de.wedoany.com-Bericht: Die Internationale Thermonukleare Experimentalreaktor (ITER)-Organisation hat bekannt gegeben, dass ihre Magnet-Kältetestanlage (Magnet Cold Test Facility) offiziell in Betrieb genommen wurde, nachdem die erste Magnetspule erfolgreich auf 4 Kelvin (minus 269 Grad Celsius) gekühlt werden konnte.
Das Magnet-Kältetestprogramm von ITER startete im Jahr 2023 und ist Teil des überarbeiteten Plans für die Montage und Inbetriebnahme der ITER-Anlage. Die Anlage befindet sich in einem Gebäude in Cadarache, Frankreich, das zuvor von europäischen Einrichtungen zur Herstellung der vier größten ITER-Poloidalfeldspulen genutzt wurde. Die Anlage nutzt die vorhandene Größe des Gebäudes, die Hebevorrichtungen und die Nähe zu den Kryoanlagen optimal aus. Diese Testplattform ermöglicht es ITER, einzelne supraleitende Magnete vor dem Einbau in den Tokamak bei ihrer Betriebstemperatur von 4 Kelvin zu testen, bis hin zum Volllaststrombetrieb.
Das ITER-Magnetsystem besteht aus Toroidalfeldspulen, Poloidalfeldspulen, Korrekturspulen und dem zentralen Solenoid. Die erste getestete Spule war die 330 Tonnen schwere ITER-Toroidalfeldspule, die aus Niob-Zinn-Supraleitermaterial gewickelt ist. Anschließend werden weitere Toroidalfeldspulen von verschiedenen Lieferanten sowie eine ringförmige Poloidalfeldspule – die kleinste ITER-Spule PF1 – getestet. Die erste Spule wurde in einem 800 Kubikmeter großen Kryostaten der Testanlage innerhalb von 12 Tagen auf 4 Kelvin gekühlt. Dieses Ergebnis wurde am 21. Mai bekannt gegeben. Im ITER-Kontrollzentrum fand eine kleine Feier mit den Mitgliedern des ITER-Ratsausschusses für Management und Beratung sowie dem technischen Team statt. Die ITER-Organisation gab an, dass der Leiter nun in den supraleitenden Zustand übergegangen sei und Hochstromtests in Kürze beginnen sollen. Die Testdauer pro Spule wird auf vier bis sechs Monate geschätzt.
Die ITER-Organisation erklärte: Obwohl kein externer Test die Arbeitsbedingungen im Inneren des ITER-Tokamaks vollständig reproduzieren könne, würden die Versuche in der Magnet-Kältetestanlage wichtige Daten zum Magnetverhalten, zur Kryoleistung, zu elektrischen Schnittstellen, zu Instrumentierungssystemen und zu den kritischen Verbindungen zwischen den supraleitenden Leitern in den Spulen liefern. Gleichzeitig würden die Risikominderungsmaßnahmen und die Betriebsbereitschaft von ITER gestärkt.
Zu den Hauptzielen der Tests gehören: die Überprüfung der Hochspannungs-Erdungsisolierung bei verschiedenen Temperaturen, der Nachweis der Quench-Erkennungsfähigkeit, die Verifizierung der Spulenleistung bei Nennstrom (68 kA für Toroidalfeldspulen, 48 kA für PF1-Spulen) sowie die Prüfung der Instrumentierungsverbindungen, der Steuerlogiksysteme und der kritischen Schutzfunktionen der Magnete. Die Module des zentralen Solenoids wurden bereits vor der Auslieferung Kryotests unterzogen.
ITER-Generaldirektor Pietro Barabaschi erklärte: ITER sei als beispielloses Projekt, das sowohl Innovation als auch Disziplin erfordere. Durch die Umnutzung der bestehenden Infrastruktur, die Nutzung der Fähigkeiten unserer Kryoanlagen und die Mobilisierung eines multidisziplinären Teams hätten wir eine praktische Methode zur Risikominderung vor Beginn der integrierten Inbetriebnahme geschaffen. Dies sei für ITER von entscheidender Bedeutung und gleichzeitig ein Beispiel dafür, wie ITER das breitere Fusionsökosystem unterstützen könne – durch die Schaffung von Wissen, Infrastruktur und Betriebserfahrung, die auch von anderen genutzt werden könnten.
Nach Abschluss der Tests an mehreren ITER-Magnetspulen wird die Kryotestanlage im Rahmen der Initiativen von ITER zum Wissensaustausch und zur Zusammenarbeit mit dem privaten Fusionssektor anderen an der Fusionsforschung beteiligten Parteien zur Verfügung gestellt.
ITER ist ein großes internationales Tokamak-Fusionsanlagenprojekt, das die Machbarkeit der Fusionsenergie als groß angelegte kohlenstofffreie Energiequelle demonstrieren soll. Das Ziel von ITER ist es, bei einer Plasmaheizleistung von 50 MW eine Fusionsleistung von 500 MW (für mindestens 400 Sekunden) zu erreichen. Für den Betrieb könnten zusätzlich etwa 300 MW elektrische Leistung benötigt werden; ITER selbst erzeugt keinen Strom. 35 Länder bauen ITER gemeinsam auf. Die Europäische Union trägt fast die Hälfte der Baukosten, die restlichen sechs Partner (China, Indien, Japan, Südkorea, Russland und die USA) teilen sich den verbleibenden Teil. Das Projekt begann 2010 mit dem Bau, das ursprüngliche Ziel für das erste Plasma war 2018, wurde dann vom ITER-Rat auf 2025 verschoben. Im Juni 2024 veröffentlichte ITER einen aktualisierten Projektplan, der eine „wissenschaftlich und technisch robuste erste Betriebsphase anstrebt, die eine Deuterium-Deuterium-Fusionsreaktion bis 2035 und anschließenden Betrieb bei voller magnetischer Energie und vollem Plasmastrom umfasst".
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