GLADIS HD (GLADIS Heavy Duty) – Ausbau von GLADIS für den Dauerbetrieb

Auf dem Weg zu einem Fusionskraftwerk befindet sich die Forschung an einem wichtigen Übergang von Grundlagenexperimenten mit wenigen Sekunden Betriebszeit hin zu Kraftwerksanlagen mit Dauerbetrieb. In diesen Anlagen wird die Fusionsreaktion enorme Wärmeleistung und Strahlung erzeugen. Die Entwicklung von Hochleistungskomponenten, die diesen Bedingungen widerstehen können, ist deshalb essentiell. Im Hochwärmeflussteststand GLADIS ist es möglich, Materialien und Komponenten der erwartenden hohen Belastung auszusetzen. Ein hochenergetischer Teilchenstrahl erzeugt Wärmelasten von bis zu 45 MW/m². Im Moment ist die Belastungsdauer dabei auf maximal 45 s begrenzt soll aber im Rahmen des Projektes GLADIS HD auf ≥ 30 Minuten erhöht werden. Dafür ist ein Ausbau des Gesamtsystems inklusive Energie- und Kühlsystem sowie Steuerung und Diagnostik nötig. Durch die erweiterten Kapazitäten wird es möglich auch Effekte, mit längeren Zeitkonstanten, wie z. B. thermisches Kriechen, wissenschaftlich zu evaluieren. So können Materialien und Komponenten unter realistischen Bedingungen getestet und für den Einsatz in einen Fusionskraftwerk qualifiziert werden. Als hochrelevanter Anwendungsfall werden neue auf Wolfram basierende Wandelemente für den Einsatz im Stellarator W7-X qualifiziert. Damit wird ein wichtiger Beitrag für den ersten Betrieb eines Stellarators mit einem kraftwerksrelevanten Wandmaterial geleistet. GLADIS wird durch den Ausbau seine Stellung als eine der wichtigsten Einrichtungen für Hochwärmeflusstests in Europa weiter festigen können und die Verfügbarkeit dieser wichtigen Testkapazitäten für den Forschungsstandort Deutschland wird gesichert. Dieser Vortrag gibt eine Übersicht über das Gesamtprojekt inklusive einer detaillierten Beschreibung der einzelnen Schritte. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf den Schnittstellen innerhalb des IPPs die essentiell für eine erfolgreiche Umsetzung sind.