Wendelstein 7-X [Archiv] - 3DCenter Forum

hesTeR-

2015-12-10, 16:25:42

medi

2015-12-10, 19:09:02

Für H braucht man höhere Temperaturen um Plasma zu erzeugen, was das Ganze aufwändiger machen würde. Geht ja glaub nur darum die Magnetfelder zu testen, die das Plasma im Zaum halten sollen.

Lokadamus

2015-12-10, 19:27:11

unsere oder die von den franzosen oder gar ein mix.Spontan hätte ich gedacht, dass man die beiden Formen nicht mischen kann, aber auch dazu gibt es Überlegungen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Tokamak#Mischformen_zwischen_den_beiden_Konzepten

Und hör auf zu plenken. Vor einem Punkt machst du doch auch kein Leerzeichen, warum dann vor einem Fragezeichen? :usad:

afk|freeZa|aw

2015-12-10, 19:30:06

wird irgendwo erwähnt,wie viel energie aufgewendet werden musste für dieses experiment?

Godmode

2015-12-10, 19:46:58

wird irgendwo erwähnt,wie viel energie aufgewendet werden musste für dieses experiment?

8 MW Mikrowellenheizung + max. 10 MW Neutralteilcheninjektion

Das ist zumindest der Hauptteil der Energie die aufwendet werden muss, um ein Plasma zu erzeugen.

[dzp]Viper

2015-12-10, 20:06:29

Also laut Berichten war der Versuch heute erfolgreich :up:
Es gab keine Probleme, alles ist so verlaufen wie die Forscher es sich erhofft haben!

Godmode

2015-12-10, 20:11:30

Viper;10876991']Also laut Berichten war der Versuch heute erfolgreich :up:
Es gab keine Probleme, alles ist so verlaufen wie die Forscher es sich erhofft haben!

Ich habe die absolute Hochachtung vor diesen Leuten. Wenn man die aberwitzige Komplexität dieser Konstruktion betrachtet, merkt man schon, dass dort sehr fähige Leute arbeiten müssen.

Monger

2015-12-10, 20:13:22

Für H braucht man höhere Temperaturen um Plasma zu erzeugen, was das Ganze aufwändiger machen würde. Geht ja glaub nur darum die Magnetfelder zu testen, die das Plasma im Zaum halten sollen.
Ich glaube, das ist wahrscheinlich sogar an der ganzen Fusionsforschung der spannendste Aspekt. Ein so präzises und energiestarkes Feld auf relativ kleinem Raum zu erzeugen, ist schon eine gewaltige Herausforderung. Ist sicherlich auch für andere Grundlagenforschung interessant.

Lokadamus

2015-12-10, 20:28:29

Netter Artikel, der ein paar Sachen kurz erklärt.
http://www.golem.de/news/wendelstein-7-x-sonnig-bis-heiss-in-greifswald-1512-117916.html
Vorteil des Stellarators gegenüber dem Tokamak ist, dass der Stellarator im Dauerbetrieb eingesetzt werden kann.Und den noch dazu: http://www.heise.de/newsticker/meldung/Kernfusionsanlage-Wendelstein-7-X-startet-erste-Experimente-3038627.html

afk|freeZa|aw

2015-12-10, 20:39:06

8 MW Mikrowellenheizung + max. 10 MW Neutralteilcheninjektion

Das ist zumindest der Hauptteil der Energie die aufwendet werden muss, um ein Plasma zu erzeugen.

vielen dank.

Eisenoxid

2015-12-10, 22:13:10

Nice. Freut mich sehr, dass es wie geplant funktioniert hat.
Ein Prototyp zur Erforschung von Plasmaphysik macht natürlich noch kein Großkrftwerk, aber man ist jetzt doch einen Schritt näher an der Machbarkeit.

Imo ist der Stellarator auch das "elegantere" Konzept im Vergleich zu Tokamak.

Joe

2015-12-10, 23:11:41

Fand die Stelle im SPON Artikel eigentlich ganz treffend:

Es gibt natürlich auch ganz grundsätzliche Kritik an der Fusionsanlage: Warum soll man Hunderte Millionen in eine Technik investieren, die womöglich auch 2050 noch nicht ausgereift genug ist, um im großen Maßstab Kraftwerke zu bauen? Man brauche die Fusionstechnik für die Energieversorgung nicht, sagte Corinna Cwielag, Landesgeschäftsführerin der Umweltschutzorganisation BUND.
Ganz ähnlich sieht das auch die Landtagsfraktion der Grünen in Mecklenburg-Vorpommern. "Das ist ein unangemessen hoher Mitteleinsatz", meint der Fraktionsvorsitzende Jürgen Suhr. Man hätte das Geld lieber in die Erforschung und Entwicklung erneuerbarer Energien stecken sollen.

Ob die Milliarde in Greifswald gut investiert ist oder nicht, kann derzeit niemand mit Gewissheit sagen. So ist das nun mal in der Grundlagenforschung.

Fusion_Power

2015-12-10, 23:13:42

Cubitus

2015-12-10, 23:14:39

Achtung!! Die Anlage hat noch kein TÜV Siegel :freak:
Weil dieser noch Bedenken hat ;D

Das ABE ist auf 50m² eingeteilt.

Rente

2015-12-10, 23:17:22

Wow, 10 Jahre Bauzeit, die müssen echt jede Schraube einzeln genau überprüft haben nehme ich an. Und laut dem was ich gelesen hab ist es noch nicht mal ein "richtiger" Fusionsreaktor. Wie groß muss dann erst der Aufwand sein einen echten zu bauen der wirklich auch Energie erzeugt über nen längeren Zeitraum.
Tony Stark hats ja schon geschafft...in ner Höhle...mit einem haufen Schrott... Tony Starks Arc-Reaktor hat einen Brennstoff der endlich ist (ich meine Palladium in den Filmen), nach meinem Laien-Verständnis deckt sich das nicht so ganz mit Fusions-Reaktoren.

Davon mal ab geht es auch in Greifswald um Grundlagenforschung, bis zu nutzbaren Fusionsreaktoren ist der Weg nach wie vor weit.
Ich freu mich jedenfalls für die Leute im IPP, ich hab über 2, 3 Ecken mit diesen Leuten dort relativ regelmäßig zu tun. :)

Surrogat

2015-12-10, 23:20:17

Wow, 10 Jahre Bauzeit, die müssen echt jede Schraube einzeln genau überprüft haben nehme ich an. Und laut dem was ich gelesen hab ist es noch nicht mal ein "richtiger" Fusionsreaktor. Wie groß muss dann erst der Aufwand sein einen echten zu bauen der wirklich auch Energie erzeugt über nen längeren Zeitraum.
Tony Stark hats ja schon geschafft...in ner Höhle...mit einem haufen Schrott... ;)

nun ja, wir reden hier immerhin von einer endlosen Quelle nahezu sauberer Energie, sowas entiwckelt man nicht über nacht aus dem nichts heraus
Die ersen Computer waren auch groß wie Häuser, so what? Denkt einfach mal an Mr. Fusion aus Zurück in die Zukuft, gar nicht so abwegig wenn die Jungs in Greifswald ihren Job machen, natürlich erst in X Jahren

ceed

2015-12-11, 02:47:06

vielen dank.
Er hat die Frage doch gar nicht beantwortet ^^

Aber schön dass man sich trotzdem versteht ;D

user77

2015-12-11, 07:26:34

Was passiert mit so einem Kraftwerk, wenn die Magnete versagen? (Einfach ausgedrückt)

#44

2015-12-11, 07:29:07

Was passiert mit so einem Kraftwerk, wenn die Magnete versagen? (Einfach ausgedrückt)
Das Plasma bricht zusammen, weil es durch den Kontakt mit dem Gehäuse zu stark abkühlt. Der Reaktor geht aus.

Das ist eines der Hauptprobleme der Fusionsforschung, wenn ich mich nicht irre. Das Magnet-Containment funktionert nur, weil das Plasma leitfähig ist. Aber es reichen aus, wenn wenige Teilchen in Kontakt mit dem Gehäuse kommen, um eine deutliche Abkühlung hervorzurufen. Damit verschlechtert sich die Leitfähigkeit, das Containment funktioniert schlechter und noch mehr Teilchen kommen in Kontakt mit dem Gehäuse. Das Plasma kühlt aus, die Leitfähigkeit ist hinüber und der Kasten steht.

Die Rekorde für Kernfusion werden nicht umsonst noch in Sekunden beziffert und wir stecken mehr Energie rein als raus kommt - es muss einfach ständig zugeheizt werden.

Deshalb gibt es ja auch überhaupt das Konzept des Stellarators - der verspricht ein dichteres Magnetfeld ggü. einem Tokamak.

Achtung: Das ist alles nur mein Laienverständnis...

Tyrann

2015-12-11, 07:29:41

Dann geht das Ding einfach aus weil das Plasma zerfällt.

Langlay

2015-12-11, 07:50:10

Das Plasma von Wendelstein 7-X hat ne Gesamtmasse von 5-30mg.

Also auch wenn da so ziemlich alles schief läuft sollten Supergaus wie in Tschernobyl & Fukushima.

Mortalvision

2015-12-11, 08:12:42

Keine Sorge :) Masse * thermische Energie

Da kann nix passieren.

Lokadamus

2015-12-11, 08:46:35

Also auch wenn da so ziemlich alles schief läuft sollten Supergaus wie in Tschernobyl & Fukushima.:| Irgendwie fehlt mir da ein Wort (und ein Komma)?!

Im Golemartikel wurde auch auf das Problem eingegangen. Wie die anderen bereits geschrieben haben, würde das Magnetfeld zusammenbrechen und das Plasma sich abkühlen.

Die radioaktive Strahlung, die später von dem Ding ausgehen soll, hat eine Halbwertszeit von 12Jahren. Man geht davon aus, dass nach 50 Jahren das Zeug harmlos ist. Gegenüber Brennstäben wäre das eine wirkliche Verbesserung, weil die bisherigen Lager dafür ausreichend wären.

Surrogat

2015-12-11, 09:29:29

Wendelstein ist übrigens nicht wirklich als Reaktor für Kernfusionen vorgesehen, es ist einfach nur ein Testaufbau an dem man verschiedene Sachen probieren austesten will. Eine dauerhafte Fusion wird gar nicht angestrebt

Monger

2015-12-11, 09:35:54

Das Plasma von Wendelstein 7-X hat ne Gesamtmasse von 5-30mg.

Also auch wenn da so ziemlich alles schief läuft sollten Supergaus wie in Tschernobyl & Fukushima.
Das schlimmste was passieren kann, hat wohl nix mitm Plasma zu tun.

Die verwendeten Ströme sind halt extrem stark. Die Leitungen schmelzen nur deshalb nicht, weil der Widerstand durch extreme Kühlung auf Supraleitfähigkeit gebracht wird. Wenn die Kühlung ausfällt, kann das heftige Schäden an der Maschine verursachen.

Das LHC hatte ja genau den Fall. Da war anschließend erstmal ne ganze Weile Reparatur angesagt. Ist halt ne empfindliche Technik.

Die Gefahr beschränkt sich halt auf die Arbeiter im Gebäude. Außerhalb kann nix passieren.

M4xw0lf

2015-12-11, 10:09:42

Was passiert mit so einem Kraftwerk, wenn die Magnete versagen? (Einfach ausgedrückt)
Du bekommst wieder langweiliges Helium.

Joe

2015-12-11, 11:47:01

Wow, 10 Jahre Bauzeit, die müssen echt jede Schraube einzeln genau überprüft haben nehme ich an. Und laut dem was ich gelesen hab ist es noch nicht mal ein "richtiger" Fusionsreaktor. Wie groß muss dann erst der Aufwand sein einen echten zu bauen der wirklich auch Energie erzeugt über nen längeren Zeitraum.
Tony Stark hats ja schon geschafft...in ner Höhle...mit einem haufen Schrott... ;)

Ich hab irgendwo gelesen, dass es in der Gesamten Anlage kein Teil mit einer Toleranz von über 1mm plaziert ist und damit meine ich die XYZ Koordinaten im Raum.

Der Reaktor ist zu Klein vom Durchmesser um produktiv zu sein, außerdem sind ja 2/3 der Anlage nicht der Reaktor selbst sondern die Ganzen Messgeräte für die Forschung.

Avalox

2015-12-11, 12:25:09

Was passiert mit so einem Kraftwerk, wenn die Magnete versagen? (Einfach ausgedrückt)

Das Plasma kommt mit dem Blanket in Berührung, welches dadurch durch Aktivierung noch radioaktiver wird, als es schon vorher war.

Die Blankets halten materialtechnisch eh nicht lange durch und müssen dann als radioaktiver Abfall der Endlagerung, so es denn mal ein Endlager weltweit geben wird, zugeführt werden. Natürlich erst nachdem dieses von Robotern abgebaut und wieder neu aufgebaut wurde, denn die Umgebung strahlt zu stark als, dass Menschen dort arbeiten könnten.

afk|freeZa|aw

2015-12-11, 13:03:28

Er hat die Frage doch gar nicht beantwortet ^^

Aber schön dass man sich trotzdem versteht ;D

ich hatte auf die schnelle keine zahlen gefunden,habe hier gefragt und zumindest hier ein paar zahlen bekommen.wieso sollte ich mich dafür nicht bedanken?

ceed

2015-12-11, 14:41:54

ich hatte auf die schnelle keine zahlen gefunden,habe hier gefragt und zumindest hier ein paar zahlen bekommen.wieso sollte ich mich dafür nicht bedanken?

Weil die Antwort nicht zur Frage passt

Dicker Igel

2015-12-11, 14:51:56

Weil die Antwort nicht zur Frage passt
Dann gib ihm doch 'ne passende Antwort anstatt hier klugzushicen :smile:

afk|freeZa|aw

2015-12-11, 14:56:11

Dann gib ihm doch 'ne passende Antwort anstatt hier klugzushicen :smile:

ich habe gerade quasi genau das gleiche getippt.hat sich ja jetzt erledigt,danke. ;)

Fusion_Power

2015-12-11, 15:14:27

nun ja, wir reden hier immerhin von einer endlosen Quelle nahezu sauberer Energie, sowas entiwckelt man nicht über nacht aus dem nichts heraus
Die ersen Computer waren auch groß wie Häuser, so what? Denkt einfach mal an Mr. Fusion aus Zurück in die Zukuft, gar nicht so abwegig wenn die Jungs in Greifswald ihren Job machen, natürlich erst in X Jahren
Immerhin wurde eine Art "Mr. Fusion" schon erfolgreich in ein Auto eingebaut. :wink:

Mein VW Lupo fährt mit Plastikmüll (http://www.welt.de/motor/article4207430/Mein-VW-Lupo-faehrt-mit-Plastikmuell.html)

Eisenoxid

2015-12-11, 15:21:08

ceed

2015-12-11, 15:33:03

Dann gib ihm doch 'ne passende Antwort anstatt hier klugzushicen :smile:

offtopic

Als ob ich das kann :P - ich wollte nur darauf Aufmerksam machen dass die Antwort nicht zu Frage und auch die Antwort in sich selbst nicht stimmig ist, aber sich keiner der beiden sich dessen bewusst war/ist.

Ich mag halt die Momente in denen Menschen scheinbar komplett aneinander vorbei reden und dann trotzdem jeder glücklich seiner Wege geht. Da bleibt für mich dann immer die Frage ob es wirklich darum geht etwas zu erfahren oder ob das Reden an sich der Grund für die Unterhaltung ist. Vielleicht ist es aber auch so, dass die Leute einander nicht zuhören und einfach nur darauf warten bis sie wieder dran sind mit reden (wird so ähnlich in Fight Club gesagt). Aber das ist eher was für das Soziforum.

Godmode

2015-12-11, 15:58:40

Seine Frage war auch unpräzise. Meint er mit "dieses Experiment" diesen einen Versuch, oder meint er die gesamte Anlage?

Bei diesem Versuch wurde die Mikrowellenheizung sehr kurz mit 1,2 MW betrieben, was ein 10^6 °C heißes Plasma erzeugt hat. Das Plasma bestand aber nur für 0.1 Sekunden.

Die Kryoanlage und Hilfssysteme werden wohl deutlich mehr Stromverbrauch haben, als die kurzen Heizpulse. Die Heizung ist halt punktuell für einen sehr hohen Stromverbrauch verantwortlich.

Bei ITER ist das Ziel, 500 MW Fusionsleistung mit 50 MW Heizleistung zu erzeugen. Fusionsleistung ist aber erstmal nur der thermische Output, es muss also noch Hitze in Strom umgewandelt werden.

Tyrann

2015-12-11, 16:04:23

entsteht bei der Fusion nicht auch Hitze?

Godmode

2015-12-11, 16:17:29

entsteht bei der Fusion nicht auch Hitze?

Die Hitze entsteht indirekt, durch das Einschlagen von Heliumkernen und Neutronen in den Blankets. Bei der Deuterium-Tritium Fusion hat man folgende Fusionsprodukte:

2D + 3T → 4He ( 3,5 MeV ) + n0 ( 14,1 MeV )

Dh. die kinetische Energie des neuen Heliumatoms und eines Neutrons beträgt dann 17,6 MeV.

https://de.wikipedia.org/wiki/Wendelstein_7-X

m ein flexibles Experimentieren zu ermöglichen, verwendet Wendelstein 7-X im Gegensatz zu ITER und zu möglichen späteren Kernfusionsreaktoren noch kein Gemisch aus Deuterium (schwerer Wasserstoff) und radioaktivem Tritium (überschwerer Wasserstoff). Somit sind auch noch keine Deuterium-Tritium-Fusionsprozesse und demzufolge auch keine Energieerzeugung geplant.

ceed

2015-12-11, 16:55:57

Aber die 50 MW Heizleistung brauche ich ständig? Oder brauche ich die nur um das ganze einmal in Gang zu setzen? Die 500 MW ist doch thermische Leistung die das ganze aufheizt oder nicht?

afk|freeZa|aw

2015-12-11, 17:06:17

Seine Frage war auch unpräzise. Meint er mit "dieses Experiment" diesen einen Versuch, oder meint er die gesamte Anlage?

stimmt.tatsächlich meinte ich die gesamte anlage aber mit den werten die du genannt hast lässt sich das ja ungefähr erahnen welche dimensionen da erforderlich sind.von daher haz es schon gepasst und ich habe nicht weiter nachgehakt. :)

Eisenoxid

2015-12-11, 18:05:37

Aber die 50 MW Heizleistung brauche ich ständig? Oder brauche ich die nur um das ganze einmal in Gang zu setzen? Die 500 MW ist doch thermische Leistung die das ganze aufheizt oder nicht?
Theoretisch sollte man nach der erstmaligen "Zündung" nicht mehr Heizen müssen. Beim Tokamak (wie ITER einer ist) allerdings wird man die Fusion nur gepulst betreiben können. Daher: Alle paar Sekunden müsste man neu "zünden".
Es muss halt am Schluss mehr Energie rauskommen, als man reingesteckt hat.

Die 500MW thermische Leistung muss man aber auch erstmal verstromen. Mehr als 200MW elektrische Leistung würden da am Ende nicht übrig bleiben. Ein Reaktor in dem wirklich Strom erzeugt wird, müsste auch nochmal deutlich größer ausfallen. ITER ist dafür ja gar nicht vorgesehen.

Konami

2015-12-12, 20:19:21

ja finde es toll das so ein projekt in Deutschland zum erfolg geführt wird.

Bin mal gespannt welche der beiden Reaktorformen es am ende wird, unsere oder die von den franzosen oder gar ein mix.

Auf jedenfall haben wir ja etwas vorsprung mit der Forschung da der Bau in Frankreich sich immer weiter verzögert.
Nur mal zur Info, weder ist ITER ein französisches Projekt, noch ist der Stellarator eine deutsche Erfindung. ;) ITER ist (wie der Name schon sagt) ein komplett internationales Projekt dessen Standort nur mehr oder weniger willkürlich nach Frankreich gefallen ist, Wendelstein-7X ist zwar ein beinah reines MPI-Projekt, aber das Stellarator-Design selbst wurde von einem Amerikaner erfunden, und da stecken auch Jahrzehnte internationaler Forschung dahinter.

Und prinzipiell haben Stellaratoren einige Vorteile ggü. Tokamaks, bisher waren sie nur schwierig zu entwickeln weil dafür aufwändige Simulationen notwendig sind, aber mit steigender Rechenleistung wird das natürlich immer leichter, daher halte ich es für wahrscheinlicher dass sich der Stellarator durchsetzt.

Affenkönig

2015-12-12, 22:47:47

Es gibt natürlich auch ganz grundsätzliche Kritik an der Fusionsanlage: Warum soll man Hunderte Millionen in eine Technik investieren, die womöglich auch 2050 noch nicht ausgereift genug ist, um im großen Maßstab Kraftwerke zu bauen? Man brauche die Fusionstechnik für die Energieversorgung nicht, sagte Corinna Cwielag, Landesgeschäftsführerin der Umweltschutzorganisation BUND.
Ganz ähnlich sieht das auch die Landtagsfraktion der Grünen in Mecklenburg-Vorpommern. "Das ist ein unangemessen hoher Mitteleinsatz", meint der Fraktionsvorsitzende Jürgen Suhr. Man hätte das Geld lieber in die Erforschung und Entwicklung erneuerbarer Energien stecken sollen.

Wenn ich sowas lese bekomme ich das Bedürfnis gewissen Personen eine ordentliche Schelle zu verpassen. Für die Rettung der Hypo Real Estate konnte die Bundesregierung an einem Wochenende über 100 Milliarden € bereitstellen, aber für so ein Projekt mit jahrzehntelanger Laufzeit sind 100 Millionen zu viel?

afk|freeZa|aw

2015-12-13, 01:52:35

Wenn ich sowas lese bekomme ich das Bedürfnis gewissen Personen eine ordentliche Schelle zu verpassen. Für die Rettung der Hypo Real Estate konnte die Bundesregierung an einem Wochenende über 100 Milliarden € bereitstellen, aber für so ein Projekt mit jahrzehntelanger Laufzeit sind 100 Millionen zu viel?

ganz einfach:macht kein + aufm konto.

Herr Doktor Klöbner

2015-12-13, 11:25:20

Mal ne generelle Frage: Wenn die Fusion mal gezündet wird kriegt man ja in der Reaktorwand das Problem das die freiwertenden Neutronen das Material aktivieren mit der Folge von Radioaktivität und Versprödung, ich bin eh sehr skeptisch wie das mit der Wartung und Instandsetzung funktionieren soll, ich finde den diskutierten Ansatz das alles mit Robotern zu machen sehr optimistisch. Was ist mit den Supraleitenden Spulen ? Sind die so abgeschirmt das dort keine Neutronen einschlagen oder habe ich dort das selbe ( dann sehr teure ) Problem ?

Eisenoxid

2015-12-13, 11:45:30

Das ist in der Tat ein größeres Problem. Ein Austausch der Blankets nach einer bestimmten Zeit ist durch die Neutronenschäden unumgänglich. Für DEMO geht man von 20k Stunden (gut 2 Jahre) aus.
Man versucht zwar Elemente in den Blakets zu verwenden, die möglichst wenig aktiviert werden, aber ein Austausch per Hand dürfte kaum zu machen sein.
Das Material müsste sich aber wiederverwerten lassen, nachdem es weitestgehend abgeklungen ist.

Bei den Spulen glaube ich nicht, dass hier die Neutronen ein so großes Problem darstellen; bzw. sollte das technisch lösbar sein. Man packt z.B. Borverbindungen in die "hinteren" Schichten des Blankets.

Gipsel

2015-12-14, 00:41:39

Ein Problem könnte evtl. eine Versorgung auf Dauer mit flüssigem Helium zur Kühlung sein.
Helium ist eine endliche Ressource auf der Erde, auch wenn es das zweithäufigte Element im Universum ist. Sobald das Helium vedampft entweicht es in die Atmosphäre und ist nicht mehr wirklich zurückzugewinnen.
Auf lange Sicht wäre es natürlich sehr wünschenswert, ein supraleitendes Material einsetzen zu können, für welches eine Kühlung mit flüssigem Stickstoff ausreicht.

PS: Natürlich kann man Helium "erbrüten" (was man ja auch in den Reaktoren machen möchte); aber natürlich nicht in den benötigten Mengen.Für solche Anwendungen wird natürlich ein geschlossener He-Kreislauf verwendet. Man benötigt also nach der initialen Befüllung desselben nur sehr wenig Helium, um eventuelle kleine Lecks (oder auch die minimale Diffusion durch das Material der Leitungen) auszugleichen. Die Versorgung auf Dauer ist also weniger ein Problem, eher die absolute Menge, die gebraucht wird, wollte man den ganzen Planeten mit sowas zupflastern. ;)

Mortalvision

2015-12-14, 06:41:23

Ha, der mit dem He erbrüten war gut :) überleg dir mal die dafür frei werdende Energiemenge bei "Produktion" im industriellen Maßstab :ugly:

BTT: Wendelstein war wieder ein Schritt in die richtige Richtung. Die Kernfusion im Kraftwerk werde ich aber höchstens an meinem Lebensende in ca. 40-50 Jahren sehen... Es sind einfach noch sooo viele Hürden zu überwinden und die dafür nötige Technik wird unseren heutigen technischen Standard als näher am Mittelalter erscheinen lassen, als uns lieb ist *g*

Eisenoxid

2015-12-14, 23:53:06

Ha, der mit dem He erbrüten war gut :) überleg dir mal die dafür frei werdende Energiemenge bei "Produktion" im industriellen Maßstab :ugly:

Hab das ganze mal ausgerechnet für einen D/T-Reaktor. :freak:
Wenn ich mich nicht vertan habe, bekäme man bei der Freisetzung von recht genau 300MWh thermischer Energie 1mol He (entspricht ca. 4g).
Ein 1000MW Reaktor würde im Jahr immerhin He in der Größenordnung um 100-200kg erbrüten.
;D

Deinorius

2015-12-15, 23:47:45

Hab das ganze mal ausgerechnet für einen D/T-Reaktor. :freak:
Wenn ich mich nicht vertan habe, bekäme man bei der Freisetzung von recht genau 300MWh thermischer Energie 1mol He (entspricht ca. 4g).

Bei mir kommen knapp 440 MWh heraus. Wer weiß, ob ich richtig liege. :ugly:
Wie hast du gerechnet?

Edit: Habe jetzt nochmal genauer gerechnet. Komme auf knapp 472 MWh...

Eisenoxid

2015-12-16, 11:37:58

Bei mir kommen knapp 440 MWh heraus. Wer weiß, ob ich richtig liege. :ugly:
Wie hast du gerechnet?

Edit: Habe jetzt nochmal genauer gerechnet. Komme auf knapp 472 MWh...
Bin von diesen beiden Reaktionen ausgegangen, da beim Erbrüten des Tritiums auch He frei wird:

https://upload.wikimedia.org/math/b/5/0/b504c0e4d129cd96c880a0fa2607a24d.png

https://upload.wikimedia.org/math/c/1/6/c16e8ccf3851b946df8d9695f035440a.png

Im Schnitt komme ich daher auf 11,2MeV pro He-Atom.

Das Ganze mit NA multipliziert, und über MJ in MWh umgerechnet.

Deinorius

2015-12-16, 18:00:09

Bin von diesen beiden Reaktionen ausgegangen, da beim Erbrüten des Tritiums auch He frei wird:
https://upload.wikimedia.org/math/c/1/6/c16e8ccf3851b946df8d9695f035440a.png

Ah. Ich habe diesen Prozess nicht mitbedacht. Jetzt komme ich auch auf 300 MWh. :)

weil die Kosten weiter explodieren und schon bald unbezahlbar sind, außerdem weil es ein angeblich internationales Projekt ist, von dem ja jetzt schon die ersten abgesprungen sind.
Glaubts mir, das wird nix...

Die Hoffnung stirbt zuletzt. Ich bin da zwar einigermaßen bei dir, aber Grundlagenforschung ist teuer.

Godmode

2015-12-19, 14:11:46

Diskussion über kein Geld für Grundlagenforschung gesplitet: http://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?t=569528

deekey777

2016-02-03, 21:06:19

Heute wurde Wasserstoffplasma erzeugt: http://www.heise.de/newsticker/meldung/Fusionsexperiment-Wendelstein-7-X-erzeugt-erstes-Wasserstoffplasma-3093079.html

Timbaloo

2016-02-03, 21:37:20

Bei den Spulen glaube ich nicht, dass hier die Neutronen ein so großes Problem darstellen; bzw. sollte das technisch lösbar sein. Man packt z.B. Borverbindungen in die "hinteren" Schichten des Blankets.
So weit sollten die Neutronen alleine aus Sicht der Tritium-Brütung doch gar nicht kommen dürfen, denn die Neutronen braucht man ja mehr oder weniger dringend für die 6Li + n -> 4He + 3H Reaktion.

maguumo

2016-02-03, 23:23:12

Lässt sich aber wohl nicht vermeiden, die Flugbahn kannst du eben nicht beeinflussen...

Godmode

2016-02-03, 23:30:25

Heute wurde Wasserstoffplasma erzeugt: http://www.heise.de/newsticker/meldung/Fusionsexperiment-Wendelstein-7-X-erzeugt-erstes-Wasserstoffplasma-3093079.html

Schön dass es weitergeht!

Fusion_Power

2016-02-04, 01:35:04

Kann es sein dass dieser Fusionsreaktor viel höhere Temperaturen hat als die Sonne selber imKern? Las was von 15 Millionen °C in der Sonne, Wendelstein mal locker 80 Millionen °C und mehr. Dagegen ist die Sonne ja fast schon kühl, reicht also die Temp schon aus für die Fusion oder hilft da auch der Druck im inneren der Sonne mit?
Sieht so aus als kann man große Temperaturen besser erzeugen als großen Druck. Wird daher sicher viel schwieriger werden, überhaupt ne Fusion wie in der Sonne zu erzeugen nehme ich an. Vllt. scheiterts am Ende einfach daran, während die Sonne die Fusion locker, flockig aus "nur" 15 Millionen Grad schütteln kann.

Gipsel

2016-02-04, 02:29:36

Ganz genau so sieht es aus. Man benötigt eine Kombination aus Temperatur (Geschwindigkeit der Teilchen und damit Wahrscheinlichkeit, daß es bei einem einzelnen Stoß zur Fusion kommt) und Dichte (oder Druck) im Plasma (Gesamtanzahl der Stöße), um einen ausreichende Rate an Kernfusionen zu bekommen. Und dann gibt es natürlich noch die Einschlußzeit, also für wie lange man das ganze maximal aufrecht erhalten kann. Für Alles zusammen (Produkt aus Dichte, Temperatur und Einschlußzeit) kann man dann ein häufig angeführtes Kriterium definieren, ab dessen Erfüllung ein selbsterhaltender Betrieb eines Fusionsreaktors möglich ist. Aber innerhalb gewisser Grenzen kann man das Eine gegen das Andere im Prinzip austauschen.
Und auf der Erde kommt man mit magnetischen Einschluß nie und nimmer auf die Dichten wie im Innern einer Sonne, also muß eine höhere Temperatur her.

Mortalvision

2016-02-04, 03:11:31

Warum eigentlich die Fusion via Lithium? Ich dachte, die reine Wasserstoff fusion wäre ergiebiger?

Gipsel

2016-02-04, 04:11:04

Warum eigentlich die Fusion via Lithium? Ich dachte, die reine Wasserstoff fusion wäre ergiebiger?
Vielleicht von der Energieausbeute her gesehen ist die Proton-Proton-Reaktion (die in der Sonne dominiert) optimal, aber der Wirkungsquerschnitt (im Prinzip stellt es so etwas wie Wahrscheinlichkeit dar, daß bei einem Stoß etwas passiert) für die Reaktion ist abnorm klein. In unserer Sonne dauert es im Schnitt über 10 Milliarden Jahre, bis ein Proton dann mal mit einem anderen fusioniert, trotz des enormen Druckes von 200 Milliarden bar im Zentrum (deswegen hält unsere Sonne auch so lange durch ;)). So lange will man hier bei einem Reaktor wohl eher nicht warten (höhere Temperaturen helfen zwar für die Reaktionsrate, aber nicht genügend um andere Prozesse zu überflügeln).

Andere Reaktionen weisen einen deutlich höheren Querschnitt auf. Von den Einschlußkriterien am einfachsten ist die Deuterium-Tritium-Reaktion.
Und wo kommt jetzt das Lithium ins Spiel? Nun, für die Deuterium-Tritium-Reaktion benötigt man logischerweise Tritium, was nicht stabil ist (12 Jahre Halbwertszeit) und auf der Erde natürlich nur in sehr geringen Mengen vorkommt (wird in der Atmosphäre durch kosmische Strahlung produziert, was den Zerfall laufend ausgleicht). Im gesamten Wasser der kompletten Weltmeere auf der Erde existiert nur insgesamt 3,5kg natürliches Tritium. Das dürfte nicht reichen. Also muß man es künstlich herstellen. Und dazu bietet sich eben das "Erbrüten" aus Lithium und den bei der Fusion sowieso anfallenden Neutronen an. Die Neutronen verlassen das Magnetfeld ja sowieso. Man muß also im Prinzip "nur" das Reaktorgefäß geeignet mit Lithium auskleiden. Die auftreffenden, relativ schnellen Neutronen können dann das Lithium in Tritium und Helium spalten (bei 6Li gewinnt man dabei sogar noch Energie; mit 7Li zwar nicht, man kann aber mit einem Neutron mehrere Tritiumkerne erbrüten; praktisch soll das mit einem 6Li-angereichertem Isotopengemisch stattfinden). Der Fusionsreaktor produziert sich also sein Tritium selbst.

Monger

2016-02-04, 08:37:01

Andere Reaktionen weisen einen deutlich höheren Querschnitt auf. Von den Einschlußkriterien am einfachsten ist die Deuterium-Tritium-Reaktion.
Und wo kommt jetzt das Lithium ins Spiel? Nun, für die Deuterium-Tritium-Reaktion benötigt man logischerweise Tritium, was nicht stabil ist (12 Jahre Halbwertszeit) und auf der Erde natürlich nur in sehr geringen Mengen vorkommt (wird in der Atmosphäre durch kosmische Strahlung produziert, was den Zerfall laufend ausgleicht). Im gesamten Wasser der kompletten Weltmeere auf der Erde existiert nur insgesamt 3,5kg natürliches Tritium. Das dürfte nicht reichen. Also muß man es künstlich herstellen. Und dazu bietet sich eben das "Erbrüten" aus Lithium und den bei der Fusion sowieso anfallenden Neutronen an.

Das ärgert mich n bissl an der Berichterstattung in vielen Medien. Da wird das oft so dargestellt als würde hier eine reine Wasserstoff-Fusion stattfinden, als ob man quasi nur Meerwasser nach einer Elektrolyse direkt in den Reaktor kippen könnte. Von wegen unbegrenzte Rohstoffe, und so. Lithium liegt jetzt auch nicht gerade auf der Straße.

deekey777

2016-02-04, 09:16:28

Das ärgert mich n bissl an der Berichterstattung in vielen Medien. Da wird das oft so dargestellt als würde hier eine reine Wasserstoff-Fusion stattfinden, als ob man quasi nur Meerwasser nach einer Elektrolyse direkt in den Reaktor kippen könnte. Von wegen unbegrenzte Rohstoffe, und so. Lithium liegt jetzt auch nicht gerade auf der Straße.

Nein, das reicht nicht. Man braucht noch mehrere Lautsprecher und Laser, um die Fusion zu starten.

Aber ein Eimer Wasser hat soviel Energie wie 40 Tonnen Kohle.
Was Lithium 7 angeht: https://de.wikipedia.org/wiki/Operation_Castle#Castle_Bravo :D

Lokadamus

2016-03-04, 18:05:52

Ein Artikel zu ITER; welcher wohl noch ein paar Jahre Zeit braucht.
http://www.golem.de/news/kernfusion-iter-ist-auf-dem-weg-1603-119557.html

Wendelstein dürfte demnach eher als Energiequelle mehr Ergebnisse liefern. :ugly:

neustadt

2016-12-10, 20:08:44

2,5 Stunden waehrendes Gespraech ueber die in die Ingenieursproblematiken des Wendelstein 7x und der Plasmaphysik im Allgemeinen. Die Max-Planck Gespraechpartner sind Prof. Dr. Thomas Klinger (Leiter des Bereichs Stellarator-Dynamik und -Transport) und Dr. Adrian von Stechow.

--> https://alternativlos.org/36/

Am Ende wird sich auch dazu geaeussert, dass ohne Hochtemperatur-Supraleitung, Fusionsreaktoren eigentlich keine reelle Chance zugeteilt wird, ausserhalb der Forschung Strom zu generieren. Es waere wohl nicht genug Helium da, um kostenguenstig weltweit 100+ Reaktoren in der groesse des Iters zu betreiben.
Das Gespraech liegt zeitlich zwar vor dem Ende der Heliumkrise, aber ich finde es dennoch einen interessanten Punkt an den ich so zuvor nicht dachte in Verbindung mit Fusionskraftwerken.

Kallenpeter

2016-12-11, 01:16:48

Das Fusionsreaktoren in den nächsten 100 Jahren ökonomisch oder ökologisch Sinn machen ist ja eh ausgeschlossen. Insofern sollen sie ruhig an was brauchbaren Forschen, wenns länger dauert ist es so oder so egal.

w0mbat

2016-12-11, 01:51:10

neustadt

2016-12-11, 14:34:40

Jo erstens das, und zweitens werden Fusionskraftwerke meiner Meinung nach schon mit der jetztigen Technologie einen recht gringen Einfluss auf die Umwelt haben. Prinzipbedingt kann es nicht zu einer GAU artigen Kontamination der Umwelt kommen und eine kontrollierte 50-100 Jährige Zwischenlagerung der aktivierten Anlagenteile sind jetzt auch nicht so der dramatische Umwelteinfluss.

Die Sache mit dem Heliummangel würde ich jetzt auch nicht als ökologisches Problem einordnen. Ob es Helium auf der Erde gibt, oder nicht ist der Umwelt erstmal recht egal.

Die Frage ob zentrale Großkraftwerke eine Technologie der Zukunft darstellen sollen, ist dann eher ein soziologisches/gesellschaftliches/politisches.

Eisenoxid

2016-12-11, 15:30:26

Wenn man sich die Entwicklung der Strompreise aus erneuerbar erzeugtem Strom ansieht, scheint es mMn. unwahrscheinlich, dass Kernfusion mittelfristig wirtschaftlich betrieben werden können wird.
PV Strom liegt in vielen Regionen um ~4cent/kWh. Tendenz weiter fallend.
PV mit Kernfusion preislich zu schlagen wird daher extrem schwer werden - selbst wenn man den PV-Strom teilweise zwischenspeichern muss.

Dennoch bin ich absolut für die Kernfusionsforschung. So ein Ding potentiell bauen zu können (auch wenn es sich ggf. nicht rechnet) ist eine erstrebenswerte Sache.
Spätenstens wenn die Versorgung mittels EEs allein nicht mehr ausreichen sollte muss eine Alternative her.
Und das müssen langfristig gesehen Fusionskraftwerke, oder Flüssigsalz-Thorium-Spaltkraftwerke (LFTRs) sein, welche kein Endlagerproblem haben und deren Brennstoffe gut verfügbar sind.
Die Fusionskraftwerke müssen zudem mit Stickstoffkühlung für die Magneten auskommen (Hochtemp-Supraleiter)...Helium wird nicht ewig reichen.

Kallenpeter

2016-12-11, 16:42:58

Oh man, wie wenn irgend jemand, der heute lebt, 100 Jahre voraus sehen könnte. :rolleyes:

Eisenoxid hats erkannt:
Wenn man sich die Entwicklung der Strompreise aus erneuerbar erzeugtem Strom ansieht, scheint es mMn. unwahrscheinlich, dass Kernfusion mittelfristig wirtschaftlich betrieben werden können wird.
PV Strom liegt in vielen Regionen um ~4cent/kWh. Tendenz weiter fallend.
PV mit Kernfusion preislich zu schlagen wird daher extrem schwer werden - selbst wenn man den PV-Strom teilweise zwischenspeichern muss.

In sehr Sonnenreichen Regionen kostet PV-Strom heute nur noch 2,5cent/kWh, in Deutschland etwas über 5cent. Und PV-Strom wird seit Jahrzehnten immer günstiger. Die Modulpreise fallen jährlich um ca. 10%. Und nichts deutet darauf hin, dass dieser Trend abnimmt. Wenn also evtl. in 30 Jahren Kernfusion (und das ist ein überaus optimistischer Zeitrahmen) mehr oder weniger Marktreif ist, dürfte PV-Strom (in Deutschland!) <1Cent kosten. D.h. zur Mittagszeit wird es normal sein, dass der Strompreis bei etwas über 0 cent dümpelt.

Warum ist/wird PV so unglaublich billig und warum bin ich überzeugt das kein Kernfusionsreaktor so schnell daran kommt? Aus dem gleichen Grund weshalb alle anderen Stromerzeugungsarten teurer sind. Es ist auch der gleiche Grund, weshalb sich so viele Leute ein Auto Leisten können:

Standardisierte Fließbandproduktion. Keine Stromerzeugungsart lässt sich so einfach skalieren. Die Modulproduktion findet hoch-automatisiert statt und das errichten eine PV Kraftwerks ist ebenfalls größtenteils Affenarbeit. Da werden Module auf Gerüste gepackt und festgeschraubt. Mehrere Millionen mal. Jedes konventionelle Kraftwerk, und erst recht jedes Fusionskraftwerk, sind Einzelstücke, unter höchsten Aufwand aus dem Boden gestapft, mit haufenweise teuren Bedienungspersonal. Es ist ja momentan schon soweit, dass abgeschriebene Kernkraftwerke sich nicht mehr rechnen. Der laufende Betrieb kostet mehr als der Strom einbringt.

Wenn man das alles bedenkt und sich dann einmal die Baustelle von Iter anguckt, ist klar das da so schnell nicht Wirtschaftlich tragfähig wird (also die Technik an sich). Grundlagenforschung sollte man natürlich trotzdem betreiben.

Winnie

2016-12-11, 17:33:23

Avalox

2016-12-11, 18:48:01

Außerhalb der Erde ist doch Photovoltaik noch viel besser, als auf der Erdoberfläche.

Kallenpeter

2016-12-11, 19:01:58

Außerhalb des Sonnensystems wohl eher. Aber bis die Menschheit sich darüber Gedanken machen muss, vergehen noch 100 Jahre.

Winnie

2016-12-11, 19:51:29

Außerhalb des Sonnensystems wohl eher. Aber bis die Menschheit sich darüber Gedanken machen muss, vergehen noch 100 Jahre.

Solange benötigt die Konstruktion eines funktionsfähigen Kernfusionsreaktors doch auch bestimmt noch :)

keinTroll

2016-12-11, 20:18:45

Ich würde einfach mal die These in den Raum werfen: Ohne Fusion-Reaktor keine Besiedelung des Weltraums.
Man benötigt die Technik ergo vielleicht gar nicht hier auf der Erde (dort ist PV vielleicht die bessere Lösung), sondern eher außerhalb der Erde...

Korrekt! Für die Raumfahrt ist technische Kernfusion absolut notwendig! Ohne ist die Besiedlung des Sonnensystems nicht möglich.
(Außer wir schaffen es ein Verfahren zur einfachen und effizienten Erzeugung von Antimaterie zu entwickeln)

Außerhalb der Erde ist doch Photovoltaik noch viel besser, als auf der Erdoberfläche.
Ja, das gilt vielleicht für 1AE Entfernung von der Sonne, aber alles, was weiter als Jupiter entfernt ist, ist mit Photovoltaik kaum noch praktikabel zu versorgen.

Was man natürlich machen könnte: Solarkraftwerke in der Nähe der Sonne, die die eingesammelte Energie per "Strahl" ins äußere Sonnensystem weiterleiten. (Aber das ist noch Zukunftsmusik)