Basistechnologien für die Fusion – Modul B

SIBAF

Supraleitender Ionenbeschleuniger als Basistechnologie für die Fusionsforschung

Motivation

Für künftige Fusionskraftwerke werden Werkstoffe benötigt, die extremen Bedingungen wie hohen Temperaturen und insbesondere intensiver Neutronenstrahlung standhalten. Neutronentests sind jedoch teuer und aufwendig. Versuchseinrichtungen, die Neutronenflüsse in der benötigten Höhe und Energie bereitstellen können, sind kaum vorhanden. Ziel von SIBAF ist es, die Entwicklung neuer Materialien voranzutreiben, indem Ionenstrahlen statt Neutronen verwendet werden, die viele Vorteile bieten: kürzere Versuchszeiten, geringere Strahlenbelastung der Proben, präzise Steuerung der Bestrahlung und einfachere Analyse.

Ziele und Vorgehen

Um diese Materialien schneller und effizienter als bislang möglich testen zu können, erfolgt im Rahmen von SIBAF die Weiterentwicklung des zukünftigen Ionenbeschleunigers HELIAC (HElmholtz LInear ACcelerator) am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt. Im Gegensatz zu klassischen Neutronenquellen wird HELIAC eine gezielte, kosteneffiziente Bestrahlung mit Schwerionen ermöglichen – dank supraleitender Technologie bei gleichzeitig deutlich reduziertem Energieverbrauch von bis zu 90%. Das Projekt umfasst unter anderem den Aufbau eines speziell ausgestatteten Bestrahlungsplatzes, der auf dem bereits entwickelten ersten Kryomodul des zukünftigen HELIAC sowie dem bestehenden Hochladungsinjektor (HLI) bei GSI basiert. Dazu bringen die beiden Partner GSI und Goethe-Universität Frankfurt ihre Expertise in SIBAF ein.

Innovation und Perspektiven

Langfristiges Ziel ist es, HELIAC als europaweit einzigartige Infrastruktur zur Qualifizierung von Fusionsmaterialien zu etablieren. Die Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag zur internationalen Fusionsforschung und zur Entwicklung zukünftiger klimafreundlicher Energiequellen. Durch die Ergebnisse können auch die Simulationen für den Abgleich mit der Bestrahlung und Schädigung der Materialien mit echten Neutronen verbessert werden.

PROJEKTDETAILS

Projektlaufzeit: 01.02.2026 - 31.01.2029
Projektvolumen: 9,8 Mio. Euro (zu 100 % durch das BMFTR gefördert)

PROJEKTKOORDINATION

Dr. Maksym Miski-Oglu
GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH
Planckstraße 1
64291 Darmstadt

✉ m.miskioglu@gsi.de

PROJEKTPARTNER

GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH
Darmstadt

Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main
Frankfurt am Main