Das „Max-Planck-Princeton Center for Plasma Physics“, das 2012 gegründet wurde, verfolgt das Ziel, die bislang wenig koordinierten Forschungen zu Fusions-, Labor- und Weltraumplasmen zu verbinden und Synergien nutzbar zu machen.
Partner des Zentrums sind auf Seite der Fusionsforschung das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Garching und Greifswald (IPP) sowie das Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) in den USA. Astrophysikalische Plasmen werden in den Max-Planck-Instituten für Sonnensystemforschung in Göttingen sowie Astrophysik in Garching und in der Fakultät für Astrophysik der Universität Princeton untersucht.
Vor allem durch den Austausch von Wissenschaftlern, insbesondere Nachwuchswissenschaftlern, wurden in den vergangenen fünf Jahren gemeinsam Computercodes entwickelt oder an den Anlagen MRX in Princeton, Vineta in Greifswald und ASDEX Upgrade in Garching experimentiert. „Zur Evaluierung konnte das Zentrum insgesamt 150 Publikationen vorweisen, die beträchtliche Fortschritte in wesentlichen Feldern der Plasma- und Astrophysik markieren“, sagt Professor Per Helander, Leiter des IPP-Bereichs Stellaratortheorie und neben Professor Amitava Bhattacharjee vom PPPL seit 2017 Stellvertretender Direktor des Max-Planck-Princeton Center.
So kann jetzt bei der alten astrophysikalischen Frage, warum der Sonnenwind viel heißer ist als die Sonnenoberfläche, ein Computercode helfen, der zur Beschreibung der Turbulenz in Fusionsplasmen entwickelt wurde. Damit konnten Plasmatheoretiker des IPP zusammen mit amerikanischen Kollegen den Heizmechanismus im Sonnenwind-Plasma detailliert untersuchen – mit bislang unerreichter Genauigkeit – und mit Raumsonden-Messungen vergleichen.
Nicht zuletzt hat ein neuer Theorie-Ansatz zur Berechnung magnetischer Gleichgewichte, der zunächst in Princeton entwickelt wurde, zu einem sehr schnellen Computercode geführt. In der Max-Planck-Princeton-Kooperation wurde er zusammen mit dem IPP in Greifswald weiterentwickelt. Mit dem neuen Algorithmus dauern Gleichgewichtsrechnungen für die komplexen Magnetfelder künftiger Stellarator-Fusionsanlagen nun nicht mehr Monate, sondern nur noch wenige Minuten.
Die erfolgreiche Zusammenarbeit hat inzwischen weitere Partner angezogen: Anfang Juli 2017 wurde ein Memorandum of Understanding zum Beitritt der japanischen National Institutes of Natural Sciences unterzeichnet: „Wir freuen uns sehr auf die nächsten Jahre gemeinsamer Forschung“, so Sibylle Günter, „die mit der jetzigen Bestätigung durch die Max-Planck-Gesellschaft möglich werden“.
