ITER: Zwei Drittel des Tokamaks montiert, Schweißkampagne beginnt
ITER hat das sechste von neun Sektormodulen eingebaut und beginnt nun eine rund 30-monatige Schweißkampagne, um die Sektoren zum Vakuumgefäß zu verbinden.
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Am 28. Juli 2026 hat die ITER-Organisation das sechste von neun Sektormodulen in den Montageschacht abgesenkt. Damit sind zwei Drittel des ringförmigen Tokamaks zusammengesetzt. Der Transport des Moduls dauerte etwa 30 Stunden, die gesamte hängende Last betrug 1400 Tonnen. Das Modul selbst bringt rund 1100 Tonnen auf die Waage, die restliche Last entfiel auf Traverse und Hebezeug. Nach Angaben der ITER-Organisation wurde der Termin fast ein halbes Jahr früher erreicht als ursprünglich geplant.
Nun steht die Schweißkampagne an, die die neun Sektoren zu einem vakuumdichten Gefäß verbinden soll. Sie ist auf etwa 30 Monate veranschlagt. Zwölf Roboter werden gleichzeitig an den Nähten arbeiten, wobei mehr als zehn Tonnen Schweißzusatzmaterial benötigt werden. Ziel ist es, eine unkontrollierte Verformung des Rings zu verhindern, der einen Durchmesser von rund 19 Metern hat.
Das Vakuumgefäß besteht aus neun 40-Grad-Sektoren, von denen fünf in Europa und vier in Südkorea gefertigt wurden. Jeder Sektor ist mit Wärmeschilden und zwei D-förmigen, supraleitenden Toroidalfeldspulen zu einem Sektormodul vormontiert; jede Spule wiegt etwa 310 Tonnen. Das fertige Gefäß wird einen Durchmesser von etwa 19,4 Metern und eine Höhe von 11,4 Metern haben, seine Masse wird auf etwa 5200 Tonnen geschätzt. Es ist doppelwandig und besteht aus einem speziell für ITER hergestellten austenitischen Edelstahl.
Die Feldverbindungen – die Lücken zwischen den Sektoren – werden mit geometrisch angepassten Passstücken gefüllt, anschließend werden die Innen- und Außenwände benachbarter Sektoren verschweißt. Jede Verbindungszone ist etwa 35 Meter lang, die Schweißnahtdicke beträgt rund 60 Millimeter. ITER hat den ursprünglichen Plan verworfen, jeweils drei Sektoren zu Tripletts zu verschweißen und diese dann zum Ring zu verbinden, da Schweißschrumpfung zu schwer kontrollierbaren Verformungen führte. Stattdessen werden nun alle neun Sektoren zuerst in ihrer Endposition auf den Schwerkraftstützen platziert und dann symmetrisch zum vollständigen Torus verschweißt. Diese Strategie soll die Schweißverformungen gleichmäßig über den gesamten Ring verteilen. Die Entwicklung des neuen Stütz- und Stabilisierungskonzepts dauerte nach Angaben der ITER-Organisation etwa zwei Jahre. Spezielle Klemmen halten die Sektoren bis zum Schließen des Gefäßes in Position.
Die Schweißreihenfolge ist so ausgelegt, dass Wärmeeintrag und Schrumpfkräfte gleichmäßig um den Ring verteilt werden. Den Auftrag für die Schweißarbeiten hat ITER 2025 an Westinghouse vergeben; er hat ein Volumen von 180 Millionen US-Dollar. In der Vergangenheit gab es jedoch Probleme mit Schweißverzug: Bei mehreren gelieferten Vakuumgefäßsektoren entsprachen die Verbindungsflächen nicht der geforderten Geometrie, sodass zusätzliches Material aufgetragen oder überschüssiges abgefräst werden musste; anschließend wurden die Sektoren neu vermessen und zerstörungsfrei geprüft. Bei Sektor 8 dauerte das maschinelle Auftragsschweißen einer Seite etwa drei Monate, wobei wegen der schlechten Zugänglichkeit nur etwa ein Viertel der Arbeiten mechanisiert werden konnte.