Der Kernfusionsreaktor

ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) oder lateinisch «Der Weg» ist ein im Bau befindlicher Kernfusionsreaktor. Der Reaktor mit vielfältigen Installationen zur Plasmaheizung und -diagnostik basiert auf dem Tokamak-Konzept. Er wird mit supraleitenden Magnetspulen ausgestattet. Das erste Plasma soll 2020 erzeugt werden, ab 2027 sind Experimente mit Deuterium und Tritium vorgesehen. Mit ITER soll eine thermische Leistung von rund 500 Megawatt erreicht werden, bei einer Heizleistung von etwa 50 Megawatt.

ITER wird jedoch keinen Strom produzieren. Falls sich mit ITER zeigen sollte, dass das Tokamak-Design in den Gigawatt-Bereich vergrössert werden kann, soll das Nachfolgeprojekt DEMO ab etwa 2040 Strom ins Netz einspeisen.

Das Teilprojekt ITER – EDIPO

EDIPO heisst so viel wie European Dipole Project und ist eine Anlage, um Proben von supraleitenden Magneten für ITER zu testen und um Resultate für eine zukünftige kommerzielle Gewinnung von Energie durch Fusion zu gewinnen. Um die Tests überhaupt durchführen zu können, müssen entsprechende Einrichtungen geschaffen werden.

Das Paul Scherrer Institut (PSI) und die École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) stehen im Zentrum dieser Tests und präsentieren die EDIPO-Anlage mit einer neuen Steuerung und Visualisierung von Autexis. Die Ergebnisse von EDIPO helfen, Entscheidungen über zukünftige Fusionsreaktoren zu treffen.

Die Lösung von Autexis

Das Steuerungskonzept beinhaltet eine Siemens S7-317 mit diversen dezentralen ET-200M Steuerungseinheiten. Die sehr sensiblen Abläufe (Kühlen, Spülen, Standby, Betrieb, Aufwärmen, etc.) wurden mit den Autexis Funktionsbibliotheksbausteinen realisiert. Um EDIPO im Betrieb überwachen zu können, wurden die Anlagen-, Trend- und Alarmbilder auf WinCC realisiert.

Der Projekterfolg

Das Projekt musste eine wichtige Bedingung erfüllen: Um die ITER-Umgebung realistisch zu simulieren und zu testen, müssen die Proben in einem Magnetfeld von bis zu 12,5 Tesla betrieben werden können. Am 22. März 2013 wurde dank erfolgreicher Zusammenarbeit zwischen dem EDIPO Team und Autexis dies dann auch geschafft. Das Magnetfeld von 12,5 Tesla wurde erreicht. Die Fusion Community erlebte damit einen Durchbruch.

Kundennutzen

Die globale Fusion Community hat nun eine einzigartige Anlage zur Verfügung, mit der Tests von Proben für ITER durchgeführt werden können, bevor sie in die Produktion gehen.