Arbeitspaket 2: Optimale Steuerung der Fusionsforschungsanlage W7-X

Das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald betreibt das Experiment Wendelstein 7-X (W7-X). Hierbei handelt es sich um die weltweit größte Fusionsanlage vom Typ Stellarator. Die Kernfusion ist eine neue, fast unerschöpfliche Quelle von Energie für die Menschheit, die zur Verfügung stehen wird, wenn es gelingt, ein Plasma mit einer Temperatur von über 100 Millionen Grad Celsius mittels spezieller dafür zu entwickelnder Magnetfeldgeometrien effizient einzuschließen.

Die aktive Kontrolle von Fusionanlagen, wie z.B. des W7-X, ist ein Schlüsselement auf dem Weg zu einem leistungsstarken Fusionsreaktor. Die Echtzeitkontrolle ist ein hochkomplexes Zusammenspiel von einer Vielzahl von Messsystemen mit Aktuatoren und hochentwickelten Steuerungsalgorithmen.

Die konkrete Zielsetzung in diesem AP ist die Entwicklung eines Echtzeitkontrollsystems, welches einen optimalen Betrieb der Maschine garantiert. Im Rahmen der Forschungsarbeiten werden eine Reihe von Algorithmen implementiert und an der Maschine erprobt. Zu den Kandidaten gehören Maschinelles Lernen und auch evolutionäre Algorithmen. Dieses Projekt untersucht Fragestellungen an der Schnittstelle zwischen Informatik, Mathematik, Physik und Echtzeitkontrolle und bietet Potenzial für eine umfassende synergetische Zusammenarbeit.