Chinesische Physiker haben die alte deutsche Fusionsmaschine ASDEX in ihre Einzelteile zerlegt, in die Provinz Sichuan transportiert und dort wieder in Betrieb genommen. In Deutschland steht die Fusionsforschung derweil vor Problemen: Der Bau des neuen Großexperiments WENDELSTEIN 7-X in Greifswald verzögert sich.
Einen ungewöhnlichen Umzug haben chinesische Physiker organisiert. Anfang der neunziger Jahre interessierten sie sich für ein ausrangiertes Großgerät, das in einer Halle bei München langsam vor sich hin korrodierte: ASDEX, das Axialsymmetrische Divertor-Experiment. Diesen Stahl-Koloss könne man in Chengdu gut gebrauchen, erklärten die Chinesen ihren deutschen Kollegen und boten an, die Kosten des Transports komplett zu übernehmen, wenn das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) dem Southwestern Institute of Physics (SWIP) die Maschine überlassen würde.
Die deutschen Fusionsforscher waren froh, dass sich jemand für ihren Schrott interessierte, und überließen den Chinesen nach einigen Formalitäten die 350-Tonnen-Anlage. Auseinander gebaut wurde sie von 15 Ingenieuren und Technikern aus Chengdu, die für ein halbes Jahr in drei Garchinger Wohnungen zogen und sich dort kostengünstig selbst verpflegten. Im Lauf der Monate verpackten sie alle Einzelteile von ASDEX seegerecht in über 1000 Kisten, füllten sie in 16 Container, und schickten diese per Schiff auf die Reise.
„Als die Kollegen die Teile in Chengdu wieder auspackten, lief an einigen Stellen Salzwasser heraus”, erinnert sich der ehemalige technische Leiter von ASDEX, Dr. Harald Rapp: „Die jungen Physiker dort haben dann alles sehr sorgfältig gereinigt.”
Inzwischen ist die Maschine wieder in Betrieb – unter dem glanzlosen Namen HL-2A. Zur Eröffnung wurde eine Delegation der Spender und Umzugshelfer vom IPP nach Chengdu eingeladen. Dabei gab es ein Festessen, das durchaus angemessen dimensioniert war: ein 28-Gänge-Menü. Große Geschenke erhalten eben die Freundschaft. IPP-Direktor und Fusionsdiplomat Alexander Bradshaw war begeistert. Der Physikprofessor musste sich bei einigen Speisen jedoch zurückhalten: „Die sichuanische Küche ist ziemlich scharf.”
Mit der Fusionsmaschine ASDEX, die nun ein zweites Leben erhält, schrieben IPP-Physiker in den achtziger Jahren Wissenschaftsgeschichte: Sie fanden damit heraus, wie man ein Gas aus Atomkernen, ein so genanntes Wasserstoffplasma, mit einer speziellen Anordnung von Magnetfeldern besonders gut festhalten und aufheizen kann. Dieser Sonderzustand des Plasmas mit dem Namen „High Confinement Regime” gab den Physikern Anlass zur Hoffnung, dass es eines fernen Tages gelingen könnte, in großen Kraftwerken Atomkerne kontrolliert zu verschmelzen, um daraus Energie zu gewinnen. „Als wir ASDEX im Jahr 1990 abschalteten, war die Maschine noch längst nicht ausgereizt”, betont Rapp. Aber das Nachfolge-Experiment, ASDEX-Upgrade, stand schon bereit, und in Garching konzentrierte man sich fortan auf Forschungsfragen, die für den Bau eines Kernfusionsreaktors relevant sind. Viele grundlegende Untersuchungen aber blieben liegen, weil sie nur mit der alten Maschine hätten gemacht werden können.
„Die Chinesen wollen hier wieder ansetzen, und das freut uns natürlich sehr”, erklärt Rapp. Insbesondere sind die Möglichkeiten einer speziellen Magnetfeldanordnung für die Reinhaltung des Wasserstoffplasmas, des so genannten Divertors, noch nicht vollständig ausgelotet.
Siebenmal ist Rapp in den vergangenen Jahren nach China gereist, um seine Kollegen dort bei den Aufbauarbeiten zu unterstützen. Immer wieder hat ihn dabei die Entwicklung in Chengdu überrascht: In den Fachgeschäften dieser abgelegenen Provinzhauptstadt sind heute anspruchsvolle technische Geräte wie Turbo- molekularpumpen oder Elektronenstrahlschweißgeräte erhältlich. Auch konnten seine chinesischen Kollegen Dichtungsringe mit einem Umfang von fünf Metern problemlos herstellen lassen. „In Deutschland wäre so eine Spezialanfertigung viel zu teuer. Wir haben damals für ASDEX unsere großen Dichtungsringe aus langen Schnüren selbst zusammengeklebt.”
Besonders beeindruckt ist Rapp von der chinesischen Baubranche: Als die Container mit den ASDEX-Teilen in Chengdu ankamen, wurden sie aus Sicherheitsgründen kurzerhand in ein neues Lagerhaus eingemauert, bis die Gelder für ein großes Institutsgebäude bewilligt waren. Als das dann stand, ließen die chinesischen Physiker vor dem Auspacken der Container das Lagerhaus komplett abreißen. „Bauen ist halt billig in China.”
Von einer solchen Aufbruchstimmung kann bei den deutschen Fusionsforschern keine Rede sein. Im Gegenteil: Als die Pleite des Babcock-Borsig-Konzerns im vergangenen Jahr bekannt wurde, hielt man am IPP den Atem an: Der Bau des Großgeräts WENDELSTEIN 7-X und damit die Zukunft der neuen IPP-Außenstelle in Greifswald waren plötzlich gefährdet. Der wichtigs-te Auftrag, den das Institut zu vergeben hatte, war zuvor an ein Unternehmen gegangen, das zu Babcock-Borsig gehört: die Firma Noell in Würzburg. Sie sollte 50 große supraleitende Spezialspulen bauen, die einen gewaltigen Strom von 16 Kiloampere ohne Verlust leiten können. Diese Spulen zeichnen sich durch eigenwillige geometrische Formen aus, die mit großer Präzision gefertigt werden müssen. Für diesen Auftrag hatten die Physiker bereits eine umfangreiche Anzahlung geleistet. Nach dem Konkurs sah es zunächst so aus, als hätten sie keinen Anspruch mehr auf dieses Geld.
Dann aber kamen sie doch mit einem blauen Auge davon: Es stellte sich heraus, dass die Anzahlung zum großen Teil durch Bürgschaften abgesichert worden war. Inzwischen steht auch fest, dass Noell die Arbeiten an den Spezialspulen fortsetzen wird. Weil für die Firma zunächst aber andere Aufträge Priorität haben und weil auch einige technische Probleme bei der Herstellung der Spulen noch nicht gelöst sind, müssen die Physiker sich auf eine längere Wartezeit einstellen. WENDELSTEIN 7-X wird nicht vor dem Jahr 2008 in Betrieb gehen können. Das bedeutet eine Verzögerung des Projekts um zwei Jahre – mindestens.
Damit verschärft sich für die deutsche Fusionsforschung der Generationskonflikt: Seit in Garching WENDELSTEIN 7-AS, der kleine Vorläufer des Greifswalder Experiments, stillgelegt wurde, fehlt es an Projekten, mit denen sich junge Wissenschaftler und Techniker beschäftigen können. „Wir werden unseren Nachwuchs verstärkt zu Experimenten ins Ausland schicken müssen”, bedauert IPP-Direktor Bradshaw.
Auch die langfristige Perspektive der Fusionsforschung ist ungewiss. Seit vielen Jahren ist der Bau des internationalen Testreaktors ITER in der Schwebe. Er soll die Kraftwerkstauglichkeit der Kernfusion beweisen. Die Kosten veranschlagen die Physiker inzwischen auf vier Milliarden Euro. Ursprünglich hatten sie eine wesentlich größere Maschine bauen wollen, die doppelt so teuer gekommen wäre. Als Standort für den Testreaktor sind derzeit Frankreich, Spanien, Kanada und Japan im Gespräch. Deutschland ist längst aus dem Rennen. Die rot-grüne Bundesregierung fördert zwar neue Energietechniken, für die Forschungen zur Kernfusion kann sie sich jedoch nicht erwärmen. Die USA war 1998 vollständig aus dem ITER-Projekt ausgestiegen. Nun erwägen die Amerikaner einen erneuten Beitritt, was die Planungen auch nicht gerade beschleunigt.
Unterdessen arbeiten die Chinesen schon an ihrem nächsten Fusions-Projekt: HT-7U, einer Maschine, die Physiker der chinesischen Akademie der Wissenschaften in Hefei bauen, diesmal in eigener Regie. Mit ihr wollen sie in einigen Jahren ganz vorn bei der Fusionsforschung mitmischen. Außerdem, so wurde kürzlich bekannt, will China sich auch an ITER beteiligen. Die Verhandlungen laufen bereits.
Womöglich geht es den deutschen Fusionsforschern am Ende so wie den Entwicklern der Hochgeschwindigkeits-Magnetschwebebahn Transrapid. Auch die hätten sich vor zehn Jahren nicht träumen lassen, dass ihre Ideen zuerst in China verwirklicht werden.
Jan Lublinski
