Basistechnologien für die Fusion – Modul B

HiPMiB

Entwicklungsprogramm zu Erhöhung der Strahlleistung der Elektron-Zyklotron-Resonanz-Heizung (ECRH) an W7-X

Motivation

Momentan sind sowohl die Erzeugung als auch die Übertragung von Hochleistungsmikrowellenstrahlen bei Frequenzen zwischen 70 und 170 GHz auf etwa 1 MW begrenzt. HiBMiP soll diesen Wert auf 2 MW erhöhen. Dies soll innerhalb des Verbundprojektes mit der Entwicklung eines ersten industriellen Gyrotrons und der Weiterentwicklung des Hochleistungsübertagungssystems an W7-X erreicht werden.

Ziele und Vorgehen

Darauffolgend können dann bei W7-X die bereits leistungsschwachen Gyrotrons gegen neue, leistungsfähige Einheiten mit 2 MW Ausgangsleistung ausgetauscht werden. Mit der Erhöhung der ECRH-Leistung können reaktorrelevante Plasmadrücke erreicht werden, was die Möglichkeit eröffnet, die Plasmastabilität und den Einschluss schneller Teilchen unter reaktorähnlichen Bedingungen zu untersuchen.

Innovation und Perspektiven

Die Fusionsforschung befindet sich derzeit in einer Übergangsphase von der physikalisch orientierten Forschung, die die physikalischen Grundlagen für ein Fusionskraftwerk liefern soll, zu einer technologieorientierten Forschung und Entwicklung, welche die notwendigen Ausrüstungen und Materialien für ein kommerzielles Fusionskraftwerk bereitstellen wird. Dazu gehören die Mikrowellenheizung und hier insbesondere die Gyrotrons als Mikrowellenquellen. Es ist wichtig, die Gyrotronleistung zu erhöhen und das Gyrotron-Design zu vereinfachen und zu standardisieren, um eine industrielle Serienproduktion zu ermöglichen. Beides würde sowohl die Kosten pro Leistung als auch das Liefervolumen senken.

PROJEKTDETAILS

Projektlaufzeit: 01.01.2026 - 31.12.2028
Projektvolumen: 6,7 Mio. Euro (zu 100 % durch das BMFTR gefördert)

PROJEKTKOORDINATION

PD Dr. Heinrich Laqua
Max-Planck-Institut für Plasmaphysik
Boltzmannstraße 2
85748 Garching bei München

✉ laqua@ipp.mpg.de

PROJEKTPARTNER

Max-Planck-Institut für Plasmaphysik
Garching b. München

Universität Stuttgart
Stuttgart

Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe)
Eggenstein-Leopoldshafen