Home | english  | Impressum | Datenschutz | Sitemap | KIT

Vakuumtechnik für ITER

 

ITER  ist ein experimenteller Fusionsreaktor nach dem Tokamak-Prinzip, in dem erstmals ein Plasma mit Leistungsreaktoreigenschaften über einen längeren Zeitraum (bis ca. 300 Sekunden) erzeugt werden wird. Die plasmaphysikalischen Untersuchungen werden sich auf alle Aspekte eines brennenden Plasmas konzentrieren. Der Schwerpunkt des ITER-Projektes wird aber auf dem Bereich der Technologie liegen. So werden mittels ITER Schlüsseltechnologien für ein Fusionskraftwerk unter reaktorähnlichen Bedingungen erprobt, das gilt auch für die Vakuumsysteme und ihre Technik. Es soll gezeigt werden, dass die Kernfusion technologisch beherrschbar ist und damit eine Option für die zukünftige Stromversorgung darstellt.

 - PIC2 – (Copyright ITER Organization  ) http://www.iter.org/org/team/odg/comm/images

ITER entsteht derzeit in weltweiter Zusammenarbeit unter Beteiligung der Europäischen Union, Japans, der Russischen Föderation, der USA, der Volksrepublik China, von Südkorea und von Indien am Standort Cadarache in Südfrankreich. Die Inbetriebnahme ist für Ende 2019 geplant. Die Baukosten von ITER werden nach einem bestimmten Schlüssel von den teilnehmenden Staaten getragen. Dazu wurde ITER in über 100 Teilkomponenten und –systempakete unterteilt; die dafür verantwortlichen Staaten werden die entsprechenden Komponenten herstellen und an ITER liefern, während ITER selbst für die Kontrolle und den Zusammenbau verantwortlich ist.

Das Paket Vakuumtechnik ist weitestgehend auf USA (US-ITER) und Europa (F4E) aufgeteilt. Dabei hat KIT die technische Verantwortung für die Primärvakuumpumpen übernommen.

Aus Sicht der Vakuumtechnik stellt ITER ganz spezielle Anforderungen, die in dieser Kombination und Komplexität weltweit einmalig sind. Die fünf Hauptherausforderungen sind:

  1. Die schiere Größe: Die Plasmavakuumkammer hat zum Beispiel ein Volumen von ~ 1000 m³.
  2. Die geforderten sehr hohen Gasdurchsätze: Saugvermögen bis zu einigen 1000 m³/s müssen aufgebracht werden, so dass keine kommerziell verfügbaren Pumpen verwendet werden können.
  3. Die Materialanforderungen: Bedingt durch das zu pumpende Gas Tritium (superschweres Isotop des Wasserstoffs) können keine organischen Materialien in den Vakuumsystemen verwendet werden.
  4. Die starken Magnetfelder: Transiente Feldstärken bis zu einigen Tesla bedeuten, dass Pumpen mit schnell laufenden Rotoren nicht verwendet werden können.
  5. Die Forderung nach Fernhantierbarkeit: Im Verlauf des Reaktorbetriebs auftretende Neutronenaktivierung des Materials verursacht hohen Aufwand bei allen Interventionen und Wartungsphasen. Die Vakuumsysteme sollen daher praktisch wartungsfrei funktionieren.

 

Weitere Informationen:

 - PAPER1-