Von Garching aus in Japan experimentieren

Ferngesteuert vom Garchinger Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) aus wurde heute in der japanischen Fusionsanlage JT-60 Upgrade im Naka Fusion Institute experimentiert. Die beiden Institute betreiben die jeweils größte Fusionsforschungsanlage ihres Landes. Die gemeinsamen Experimente sollen das ferngesteuerte Arbeiten an dem internationalen Fusionstestreaktor ITER vorbereiten, der demnächst in Cadarache/Südfrankreich aufgebaut werden wird.

Ziel der Fusionsforschung ist es, ein Kraftwerk zu entwickeln, das – ähnlich wie die Sonne – aus der Verschmelzung von Atomkernen Energie erzeugt. Um das Fusionsfeuer zu zünden, muss der Brennstoff – ein Wasserstoff-Plasma – berührungsfrei in Magnetfeldern eingeschlossen und auf Temperaturen über 100 Millionen Grad aufgeheizt werden.

Die Vorbereitungen für die „ferngesteuerten“ Experimente in Japan liefen bereits seit einigen Tagen. Was sonst Aufgabe der Physiker in Naka ist, geschah nun im IPP in Garching: Hier hatte Professor Dr. Hartmut Zohm gemeinsam mit Doktorandin Laura Urso, die im Rahmen eines Wissenschaftler-Austausches das japanische Experiment gut kennen gelernt hatte, einige Plasma-Entladungen für JT-60 Upgrade programmiert. Ziel war es, das Verhalten des Plasmas von JT-60 Upgrade mit dem des Garchinger Fusionsexperiments ASDEX Upgrade vergleichen zu können. Dazu waren insbesondere die „Zeitspuren“ für die verschiedenen Plasma-Heizungen zu planen und festzulegen. Zusammen mit Vorgaben für die elektrischen Ströme in den Magnetspulen, welche die Gestalt des magnetischen Käfigs und damit auch die Form des Plasmas festlegen, wird so der Ablauf der ganzen Entladung modelliert.

Am Experimentiertag wurden die Physikvorgaben aus Garching vom Kontrollraum des IPP per Internet über eine gesicherte Hochgeschwindigkeitsdatenleitung nach Japan geschickt. Vor Ort in Naka speiste ein Operateur die empfangenen Steuerdaten dann in das Computersystem der japanischen Anlage ein. Die so ausgelösten Plasma-Entladungen konnten die IPP-Physiker unmittelbar anschließend in Form von Messkurven auf den Garchinger Bildschirmen begutachten, mit ihren Erwartungen vergleichen und Korrekturen für die nächsten Entladungen festlegen. Per Videokonferenz stand man mit dem japanischen Team zusätzlich auch in persönlicher Verbindung. Mit dem gemeinsam erzielten Ergebnis waren die Physiker in Naka und Garching sehr zufrieden. Prof. Zohm: „Das heutige Experiment in Japan hat so gut funktioniert, als wären wir vor Ort gewesen. Diese Art der internationalen Zusammenarbeit wird in Zukunft sicher an Bedeutung gewinnen.“

Im Rahmen einer deutsch-japanischen Kooperation diente das „ferngesteuerte“ Experimentieren der Vorbereitung von ähnlichen Versuchen am Fusionstestreaktor ITER (lat.: ’der Weg'). Der Experimentalreaktor, der demnächst in Cadarache in Südfrankreich entstehen soll, ist der nächste große Schritt der weltweiten Fusionsforschung. In Zusammenarbeit europäischer, chinesischer, indischer, japanischer, russischer, südkoreanischer und US-amerikanischer Wissenschaftler soll ITER zeigen, dass ein Energie lieferndes Fusionsfeuer unter kraftwerksähnlichen Bedingungen möglich ist. Damit alle Partner die Anlage optimal nutzen können, denkt man auch für ITER über das Experimentieren aus der Ferne nach.