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<!DOCTYPE html>

<title>Wendelstein 7-AS</title>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Wendelstein 7-AS</span></h1>

</header>

</div>

<p><b>Wendelstein 7-AS</b> war eine experimentelle Anlage zum Einschluss eines heißen <a href="Plasma_(Physik)" title="Plasma (Physik)">Plasmas</a> mit dem Ziel der Entwicklung eines <a href="Kernfusionsreaktor" title="Kernfusionsreaktor">Kernfusionsreaktors</a> zur Energiegewinnung. Die Anlage basiert auf dem Prinzip des <a href="Stellarator" title="Stellarator">Stellarators</a>, in dem Plasmen von Magnetfeldern eingeschlossen sind, die ausschließlich von stromdurchflossenen Spulen außerhalb erzeugt werden. Im Gegensatz dazu wird beim <a href="Tokamak" title="Tokamak">Tokamak</a>-Prinzip die benötigte <a href="Rotationstransformation" title="Rotationstransformation">Verdrillung</a> der magnetischen Feldlinien durch einen Strom erzeugt, der im Plasma selbst fließt.

</p><p>Wendelstein 7-AS (für „Advanced Stellarator“) war weltweit der erste einer neuen Klasse von fortgeschrittenen Stellaratoren mit modularen Spulen und wurde von 1988 bis 2002 in <a href="Garching_bei_M%C3%BCnchen" title="Garching bei München">Garching</a> vom <a href="Max-Planck-Institut_f%C3%BCr_Plasmaphysik" title="Max-Planck-Institut für Plasmaphysik">Max-Planck-Institut für Plasmaphysik</a> betrieben. Die Anlage war sehr erfolgreich und trug entscheidend zur Entwicklung dauerbetriebsfähiger Stellaratoren bei.<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p><p>Die seit 2002 in <a href="Greifswald" title="Greifswald">Greifswald</a> im Aufbau befindliche Nachfolgeanlage <a href="Wendelstein_7-X" title="Wendelstein 7-X">Wendelstein 7-X</a> wurde 2014 fertiggestellt und nahm im Dezember 2015 den Betrieb auf. Hierbei soll mit Plasmen im Langzeitbetrieb die Reaktortauglichkeit der gewählten Anordnung untersucht werden.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Aufbau_des_Experiments">Aufbau des Experiments</h2></div>

<p><a href="Stellarator" title="Stellarator">Stellaratoren</a> erzeugen das zum Einschluss eines heißen <a href="Plasma_(Physik)" title="Plasma (Physik)">Wasserstoffplasmas</a> notwendige <a href="Magnetismus" title="Magnetismus">Magnetfeld</a> ausschließlich über stromdurchflossene Spulen außerhalb des Plasmas. Da dort der Strom kontinuierlich fließen kann, sind Stellaratoren Kandidaten für einen im Dauerbetrieb arbeitenden späteren <a href="Fusionsreaktor" class="mw-redirect" title="Fusionsreaktor">Fusionsreaktor</a>. Beim dazu alternativen <a href="Tokamak" title="Tokamak">Tokamak</a>-Konzept wird dagegen ein Teil des benötigten Magnetfeldes durch einen im Plasma selbst fließenden Strom erzeugt. Dabei gelingt es derzeit noch nicht, diesen Strom mit vertretbarem Aufwand kontinuierlich aufrechtzuerhalten.

</p><p>Wendelstein 7-AS war der erste Stellarator mit modularen – d. h. entlang des Plasmarings aufgestellten getrennten – Spulen, die die benötigten Magnetfelder durch ihre verwundene Formung erreichen.<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die große Zahl dadurch möglich gewordener Freiheitsgrade bei der Gestaltung des Magnetfeldes wurden genutzt, um das erzeugte Magnetfeld an das theoretische Optimum anzunähern. Um möglichst schnell die grundlegende Richtigkeit des Konzepts zu testen und auch wegen der bis 1980 nur begrenzt zur Verfügung stehenden Computerkapazität wurde bei Wendelstein 7-AS zunächst nur eine Teil-Optimierung durchgeführt. Erst im nächsten Schritt, dem voll optimierten Stellarator Wendelstein 7-X, welcher 2015 in Greifswald in Betrieb gegangen ist, soll die Reaktortauglichkeit dieses Konzept überprüft werden.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Technische_Daten">Technische Daten</h2></div>

<caption>Technische Daten Wendelstein 7-AS<sup id="cite_ref-HirschBaldzuhn2008_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-HirschBaldzuhn2008-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</caption>

<td>Großer Plasmaradius</td>

<td>2 m

</td></tr>

<tr>

<td>Kleiner Plasmaradius</td>

<td>0,13 bis 0,18 m

</td></tr>

<tr>

<td>Magnetfeld</td>

<td>bis 2,6 Tesla (≈ 500.000 mal Erdmagnetfeld in Europa)

</td></tr>

<tr>

<td>Anzahl der toroidalen Spulen</td>

<td>45 modulare, nicht ebene Spulen + 10 ebene Zusatzspulen

</td></tr>

<tr>

<td>Plasmadauer</td>

<td>bis 2 Sekunden

</td></tr>

<tr>

<td>Plasmaheizung</td>

<td>5,3 Megawatt (2,6 MW <a href="ECRH" class="mw-redirect" title="ECRH">Mikrowellen</a> + 2,8 MW <a href="Neutralteilcheninjektion" title="Neutralteilcheninjektion">Neutralteilcheninjektion</a>)

</td></tr>

<tr>

<td>Plasmavolumen</td>

<td>≈ 1 Kubikmeter

</td></tr>

<tr>

<td>Plasmamenge</td>

<td>< 1 Milligramm

</td></tr>

<tr>

<td>Temperatur der Elektronen</td>

<td>bis 78 Millionen <a href="Kelvin" title="Kelvin">K</a> = 6,8 keV

</td></tr>

<tr>

<td>Temperatur der Wasserstoff-Ionen</td>

<td>bis 20 Millionen K = 1,7 keV (etwas mehr als die Temperatur im Zentrum der Sonne)

</td></tr></tbody></table>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Ergebnisse_des_Projekts">Ergebnisse des Projekts</h2></div>

<p>Die experimentellen Ergebnisse<sup id="cite_ref-HirschBaldzuhn2008_3-1" class="reference"><a href="#cite_note-HirschBaldzuhn2008-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> des Wendelstein 7-AS bestätigten die Vorhersagen hinsichtlich der teilweisen Optimierung und führten damit zum Bau des Wendelstein 7-X als dem nächsten Entwicklungsschritt:

</p>

<ul><li>Dies galt insbesondere dafür, wie gut die heißen Plasmateilchen – Wasserstoff-<a href="Ion" title="Ion">Ionen</a> und <a href="Elektron" title="Elektron">Elektronen</a> – und ihre Wärmeenergie im Magnetfeld wie in einem Gefäß eingeschlossen bleiben. Durch diesen verbesserten Einschluss konnte im Inneren des Plasmarings für Elektronen die achtfache Innentemperatur der Sonne erreicht werden, für die Wasserstoff-Ionen immerhin noch mehr als die Innentemperatur der Sonne.</li>

<li>Weiterhin zeigte sich, dass sich der teil-optimierte Stellarator außerordentlich „gutmütig“ hinsichtlich Instabilitäten des Plasmas verhält, was für den Dauerbetrieb eines späteren Reaktors von großer Bedeutung ist. Instabilitäten können z. B. zum zeitweisen Abkühlen oder zum Verlust von heißen Plasmateilchen führen und so den im Inneren des Plasmas notwendigen Plasmadruck und die benötigten Temperaturen begrenzen.</li>

<li>Am Wendelstein 7-AS wurde – zum ersten Mal an einem Stellarator – ein sogenannter <a href="Divertor" title="Divertor">Divertor</a> erfolgreich betrieben; damit werden Verunreinigungen aus dem Plasma entfernt, die das heiße Plasma im Inneren zusätzlich auskühlen würden. Dafür werden die Magnetfeldlinien am Rand des Plasmas so verformt, dass die heißen Plasmateilchen mehrfach geladener Ionen gezielt auf speziell dafür vorbereitete Prallplatten auftreffen und dabei ihre Energie möglichst günstig verteilen, wodurch lokale Überhitzungen vermieden werden sollen.</li>

<li>Es gelang außerdem am Wendelstein 7-AS als erstem Stellarator, dynamische Verbesserungen des Einschlusses zu erzeugen, bei denen das Plasma selbst an seinem Rand eine wenige Zentimeter dicke isolierende Schicht entwickelt, was wiederum höhere Temperaturen im Inneren ermöglicht. Dieser sogenannte H-mode (H für „high <a href="Confinement" title="Confinement">confinement</a>“), der das Erreichen der Zündbedingung eines <a href="Fusionsreaktor" class="mw-redirect" title="Fusionsreaktor">Fusionsreaktors</a> wesentlich erleichtern würde, war bisher nur an <a href="Tokamak" title="Tokamak">Tokamaks</a> gefunden worden.</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><div class="noresize noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"><span class="mw-default-size" typeof="mw:File"><span title="Commons"></span></span></div><b><span class=""><a class="external text" href="https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Wendelstein_7-AS?uselang=de"><span lang="en">Commons</span>: Wendelstein 7-AS</a></span></b> – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien</div>

<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ipp.mpg.de/">Max-Planck-Institut für Plasmaphysik</a></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite">Isabella Milch: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ipp.mpg.de/ippcms/de/presse/archiv/06_02_pi"><i>Fusionsanlage Wendelstein 7-AS stillgelegt – Bilanz einer Erfolgsgeschichte.</i></a> In: <i>Max-Planck-Institut für Plasmaphysik.</i> 5. August 2002<span style="display:none">;</span><span class="Abrufdatum" style="display:none"> abgerufen im 1. Januar 1</span>.</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AWendelstein+7-AS&rft.title=Fusionsanlage+Wendelstein+7-AS+stillgelegt+%E2%80%93+Bilanz+einer+Erfolgsgeschichte&rft.description=Fusionsanlage+Wendelstein+7-AS+stillgelegt+%E2%80%93+Bilanz+einer+Erfolgsgeschichte&rft.identifier=&rft.creator=Isabella+Milch&rft.date=2002-08-05"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite">Max-Planck-Institut für Plasmaphysik: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ipp.mpg.de/2502364/w7as"><i>Wendelstein 7-AS.</i></a><span class="Abrufdatum" style="display:none"> Abgerufen im 1. Januar 1</span></span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AWendelstein+7-AS&rft.title=Wendelstein+7-AS&rft.description=Wendelstein+7-AS&rft.identifier=&rft.creator=Max-Planck-Institut+f%C3%BCr+Plasmaphysik&rft.date="> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-HirschBaldzuhn2008-3"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-HirschBaldzuhn2008_3-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-HirschBaldzuhn2008_3-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">M Hirsch, et al.: <cite style="font-style:italic">Major results from the stellarator Wendelstein 7-AS</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Plasma Physics and Controlled Fusion</cite>. 50. Jahrgang, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>5</span>, 2008, <a href="Internationale_Standardnummer_f%C3%BCr_fortlaufende_Sammelwerke" title="Internationale Standardnummer für fortlaufende Sammelwerke">ISSN</a> <span style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://zdb-katalog.de/list.xhtml?t=iss%3D%220741-3335%22&key=cql">0741-3335</a></span>, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>053001</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1088/0741-3335%2F50%2F5%2F053001">10.1088/0741-3335/50/5/053001</a></span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Wendelstein+7-AS&rft.atitle=Major+results+from+the+stellarator+Wendelstein+7-AS&rft.au=M%26%2332%3BHirsch%2C%26%2332%3Bet%26%2332%3Bal.&rft.date=2008&rft.doi=10.1088%2F0741-3335%2F50%2F5%2F053001&rft.genre=journal&rft.issn=0741-3335&rft.issue=5&rft.jtitle=Plasma+Physics+and+Controlled+Fusion&rft.pages=053001&rft.volume=50.+Jahrgang" style="display:none"> </span></span>

</li>

</ol>

<p><span class="geo noexcerpt" style="display:none"><span class="body"></span><span class="latitude">48.26218</span><span class="longitude">11.67611</span><span class="elevation"></span></span><span id="coordinates" class="coordinates -print"><span title="Koordinatensystem WGS84">Koordinaten: </span><a class="external text" href="geo:48.26218,11.67611"><span title="Breitengrad">48° 15′ 43,8″ <abbr title="Nord">N</abbr></span>, <span title="Längengrad">11° 40′ 34″ <abbr title="Ost">O</abbr></span></a></span>

</p></div><div><div class="zim-footer">

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