Materialien für hohe Wärmeflüsse
Die Arbeitsgruppe entwickelt und untersucht Materialien für plasmabelastete Komponenten
Die Wechselwirkung von energiereichen Teilchen eines Fusionsplasmas mit der ersten Wand führt zu technologisch herausfordernden Wärmeflusslasten auf den Oberflächen von Wandkomponenten. Zusätzlich werden die Materialien von solchen Komponenten in zukünftigen mit Deuterium und Tritium betriebenen Fusionsanlagen energiereichen Neutronen ausgesetzt, was im Fusionsbetrieb zu einer kontinuierlichen Veränderung der Materialeigenschaften führt.
Vor diesem Hintergrund entwickelt und untersucht die Arbeitsgruppe neuartige Werkstoffe für hochwärmeflussbelastete Komponenten, wie sie vor allen Dingen in Divertoren von Magnetfusionsanlagen zum Einsatz kommen sollen. Entsprechend relevante Materiallösungen müssen in diesem Zusammenhang in erster Linie eine hohe Wärmeabfuhr ermöglichen sowie außerordentlich hohe thermomechanische Integrität aufweisen.
Das Ziel der von der Gruppe durchgeführten Arbeiten ist es, neue und innovative Ansätze für Werkstofflösungen und das Design von plasmabelasteten Komponenten zu entwickeln und unter relevanten Bedingungen zu testen. Dabei kommen modernste Technologien, wie z. B. die additive Fertigung („3D-Druck“) oder Wolframfaserverstärkung, zum Einsatz.
Die Gruppe wurde 2025 als Nachwuchsforschergruppe im Rahmen des durch das BMFTR (Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt) geförderten Projektes ICoStruc (Innovative composite structures for highly loaded plasma-facing components in fusion devices) ins Leben gerufen und arbeitet in diesem Kontext an Wolfram-Kupfer-Verbundwerkstofflösungen für Divertorkomponenten.
