IPP & Industrie

14 GROSSE UNTERNEHMEN Bilfinger Noell GmbH, Würzburg, Deutschland ASG Superconductors SpA, Genua, Italien „Die Form hat uns die Natur gesagt.“ Die supraleitenden Magnetspulen des Wendelstein 7-X 100 Millionen Grad heiß ist das Plasma, das in Wendelstein 7-X untersucht wird. Ringförmige magnetische Felder, die in sich verdrillt sind, schließen es wärmeisoliert ein und halten es von den kalten Gefäßwänden fern. Bei Stellarator-Fusionsanlagen wird das magnetische Feld allein durch die Form der äußeren Magnetspulen bestimmt. In den bizarren Spulenwindungen haben die Rechnungen der Forscher und Forscherinnen Gestalt gewonnen. Über zehn Jahre lang haben sie per Supercomputer nach dem idealen Magnetfeldkäfig gesucht. Die Spulen technisch zu realisieren war für die Bilfinger Noell GmbH eine Herausforderung. Sie gründete ein Konsortium und ein europäisches Netzwerk mit mehreren Unterauftragnehmern und löste unter anderem diese Probleme: Für die supraleitenden Wickelpakete der Spulen entwickelten die Konsortialpartner Bilfinger Noell GmbH und ASG Superconductors SpA Methoden, den Supraleiter in die räumlich komplexe Form zu bringen. Wickelformen wurden gebaut und erfolgreich eingesetzt. Bilfinger Noell sammelte zudem Erfahrungen bei der Konstruktion der Stahlgehäuse und deren Fertigung mit einem optimierten Gussverfahren, der Bettung der Wickelpakete in die Stahlgehäuse und deren hochgenauer mechanischen Bearbeitung. Bei einer Schnellabschaltung liegen sehr hohe Spannungen an. Die Spulen müssen robust sein und diesen Spannungen widerstehen. Daher absolvierte jede einzelne Spule verschiedene Tests mit Spannungen bis zu 13.000 Volt. Ein besonders empfindlicher Hochspannungstest, den das IPP mit Bilfinger Noell eigens für die Werksprüfung entwickelte, fand in einer dünnen Gasatmosphäre statt. Schwächen in der elektrischen Isolation zeigten sich dabei in einer Leuchterscheinung und konnten zielgenau repariert werden. Dieser – sehr strenge – „Paschen-Test“ hat neue Standards in der Qualitätssicherung supraleitender Magnete gesetzt. Das Team der Bilfinger Noell GmbH hat im Zuge dieses Auftrags umfangreiche Kompetenz entwickelt. Diese ist seither auch anderswo gefragt, etwa bei ITER US für eine eigene Paschen-Test-Anlage. Das GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung vertraute dem Unternehmen die Fertigung der supraleitenden Magnete für den internationalen Teilchenbeschleuniger FAIR in Darmstadt an. ASG Superconductors hat die bei den Wendelstein 7-X-Spulen gewonnen Erfahrungen in ein Konsortium eingebracht, das sich für die ITER-Toroidalfeld-Spulen beworben hat und nun die EU-Wickelpakete für den internationalen Testreaktor herstellt.