ITER-Spule 17 besteht Kaltest bei 34 kA, halber Betriebsstrom

Die Toroidalfeldspule 17 von ITER hat einen Kaltest bei 34 kA abgeschlossen, der Hälfte ihres Betriebsstroms von 68 kA. Am 30. Oktober verließ sie die Anlage für Kaltests von Magneten in Cadarache in Frankreich. Der 330 Tonnen schwere D-förmige Magnet kommt zunächst in ein Zwischenlager, bevor er in das letzte Sektormodul der Plasmakammer eingebaut wird.

Warum das Ergebnis zählt

ITER ist ein Tokamak, den 35 Länder in Südfrankreich bauen, um die Machbarkeit der Fusion zu belegen. Strom wird die Anlage nicht erzeugen. Die Magnete müssen das Plasma bei 150.000.000 Grad Celsius, etwa zehnmal so heiß wie der Kern der Sonne, von den Wänden der Maschine fernhalten. Der Entwurf sieht 500 MW Fusionsleistung aus 50 MW Heizleistung vor, einen Gewinn von Q=10, und zielt auf den Betrieb mit Deuterium und Tritium im Jahr 2039.

Der Spulentest

Die Anlage für Kaltests kühlte Spule 17 auf 4.000 Kelvin ab, also minus 269 Celsius, und beaufschlagte sie mit 34 kA. Supraleiter führen Strom nur unterhalb einer kritischen Temperatur ohne Widerstand, und das Abkühlen brachte den Leiter in diesen Zustand. Der Test bei 34 kA lag mehr als dreimal über den 10 kA der ersten Kampagne der Anlage, die im Mai 2026 mit Spule 7 begann. Die Prüfung von Spule 17 startete im August 2026.

Der Prüfstand in Cadarache testet Kryotechnik, Vakuumsysteme, Stromversorgungen, elektrische Zuführungen und Steuerungssysteme, bevor die Magnete in den Tokamak kommen. Jede Testkampagne dauert laut ITER vier bis sechs Monate pro Spule.

Was der Test belegt

Die Ingenieure maßen, wie sich die Spule unter elektromagnetischen Lasten verformte, und verglichen das mit Strukturmodellen. „Es ist ein wichtiger Schritt, 34 kA zu erreichen und zu bestätigen, dass sich die Spule so verhält, wie die Modelle es vorhersagen“, sagte Adrien Deydier, leitender Maschinenbauingenieur bei ITER, der an den Tests beteiligt war. Die Kampagne gab den Teams außerdem Betriebserfahrung vor der integrierten Inbetriebnahme des Magnetsystems, fügte er hinzu.

Das Kaltestprogramm der Magnete soll die Hochspannungs-Erdungsisolierung bei verschiedenen Temperaturen prüfen, die Quench-Erkennung nachweisen und die Leistung der Spulen bei Nennstrom bestätigen, teilte ITER mit.

Wie es weitergeht

Laut ITER kühlen die Ingenieure im April 2027 die Ersatzspule 19 auf 4 K ab und testen sie bei 34 kA. Dieser Lauf ist der erste, bei dem Paschen-dichte Verbindungen zwischen der Zuführung im Kryostaten und der Spule zum Einsatz kommen. Damit wird die Konfiguration des Tokamaks nachgebildet, und die Ingenieure können die Hochspannungs-Erdungsisolierung prüfen.

Danach wird die Anlage geöffnet, um eine Verstärkungsstruktur einzubauen, die eine Verformung der Spule beim vollen Strom von 68 kA verhindern soll. Die Ingenieure werden außerdem gezielt Abschnitte der Spule erhitzen, um den Verlust der Supraleitung auszulösen, als Teil der Prüfung der Temperaturreserve. Nach Spule 19 wird die Anlage für Poloidalfeldspule 1 umgerüstet. Das Magnetsystem von ITER umfasst 18 D-förmige Toroidalfeldspulen, sechs Poloidalfeldspulen und eine zentrale Solenoidspule.