Das Kraftwerk

Stellarator



In einem Stellarator wird der magnetische Käfig durch ein einziges Spulensystem erzeugt – ohne einen Längsstrom im Plasma und also ohne Transformator. Damit sind Stellaratoren für Dauerbetrieb geeignet, während Tokamaks ohne Zusatzmaßnahmen pulsweise arbeiten.

Der Verzicht auf den ringförmigen Plasmastrom bedeutet jedoch die Aufgabe der bei den Tokamaks vorhandenen Axialsymmetrie. Da die schraubenförmige Verdrillung der Feldlinien ausschließlich durch äußere Spulen erreicht wird, müssen diese Spulen entsprechend "verwunden" sein: Magnetspulen und Plasma besitzen eine kompliziertere Form. Damit gewinnt man aber auch zusätzliche Freiheiten, das Magnetfeld zu formen und seine Eigenschaften einer Optimierung zugänglich zu machen.

Um die Mängel früherer Stellaratoren zu überwinden, begann man im IPP mit der systematischen Suche nach dem optimalen Magnetfeld. In mehr als zehnjähriger Arbeit untersuchte die Gruppe "Stellarator-Theorie" den weiten Raum möglicher Stellarator-Konfigurationen. Ergebnis ist das optimierte Magnetfeld von Wendelstein 7-X: Die Qualität von Plasmagleichgewicht und -einschluss wird der eines Tokamak ebenbürtig.

Für ein Fusionskraftwerk könnten Stellaratoren eine technisch einfachere Lösung sein als Tokamaks. Auf theoretischem Wege ist diese Frage nicht zu beantworten, sie experimentell zu entscheiden, ist das Ziel der Wendelstein-Experimente des IPP.