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Titelbild Titelbild NR 9/2016: Foyer des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik in Greifswald. Das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching (seit 1960) mit dem Teilinstitut Greifswald (seit 1994) widmet sich der Fusionsforschung. Ziel ist es, die bei der Fusion von Deuterium- und Tritiumkernen zu Helium freigesetzte Energie nutzbar zu machen. Die schweren Wasserstoffkerne müssen hierzu auf100 Millionen Grad aufgeheizt werden und liegen dann als Plasma vor. Eine besondere Herausforderung ist es, das Plasma in einem Reaktionsraum einzuschließen und thermisch zu isolieren. Dies geschieht „berührungslos“, indem es in ein Magnetfeld eingeschlossen wird. Für den Magnetfeldeinschluss gibt es zwei Konzepte, den 1952 in der Sowjetunion erfundene Tokamak (nach dessen Prinzip der derzeit im Bau befindliche ITER in Südfrankreich funktionieren wird; vgl. S. 479) sowie den 1951 in den USA entwickelten Stellarator. Beide Konzepte werden am MPI für Plasmaphysik verfolgt: Während das Institut in Garching zusammen mit europäischen Partnern den Tokamak ASDEX Upgrade betreibt, wurde in Greifswald mit Wendelstein 7-X der weltweit größte Stellarator verwirklicht (der Vorläufer Wendelstein 7-AS wurde von 1988 bis 2002 in Garching betrieben).
Beide Einschlussprinzipien haben ihre Vor- und Nachteile: Da der Magnetfeldeinschluss beim Stellarator einzig durch die externen Magneten gewährleistet wird (beim Tokamak wirkt auch das stromleitende Plasma am Einschluss mit), ist das Plasma im Stellarator stabiler, was Anlagen dieses Typs für den Dauerbetrieb prädestiniert. Andererseits führt die einfachere Geometrie der Magnetspulen beim Tokamak von Beginn an zu einem sehr guten Plasmaeinschluss, während hierfür die Magnetspulen bei einem Stellarator aufwendig konfiguriert werden müssen. Eine Vorstellung von der Komplexität vermitteln die im Foyer schematisch dargestellten Spulen. Sie umschließen ein stählernes Ringgefäß, in dessen Inneren sie ein ringförmiges, verwundenes Magnetfeld erzeugen. Eine Vorstellung des Magnetfelds gibt das Bild unten rechts (es zeigt mit einem Elektronenstrahl sichtbar gemachte Magnetfeldlinien). Die supraleitenden Magnete, die mit flüssigem Helium auf Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt gehalten werden, sind ihrerseits von einer stählernen Hülle umgeben (das mittlere Bild zeigt eines der 5 Teilstücke beim Bau).
Wendelstein 7-X wurde zwischen 2005 und 2014 aufgebaut und ging am 3. Februar 2016 mit der ersten Erzeugung eines Wasserstoffplasmas offiziell in Betrieb. Nach und nach werden weitere Komponenten montiert und erprobt. Beteiligt sind eine Vielzahl von Forschungs- und Industriepartnern, vorwiegend aus Europa. Nicht nur die Fachwelt, auch die interessierte Öffentlichkeit hat die Möglichkeit, sich zu informieren (Bild links). Etwa in 4 Jahren hat die Anlage ihre volle Leistungsfähigkeit erreicht, und es wird untersucht, ob Wendelstein 7-X die in ihn gesetzten Erwartungen erfüllt und sich in einem 30 -minütigen Dauerbetrieb bewährt. Welche der Einschlusskonzepte am Ende zum Zuge kommen, ist noch offen.
[Photo Foyer und links unten: NR, Mitte: Wolfgang Filser/IPP, Rechts: Matthias Otte /IPP]

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Menschen und Ideen. Die Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte 1822-2016.

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Bakterielle Persister-Zellen – Schläfer mit hohem Infektionspotential

Schon bald nach der Entdeckung des Penicillin war aufgefallen, dass nicht alle Bakterien einer Kolonie abgetötet werden: Ein mehr oder weniger großer Anteil von Zellen vermag die Einwirkung des Antibiotikums zu überstehen. Diese Unempfindlichkeit verdankt sich aber keiner vererbbaren Resistenz, sondern dem Umstand, dass die Bakterien in einen physiologischen Zustand übergehen können, in welchem sie den Einsatz von Antibiotika überdauern. Für die Bekämpfung von klinisch relevanten Bakterien ergeben sich daraus neue Probleme. Der Beitrag stellt die Mechanismen vor, die den Persister-Zustand herbeiführen und geht auf Antipersister-Strategien ein.
 

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Das Lübecker Impfunglück von 1930 – Ein Lehrstück der Medizingeschichte

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