1,3 MW ein Milligramm Helium-Gas auf eine Million Grad erhitzt; die Pulsdauer betrug gerade einmal eine Zehntelsekunde. Auch wenn das noch nicht den Beginn des wissenschaftlichen Betriebs mit Wasserstoff-Gas bedeutete, war die Freude groß. Denn es hatte gut zehn Jahren gedauert, die 50 supraleitenden, etwa 3,5 Meter hohen Magnetspulen zu montieren, die mit ihrer komplexen Form das Plasma davon abhalten, mit den Wänden des Plasmagefäßes zu kollidieren.
Doch die Geschichte von Wendelstein 7-X geht viel weiter zurück. Bereits in den 1980er-Jahren erfolgten die ersten Planungen für den Stellarator als Alternative zu den bis dahin allein stehenden Tokamak-Experimenten. Da ein Stellarator das Fusionsplasma mit einem deutlich komplexeren Magnetfeld einfängt, lässt sich das Design der dafür notwendigen Magnetspulen nur mit Supercomputern berechnen, die erst zu diesem Zeitpunkt denkbar wurden. Auf den Projektantrag bei der EU im August 1990 folgten eine Förderempfehlung durch die Europäische Kommission (1994) und die Finanzierungszusage (1996), sodass im Dezember 1998 die Herstellung der Magnetspulen in Auftrag gegeben werden konnte.
Das 1994 neu gegründete Teilinstitut des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald konnte im April 2000 in einen Neubau umziehen, in dem das heute weltweit leistungsstärkste Experiment vom Typ Stellarator seither immer wieder neue Rekorde aufstellt. Dabei hat sich das Konzept als erfolgreich erwiesen, Phasen des Experimentierbetriebs mit geplanten Umbauzeiten abzuwechseln. Ziel ist es dabei, die Anlage Schritt für Schritt immer leistungsfähiger zu machen, zum Beispiel durch den Einbau besserer Heizsysteme oder eine mittlerweile komplett wassergekühlte Wand des Plasmagefäßes.
Von Stellaratoren und Tokamaks
Ein komplexes Feld
Von der Vision zur Fusion
Seit dem Start des wissenschaftlichen Betriebs am 3. Februar 2016, bei dem die damalige Bundeskanzlerin Angela Merkel das IPP besuchte und das erste Wasserstoff-Plasma in Wendelstein 7-X zündete, gab es vier Experimentierphasen. Zuletzt gelang es im Mai 2025, einen Weltrekord beim sog. Tripelprodukt aufzustellen, der die Anlage auf Augenhöhe mit den besten Tokamak-Experimenten bringt. Derzeit befindet sich der Stellarator erneut in einer Wartungsphase, die im September 2026 abgeschlossen sein soll.
Der erfolgreiche Betrieb hat in den letzten Jahren auch dazu geführt, dass sich weltweit Unternehmen gegründet haben, die auf Basis der Ergebnisse Fusionskraftwerke entwickeln wollen. So haben in Deutschland die Firmen Proxima Fusion und Gauss Fusion Kooperationsverträge mit dem IPP abgeschlossen.
Auch beim Fusionsexperiment ITER, das im Bau befindliche Tokamak-Experiment in Frankreich, gab es kürzlich einen runden Geburtstag zu feiern. Beim ersten persönlichen Treffen von US-Präsident Ronald Reagan und Generalsekretär Michail Gorbatschow vom 19. bis 21. November 1985 hieß es im Schlussdokument, dass die Fusion durch gemeinsame Forschung zum Nutzen der ganzen Menschheit als Energiequelle erschlossen werden soll. Die konkrete Umsetzung dieses Vorhabens nimmt 40 Jahre später nach vielen Verzögerungen Form an. Der ITER-Rat zeigte sich bei seinem letzten Treffen im November zufrieden mit dem Fortschritt und lobte, dass sich auch immer mehr Unternehmen für eine Kollaboration interessieren.
Doch auch wenn das Projekt derzeit sogar etwas dem Zeitplan vorauseilt, den die neue „Baseline 2024“ von ITER-Generaldirektor Pietro Barabaschi vorgibt, könnte dieser langfristig ausgelegte Plan künftig Probleme bereiten. So warnt ein Bericht des European Court of Auditors (ECA) davor, dass Fusion for Energy (F4E) die Risiken der neuen Planung bezüglich gesteigerter Kosten noch nicht korrekt einkalkuliert hat. F4E verantwortet die Beteiligung der Europäischen Union an ITER und verfügt für die Laufzeit von Horizon Europe über ein Budget von mehr als 5,6 Milliarden Euro. Eine Planung für die Zeit nach 2027, wenn Horizon Europe ausläuft, die Aufbauphase von ITER aber bis 2035 weiterläuft, hat F4E bisher wohl nicht vorgelegt.
