Kernfusion · Faktenwissen
Was ist ein Tokamak?
Auch: Tokamak-Reaktor · Torus · magnetischer Einschluss
Kurzantwort
Der Tokamak ist das weltweit führende Fusionskonzept: Ein ringförmiger Magnetkäfig sperrt das 150-Millionen-Grad-Plasma berührungsfrei in einer Torus-Kammer ein. Sein Kennzeichen ist der im Plasma selbst fließende Strom – er erzeugt einen Teil des einschließenden Feldes, macht den Betrieb aber prinzipbedingt gepulst. Vom sowjetischen Ursprung der 1950er bis zu ITER und den meisten Fusions-Startups: Der Tokamak ist der Standard, an dem alles gemessen wird.
Stärken, Schwächen und der Stand der Rekorde
Die Tokamak-Geometrie ist vergleichsweise einfach zu bauen und theoretisch am besten verstanden – deshalb hält sie alle Leistungsrekorde: Europas JET erzeugte 1997 die legendären 16 Megawatt Fusionsleistung (Q ≈ 0,67) und legte 2023 zum Abschied mit 69 Megajoule aus einem Puls nach; der französische Supraleiter-Tokamak WEST hielt Anfang 2025 ein Plasma über 22 Minuten. Die Schwächen sind ebenso bekannt: Der eingeprägte Plasmastrom kann abrupt zusammenbrechen (Disruptionen – bei Kraftwerksgröße ein Material-Albtraum), und der Transformator-Antrieb macht Dauerbetrieb schwer. Genau hier setzen die Alternativen an: Stellaratoren verzichten ganz auf den Plasmastrom, kompakte Hochfeld-Tokamaks (SPARC) schrumpfen die Maschine mit neuen Supraleitern. ITER bleibt trotzdem ein Tokamak – die Wette der Weltgemeinschaft auf das am besten vermessene Pferd im Stall.
Kurz-Fakten
- Name: russisches Akronym für „toroidale Kammer mit Magnetspulen“ – sowjetische Erfindung der 1950er (Sacharow/Tamm).
- Prinzip: äußere Spulen + Plasmastrom erzeugen ein verdrilltes Feld, das Teilchen auf Ringbahnen hält.
- Rekorde: JET 16 MW (1997, Q ≈ 0,67) und 69 MJ pro Puls (2023) · WEST: > 22 Minuten Plasma (2025).
- Achillesfersen: Disruptionen (Stromabriss) und gepulster Betrieb.
- ITER, SPARC und die Mehrzahl der Startup-Designs sind Tokamaks.
- Q-Wert als Maßstab: Fusionsleistung geteilt durch Heizleistung – Q > 1 heißt Nettogewinn im Plasma.
Zahlenbasis: EUROfusion/JET, CEA/WEST, ITER Organization
Einordnung
Der Tokamak ist der Volkswagen der Fusionsforschung: nicht das eleganteste Konzept, aber das mit sieben Jahrzehnten Datenlage – und Wissenschaft wettet ungern gegen ihre beste Statistik. Ob seine Puls- und Disruptions-Probleme im Kraftwerksmaßstab beherrschbar sind, ist die eigentliche ITER-Frage hinter der Q-10-Schlagzeile.
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Stand: Juli 2026 · Geprüft von SEO NW