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Großforschungsprojekt

Pfeiffer Vacuum erhält Entwicklungsauftrag für Fusionsreaktor

| Redakteur: Doris Popp

Pfeiffer Vacuum hat einen bedeutenden Auftrag zur Entwicklung von speziellen Vakuumpumpen für den Fusionsreaktor namens ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) erhalten.

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Schnittbild des Fusionsreaktors ITER
Schnittbild des Fusionsreaktors ITER
(Bild: Pfeiffer Vacuum)

Asslar – Bei dieser Ausschreibung setzte sich Pfeiffer Vacuum aufgrund fundierter Erfahrungen im Bereich der Vakuumtechnologie erfolgreich gegen namhafte internationale Wettbewerber durch. Das internationale Großforschungsprojekt ist ein maßgeblicher Schritt in Richtung zukünftiger Fusionskraftwerke zur Gewinnung von sauberem und nachhaltigem Strom. Ziel ist es, unter Beweis zu stellen, dass durch die Verschmelzung von Wasserstoffatomen unter Einsatz von 50 Megawatt, elektrische Energie in Höhe von 500 Megawatt gewonnen werden kann. Sonne und Sterne sind Beispiele für Fusionsreaktoren.

Bei ITER handelt es sich um einen Fusionsreaktor, der in dieser Größe und Komplexität noch nie zuvor gebaut worden ist. Das Herzstück des Reaktors ist eine riesige Kammer in Form eines Torus, in der ein Plasma erzeugt wird. Um die Plasmareaktion durchzuführen, ist es notwendig, diesen Behälter zu evakuieren. In diesem Plasma soll die Fusion schwerer Wasserstoffatome stattfinden. Hierbei werden Temperaturen von mehreren hundert Millionen Grad Celsius erreicht. Ein Magnetfeld sorgt dafür, dass prozessstörende Berührungen mit den Wänden des Reaktors vermieden werden.

Pfeiffer Vacuum entwickelt für diese besonderen Anforderungen eine individuelle Vakuumlösung. Die innovativen Vakuumpumpen sind aus Edelstahl konzipiert und weisen eine extrem hohe Dichtigkeit nach außen auf. Eine erstmalig in einer Vakuumpumpe eingesetzte neue Technologie verhindert zudem die Verschmutzung des Getriebeöls durch Fusionsbrennstoff und umgekehrt. Zum Aufheizen des Plasmas sind leistungsstarke Neutralteilchen-Injektoren (1 MeV) vorgesehen und auch hier werden Rezipienten mithilfe der neuen Vakuumpumpen evakuiert. Während im Torus im Hochvakuum das eigentliche Plasma erzeugt wird, beinhaltet die äußere Kryostaten-Kammer das Isolationsvakuum und die Kühltechnik für die supraleitenden Spulen, die zur Erzeugung des Magnetfeldes notwendig sind.

In der gesamten komplexen Anlage arbeiten weitere Pfeiffer-Vacuum-Produkte wie Totaldruckmessgeräte und Lecksucher. Bevor die verschiedenen Kammern evakuiert werden können, muss die Dichtigkeit von Schweißnähten und Flanschverbindungen einzeln überprüft und sichergestellt werden. Da sich die Schweißnähte an teilweise schwer zugänglichen Stellen befinden, werden hierfür portable Lecksucher von Pfeiffer Vacuum eingesetzt.

Der Fusionsreaktor wird im Forschungszentrum Cadarache in Frankreich entwickelt, gebaut und betrieben. ITER ist ein gemeinsames Forschungsprojekt der sieben gleichberechtigten Partner China, EU, Indien, Japan, Russland, Südkorea und USA.

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