Erstmals gezündet: Komplexe ITER-Heizung übertrifft alle Erwartungen

Noch ist ITER ein stiller Koloss aus Komponenten - aber das System, das es später auf Millionen Grad bringen soll, hat nun eindrucksvoll gezündet. Das lang geplagte Großprojekt verzeichnet damit einen bedeutenden technischen Erfolg.

Fusionsreaktor ITER: Heizung besteht Extremtest

Es ist ein Meilenstein, auf den viele Ingenieure und Physiker seit Jahren hingearbeitet haben: In der italienischen Stadt Padua hat ein zentrales Element des künftigen ITER-Fusionsreaktors gezeigt, dass es den entscheidenden Belastungstest besteht - und das sogar besser als geplant. Im Fokus steht die Technologie, mit der ITER später aufgeheizt werden soll: die Neutralteilcheninjektion. Eine Technik, die schon heute in kleineren Fusionsanlagen eingesetzt wird - doch für ITER war bisher unklar, ob sie auch in dieser Größenordnung funktioniert.

Die Neutralteilchenheizung basiert auf einem physikalisch anspruchsvollen Prinzip: Zunächst werden negativ geladene Teilchen erzeugt, dann mit enormer Spannung beschleunigt und schließlich in neutrale Atome umgewandelt. Nur so lassen sie sich tief ins heiße Plasma einschleusen, ohne vom Magnetfeld abgelenkt zu werden. Dort stoßen sie mit den Plasmateilchen zusammen und geben ihre Energie ab. Was in der Theorie klar klingt, zählt in der Praxis zu den schwierigsten Aufgaben der Fusionsforschung - denn negative Ionen sind instabil, empfindlich und nur unter hohem technischem Aufwand präzise zu kontrollieren.

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Beim jüngsten Test des Prototyps MITICA, der die spätere Heiztechnik simuliert, wurde im Vakuum eine stabile Spannung von 430 kV auf drei von fünf Beschleunigungsstufen erreicht. Hochgerechnet ergibt das 710 kV - mehr als die bis 2027 angestrebten 700 kV. Noch aussagekräftiger: Unter realitätsnahen Bedingungen mit Wasserstoffgas konnten sogar 546 kV auf drei Stufen gehalten werden, was im Vollausbau 910 kV entsprechen würde. ITER selbst benötigt lediglich 870 kV. Einer der Neutralstrahlinjektoren

Plasmaheizung übertrifft Leistungsziel

Diese Werte wurden über mehr als eine Stunde lang stabil gehalten - länger, als ITER später pro Heizphase laufen soll, berichtet das Projekt. Ein zentraler Faktor war der Einsatz eines elektrostatischen Testaufbaus mit neu entwickelter Hochspannungsabschirmung, der speziell dafür konstruiert wurde, die Hochspannung gleichmäßiger zu verteilen. Die eigentliche Ionenquelle, die im Herbst eingebaut wird, war bei diesem Test noch nicht Teil des Systems.

Laut der offiziellen ITER-Dokumentation ist der Teststand Teil des "Neutral Beam Test Facility" im Consorzio RFX in Padua. Dort stehen zwei Anlagen: SPIDER - die derzeit weltweit leistungsfähigste Quelle negativer Ionen - und MITICA, der vollständige Heizprototyp. Das Zentrum ist ein Gemeinschaftsprojekt Europas, Japans, Indiens und Italiens. Die dort getesteten Bauteile entsprechen exakt jenen, die später in ITER verbaut werden.


Der Erfolg dieser Testkampagne zeigt nicht nur, dass das System technisch funktioniert, sondern gibt dem über viele Jahre von Rückschlägen begleiteten ITER-Projekt hoffentlich neue Dynamik. Das Ziel bleibt: kontrollierte Kernfusion als stabile Energiequelle für die Zukunft.


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