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Dr. Dirk Radloff - Kernfusion

Dr. Dirk Radloff - Kernfusion
Autor:

Dr. Dirk Radloff

Quelle:

KIT-Zentrum Energie

Energie

Kernfusion

Was in der Sonne seit Jahrmilliarden wie von selbst funktioniert, erfordert auf der Erde komplexe Technologien. Im Testreaktor ITER erforscht der KIT-Experte die Kernfusion.

Auf dem Weg zur passenden Hülle

Dr. Dirk Radloff, FUSION
Dr. Dirk Radloff, FUSION

In der Sonne funktioniert sie seit Jahrmilliarden wie von selbst, auf der Erde erfordert sie komplexe Technologien: die Kernfusion. Ziel internationaler Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten ist, diese fast unerschöpfliche, sichere und umweltfreundliche Energiequelle großmaßstäblich und damit wirtschaftlich zu nutzen. Der Weg dahin führt über den Experimentalreaktor ITER (lateinisch iter – der Weg), der zurzeit in Cadarache/Frankreich entsteht. Dieser Fusionsreaktor soll der erste sein, der zehnmal so viel Energie bereitstellt, wie die externe Plasmaheizung benötigt. Forscherinnen und Forscher des KIT-Zentrums Energie sind an Technologien für ITER maßgebend beteiligt. So wirkt das KIT federführend in einem internationalen Konsortium von Forschungseinrichtungen bei der Entwicklung von Test Blanket Modulen.

Das Blanket ist eine Art Hülle, die das Plasma in einem Fusionsreaktor umschließt. Dabei erfüllt es drei Aufgaben: Es wandelt die Neutronenenergie aus der Fusionsreaktion in nutzbare Wärme um, es erzeugt den Brennstoff Tritium durch Einfangen von Neutronen in Lithium, und es schirmt die supraleitenden Magnete gegen Neutronen- und Gammastrahlung ab. „Die thermische Effizienz und die Leistungsdichte des Blankets bestimmen die Gesamtleistung und damit die Wirtschaftlichkeit eines Reaktors wesentlich mit“, erklärt Dr. Dirk Radloff vom Programm FUSION des KIT. „Daher spielt das Blanket eine entscheidende Rolle für die künftige Wettbewerbsfähigkeit der Kernfusion.“

Im Programm FUSION widmen die Wissenschaftler sich hauptsächlich dem Blanket-Konzept „Helium Cooled Pebble Bed“ (HCPB). Mithilfe von Test Blanket Modulen soll das Konzept in ITER erprobt werden. Die Forscher testen anhand einer Serie von vier verschiedenen Modulen elementare Charakteristika des Blankets: Widerstandsfähigkeit gegen elektromagnetische Kräfte bei eventuellen Plasmaabbrüchen, neutronisches Verhalten und Tritiumerzeugungsrate, Thermomechanik der Schüttbetten, Bereitstellung und Abfuhr von Energie auf einem attraktiven Temperaturniveau sowie den Betrieb des gesamten Test-Blanket-Modul-Systems, das unter anderem aus Kühlkreislauf und Tritiumspülkreis besteht. Zum Start von ITER im Jahr 2020 sollen die Test Blanket Module als fertige Komponenten bereitstehen.

Um die Arbeiten zu den Test Blanket Modulen effizient zu koordinieren und zu realisieren, hat das KIT gemeinsam mit den weiteren beteiligten europäischen Einrichtungen das „Consortium for the European Test Blanket Module Systems for ITER“ gebildet, in dem es federführend wirkt. Dieses Konsortium ist auf eine lange Laufzeit angelegt. Sein erstes Projekt mit einem Volumen von rund 6,2 Millionen Euro, gefördert von der europäischen Agentur Fusion for Energy (F4E), wurde 2011 abgeschlossen. 

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Die Abteilung Presse stellt gerne den Kontakt zwischen Journalisten und Dr. Dirk Radloff her.

 

Fotonachweis:
Grafik Fusionsreaktor: ITER
Foto Dr. Dirk Radloff: Martin Lober, KIT