atw - Januar 2017

Themen im Januar 2017:

Kernenergie und Wirtschaftswachstum
Schweizer Volksabstimmung gegen den Ausstieg
HAW-Einlagerung in tiefen Bohrlöchern
Wasserstoffverbrennung mit COCOSYS

Wie sich Großbritannien sich auf den Weg zum ersten SMR der Welt vorbereitet

NucNet

Das britische Department of Business, Energy and Industrial Strategy schließt aktuell das Konzept für die Entwicklung von SMR (Small Medium Reactors) in Großbritannien parallel zur ersten Phase des eingeleiteten Entwicklerverfahrens ab. Die Roadmap wird Anfang 2017 veröffentlicht werden. Ob die Veränderungen an der Spitze der britischen Politik nach der Abstimmung im Juni 2016 zum Brexit einen Einfluss haben werden, ist derzeit nicht absehbar. Großbritannien
übernimmt damit eine Führungsrolle bei der Entwicklung von SMR. Gemäß dem aushalt von 2015 teilt die Regierung mit, dass sie rund 250 Millionen Pfund in ein „ehrgeiziges Forschungs- und Entwicklungsprogramm“ für die Weiterentwicklung der Nukleartechnik investieren werde, auch im Rahmen des SMR-Wettbewerbs.

Das 4. Kernkraftwerk in Argentinien

Mauro Nogarin

Seit 2006 intensiviert Argentinien seine Anstrengungen, Kapazitäten und Einrichtungen im Bereich der Kernenergie und Nukleartechnik zu stärken. Ein Teil der Herausforderungen war die Stärkung der Bereiche Umweltschutz und nukleare Sicherheit. Eine wichtige strategische Entscheidung war der Beschluss zum Bau des CAREM25-Reaktors, einer Anlage, die komplett unter Verantwortung der argentinischen National Atomic Energy Commission geplant und errichtet wird. Am 4. Februar 2015 unterzeichneten das Ministry of Federal Planning und die National Energy Administration mit der Volksrepublik China ein Abkommen zur Errichtung eines ACP-1000 Druckwasserreaktors.

Energieverbrauch und Wirtschaftswachstum im Lichte der Kernenergie

Filiz Ozkan, Ali Osman Pektas und Omer Ozkan

Das Streben nach gemeinsamen und persönlichen Wohlstand ist die Motivation zur Beseitigung von Armut und Sicherstellen von Nachhaltigkeit. Viele Studien konzentrieren sich in ihren Analysen auf die Zusammenhänge zwischen Wirtschaftswachstum und Energieverbrauch unter den Prämissen einer sicheren und emissionsarmen Energieversorgung. Diesem Zusammenhang wird in dieser Studie unter Hinzuziehung eines umfangreichen Datensatzes nachgegangen. Das zweite Ziel ist es, die Bedeutung der Kernenergie in diesem Zusammenhang einzuordnen. Nach den empirischen Ergebnissen wird der Energieverbrauch korrelierend mit dem BIP von 55 Ländern ermittelt. Im Ergebnis zeigt sich, dass eine Kausalität zwischen nuklearen, erneuerbaren Energieverbrauch und dem BIP besteht. Darüber hinaus umfasst die Kausalität auch das Wirtschaftswachstum und den Einsatz von Wasserkraft, Erdöl und Kohle.

Ein Entschied für Versorgungssicherheit und Klimafreundlichkeit

Hans-Ulrich Bigler

Am 27. November 2016 hat die Schweiz über die Atomausstiegsinitiative abgestimmt. Die Mehrheit der Stimmberechtigten zeigte sich wie bei bisherigen antinuklearen Vorlagen pragmatisch und kernenergiefreundlich. Die deutliche Ablehnung des übereilten Atomausstiegs ist auch ein Vertrauensbeweis der Schweizer Bevölkerung gegenüber den Kernkraftwerken und ihren Betreibern. Nach der Abstimmung gilt das Augenmerk nun den Rahmenbedingungen für die einheimische Stromproduktion.

Das Urteil des BVerfG zum Atomausstieg in Deutschland: Licht und Schatten

Tobias Leidinger

Die 13. AtG-Novelle war unmittelbare Folge des Unfalls in Fukushima im März 2011. Dadurch wurde nicht nur die bis dahin vorläufige Abschaltung der unmittelbar nach dem Unfall stillgelegten acht KKW endgültig besiegelt, sondern es wurden auch feste Abschaltzeiten für die verbleibenden neun KKW festgelegt. Das stellte sowohl eine Verschärfung der AtG-Novelle von 2002 als auch der wenige Monate zuvor beschlossenen Laufzeitverlängerung dar. Die Kernenergie sollte demgemäß noch für einen längeren Zeitraum als „Brückentechnologie“ im Rahmen des Energiekonzepts der Bundesregierung dienen. Dazu hat das Bundesverfassungsgericht (BVerfG) entschieden, dass das Gesetz zum beschleunigten Ausstieg aus der Kernenergie in Deutschland (13. AtG-) teilweise verfassungswidrig ist. Das Urteil bedeutet Klarheit in Bezug auf eine ganze Reihe rechtlicher Streitpunkte. Zugleich wirft es neue Fragen im Hinblick auf eine endgültige Klärung der Entschädigungsthematik auf.

Entwicklung einer neuen Methodik zu quantitativen Aussagen nuklearer Sicherheitskultur

Kiyoon Han und Moosung Jae

Im Rahmen der vorgestellten Studie wurde ein Safety Culture Impact Assessment Model (SCIAM) entwickelt, das eine Methodik zur Bewertung der Sicherheitskultur und eine Methodologie zur Methodik der Sicherheitskultur-Auswirkung-Quantifizierung umfasst. Das SCIAM verwendet einen Sicherheitskultur- Folgeindex (SCII), um den Stand von Sicherheitskultur in Kernkraftwerken zu bewerten. Anhand der relativen Kernschadenshäufigkeit (RCDF) wird ermittelt, welcher Zusammenhang zwischen Sicherheitskultur und Anlagensicherheit besteht. Durch die Anwendung des SCIAM auf die Referenzanlage (Kori 3) wird ein Standard für eine zielführende Sicherheitskultur vorgeschlagen. SCIAM kann zur weiteren Verbesserung der Sicherheit in Kernkraftwerken beitragen. Der Status der Sicherheitskultur lässt sich schlüssig überwachen und der Stand der Sicherheitskultur ist darstellbar.

Ein weltweites Dilemma – Die Strategie zum Umgang mit radioaktiven Abfällen: Westeuropäische Staaten und die USA – Teil III von III

Mark Callis Sanders und Charlotta E. Sanders

Das Management von abgebranntem Kernbrennstoff und radioaktiven Abfällen aus der zivilen und militärischen Nutzung erfordert eine Strategie für die dauerhafte sichere Endlagerung. Die einzelnen Kernenergie nutzenden Staaten beschreiten dafür teils unterschiedliche Wege und die Strategien befinden sich in unterschiedlichen Stadien ihrer Entwicklung und Implementierung. Die Strategien können die geologische Tiefenlagerung, die Wiederaufarbeitung des Kernbrennstoffs, Zwischenlagerung als auch multinationale Lösungen umfassen. Ein Überblick der Entsorgungswege wird für westeuropäische Staaten und die USA gegeben hinsichtlich Strategien und gesetzgeberischem Rahmen. Jeder Staat muss dabei seinen Verpflichtungen nachkommen und nationale Gegebenheiten wie gesellschaftliche Forderungen und Rechtsrahmen sind zu berücksichtigen.

Hat die Einlagerung von HAW in tiefen Bohrlöchern in Deutschland eine Chance?

Guido Bracke, Frank Charlier, Axel Liebscher, Frank Schilling and Thomas Röckel

Die Endlagerung hoch radioaktiver Abfälle in tiefen Bohrlöchern ermöglicht die Nutzung mehrfacher und unterschiedlicher geologischer Barrieren. Auch der große Abstand zwischen Abfällen und Schutzgut (Biosphäre) aufgrund der Einlagerungstiefe lässt eine hohe Verzögerung oder Verhinderung des Radionuklidtransports erwarten und erschwert eine Proliferation. Die Endlagerung in tiefen Bohrlöchern kann auch im Vergleich zu einem Endlagerbergwerk mit Reversibilität sowohl zeitlich in der Umsetzung als auch hinsichtlich der Kosten vorteilhaft sein. Weniger als 100 Bohrlöcher würden aufgrund des Ausstieg aus der Nutzung der Kernenergie für die dann angefallenen hoch radioaktiven Abfälle in Deutschland ausreichen. Die Sicherheitsanforderungen des BMUB sowie die Kriterien und Anforderungen des Auswahlverfahrens der Kommission “Lagerung hoch radioaktiver Abfallstoffe” werden für dieses Konzept diskutiert.

Ein Vergleich von Temperaturgrenzen bei Anwendung des Detail- und Einfach-Modells

Jeonghun Cha und Daesik Yook

Die Nuklearindustrie in Korea prüft die Anwendung eines Detailmodells (DAM) einzusetzen, um Temperaturgrenzen für abgebrannten Kernbrennstoff bei der trockenen Zwischenlagerung zu ermitteln. Ein entsprechendes Detailmodell wird vorgeschlagen, mit dem sich eine thermische Analyse des Hüllrohrverhaltens ermitteln lässt. Gemäß US-Sicherheitskriterien muss nach den Ergebnissen die Temperatur der Oberfläche unter 500 K im Regelzustand und 630 K in Ausnahmefällen liegen. Für die Berechnungen wurde ANSYS Fluent Version 14.5 eingesetzt.

Simulation der Wasserstoffverbrennung mit COCOSYS beim Betrieb des Sprühsystems

Tobias Jankowski and Marco K. Koch

Der OECD/NEA THAI-2 Versuch HD-33 wird mit dem Containment Code System COCOSYS simuliert. Der Versuch behandelt die Wasserstoffdeflagration während des Betriebs eines Sprühsystems. Zwei Berechnungen mit unterschiedlichen Eingabeparametern werden durchgeführt, um die generelle Befähigung des Deflagrationsmodels FRONT zu untersuchen. Dennoch wird die Flammenfrontausbreitung nicht hinreichend genau durch die Zonenzündung abgebildet, aufgrund einer fehlenden Schnittstelle zwischen dem verwendeten Sprüh- und Verbrennungsmodell sowie einer Vernachlässigung sprühstrahlinduzierter Turbulenzen. Daher wäre über einen mechanistischen Ansatz nachzudenken.

Die Kernenergie muss wieder ohne die Fesseln eines „Politischen Weltbildes“ bewertet werden

John Shepherd

Ende 2016 legte die Internationale Energieagentur (IEA) einen Meilenstein-Bericht vor, der beschreibt, wie weltweit die Ziele weiterer Emissionsreduktionen erreicht werden können. Wieder wird dabei die Rolle der Kernenergie mit den anderen emissionsarmen Technologien deutlich betont, wobei darauf verwiesen wird, das der Einsatz der Kernenergie vom „politischen Umfeld“ bestimmt wird, nicht von ihren nachhaltigen Fakten.

 

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