atw - April 2017

Themen im April 2017:

Monte-Carlo-Analyse des radialen DRW-Schildes
Innovative technologische Basis für Kernkraft
Globale Energieversorgung und Kernenergie
Brexit und die Zukunft internationaler Kernfusionprojekte

Herausforderungen stehen an – aber Hinkley Point könnte im Zeitplan und Budget gebaut werden

NucNet

Das Ingenieurdienstleistungsunternehmen Assystem arbeitet mit EDF zusammen, um den Bau und die Inbetriebnahme von Hinkley Point in Großbritannien vorzubereiten. Es ist das erste Kernkraftwerksprojekt in Großbritannien seit 20 Jahren. Christian Jeanneau, Senior-Vizepräsident Kernenergie des Unternehmens, äußerte sich gegenüber NucNet zu den Erkenntnissen aus anderen EPR-Projekten. Assystem hat Erfahrung mit der französischen Druckwasserreaktorflotte und Kernenergieanalgen in Großbritannien. Zudem betreut das Unternehmen Projekte in weiteren Staaten, so den Vereinigten Arabischen Emiraten und der Türkei.

Wirtschaftliche Aspekte der Kernenergie

Ian Emsley und Jonathan Cobb

In viele Ländern werden die deutlichen Vorteile der Kernenergie erkannt: Erhöhung der Energieversorgungssicherheit, Verringerung der Importabhängigkeit sowie Reduktion von Treibhausgas- und weiteren Emissionen. Diese Faktoren spielen aber in liberalisierten, deregulierten Märkten keine Rolle als Entscheidungskriterium. Kernkraftwerke müssen in diesen Märkten ihre Vorteile anhand kommerzieller Kriterien beweisen sowie den Nutzen in der Lebenszyklusanalyse belegen. Kernkraftwerke werden heute effizienter als in Vorjahren betrieben und ihre Betriebskosten liegen deutlich niedriger als die alternativer Erzeugungstechnologien.
Kernkraftwerke und ihre wirtschaftlicher Betrieb unterliegen aber auch politischen Risiken durch unwägbare zukünftige Entscheidungen, wie z.B. zusätzliche Steuern. Dies kann die erkennbaren vorhandenen wirtschaftlichen Anreize für die Kernenergienutzung beeinträchtigen.

Das Gesetz zur Neuordnung der Verantwortung in der kerntechnischen Entsorgung

Christian Raetzke

Nachdem der Verfasser in der atw 12/2016 den vom Bundeskabinett beschlossenen Entwurf eines Artikelgesetzes zur Neuordnung der Verantwortung in der kerntechnischen Entsorgung besprochen hatte, stellt er jetzt die Änderungen dar, die sich für den Gesetzentwurf im Gesetzgebungsverfahren bis zur Verabschiedung am 15. Dezember 2016 ergeben haben. Bedeutsame Ergänzungen betreffen eine neu eingefügte Ermächtigung für den Abschluss eines öffentlich-rechtlichen Vertrages zwischen Bundesregierung und EVUs, den Stichtag für die Einzahlung des Grundbetrages und eine Regelung, dass die EVUs den Betrieb der Zwischenlager im Auftrag der Bundesgesellschaft für eine Übergangszeit weiterführen können.
Seit der Verabschiedung des Gesetzes ist auch klar geworden, dass die EVUs den Risikoaufschlag zahlen und damit die volle Logik des neuen Systems erfüllen werden. Auch ist bekannt geworden, dass der öffentlich-rechtliche Vertrag mit den Betreibern nunmehr unterschriftsreif ist.
Das Gesetz wird nach Ansicht des Verfassers die Aufgabe, eine endgültige Regelung der Finanzierung der kerntechnischen Entsorgung herbeizuführen, nach menschlichem Ermessen erfüllen. Feinjustierungen und Nachbesserungen werden in der Praxis jedoch nicht zu vermeiden sein. Auf die konkrete Umsetzung darf man in vielerlei Hinsicht gespannt sein.

Analyse der Auslegung des radialen Schildes eines Druckwasserreaktors mittels Monte-Carlo-Analyse

Anas Gul, Rustam Khan, M. Ayub Qureshi, Muhammad Waqar Azeem, S. A. Raza und Thomas Stummer

Vorgestellt werden die Modellierung sowie die Auslegung eines Modells für die Abschirmung der Strahlung anhand eines typischen Druckwasserreaktors, hier der Anlage Chasma II(CNPP-II) in Pakistan. Das Modell wurde mit dem Monte Carlo N Particle Code entwickelt. Der Code greift auf die Energiequerschnittsbibliotheken ENDF/B-VI mit kontinuierlichem Spektrum zurück. Angewandt wurde das Modell, um die Neutronen- und Gamma-Fluss- sowie Dosisraten in radialer Richtung in Höhe der Kernmitte zu berechnen. Die simulierten Ergebnisse wurden mit den Referenzergebnissen des Shanghai Nuclear Engineering Research and Design Institute (SNERDI) verglichen.


Eine innovative technologische Basis für leistungsstarke zukünftige Kernkraftwerke

E.O. Adamov, A.V. Dedul, V.V. Orlow, V.I. Rachkov und I.S. Slesarev

Vorgestellt und analysiert werden innovative schnelle Reaktorkonzepte inklusive eines dazugehörigen Gleichgewichts-Brennstoff-Kreislaufs. Letzterer zielt auf eine größtmögliche Nutzung des eingesetzten Kernbrennstoffs durch Brennstofferbrüten und -rückführung durch Wiederaufarbeitung. Dieses Gesamtkonzept wird mit „NP-Super-Task“ bezeichnet, da es im Hinblick auf Sicherheit auf die Funktion „natürlicher“, inhärenter Sicherheitssysteme zurückgreift und neue Brennstoffressourcen erschließt. Das Projekt „PRORYV“ der Rosatom State Corporation wurde im Rahmen des nationalen Zielprogramms „Kernenergietechnologien der neuen Generation für 2010 bis 2015 und in Perspektive bis 2020“ eingerichtet. Das Projekt zielt insbesondere auf den Bau des Demonstrationsleitungsreaktors BREST-300-OD und einen Gleichgewichts-Brennstoff-Kreislauf.

Auf dem langen zu einem Endlager für hochradioaktive Wärme entwickelnde Weg Abfälle

Karl-Heinz Lux, Ralf Wolters und Juan Zhao

Ein neuer konzeptionell-konfigurativer Ansatz und ein neues Simulationswerkzeug zur Erarbeitung eines verbesserten Prozess- und Systemverständnisses für HAW-Entsorgungsanlagen – ohne und mit direktem längerfristigem Monitoring. Im Hinblick auf die Endlagerplanung werden eine Rückholbarkeit der Wärme entwickelnden hoch radioaktiven Abfälle während der Einlagerung in der Betriebsphase und eine grundsätzliche Bergbarkeit während der ersten 500 Jahre nach Verschluss des Endlagers in der Nachverschlussphase gefordert. Sowohl für die Überwachung des Endlagers während der Einlagerungsphase wie auch danach könnte alternativ zu einem bzw. neben einem indirekten Monitoring auch ein direktes Monitoring der versetzten Einlagerungssohle in das Endlagerkonzept implementiert werden.

Vermeidung von Oberschwingungen in Leistungsübertragung durch Einsatz mehrstufiger Wechselrichter

R. Gunasekaran und C. Karthikeyan

Im Rahmen des vorgestellten Projektes wurde die Minimierung harmonischer Verzerrungen (THD) bei Wechselspannung durch den Einsatz mehrstufiger Inverter untersucht. Ziel ist die Reduzierung von Oberschwingungen. Mittels eines genetischen Algorithmus kann der THD-Minimierungsprozess direkt auf die Netzspannung des Wechselrichters angewendet werden. Der genetische (GA) Algorithmus ermöglicht die Bestimmung der optimierten Parameter und damit eines optimalen Betriebspunkt der Schaltung.

Die Entwicklung globaler Energieversorgung als Abfolge energietechnischer Innovationsprozesse: Ein qualitativer Modellansatz zur historischen Einordnung der Kernenergie

Dieter Herrmann

Landläufig wird die Entwicklung der Energieversorgung als leidige Abfolge erschöpfbarer und umweltbelastender Primärenergiequellen wahrgenommen. Entsprechend groß sind die Erwartungen in praktisch unerschöpfliche und umweltneutrale erneuerbare Energien. Tatsächlich aber hängt es immer von den verfügbaren Gewinnungs-, Umwandlungs- und Nutzungstechniken ab, welche potenziellen Energiequellen in welcher Weise für die Deckung eines gegebenen Bedarfs eingesetzt werden können. Die historische Entwicklung globaler Energieversorgung in erster Linie eine definierte Abfolge weltweit miteinander wechselwirkender energietechnischer Innovationsprozesse, die sich in einem empirisch verifizierbaren qualitativen Strukturmodell abbilden lässt. Dieses ermöglicht, auch die bislang wechselhafte Entwicklungsgeschichte der Kernenergie plausibel zu erklären und modellgemäße Aussagen zu deren Rolle in einer künftigen globalen Energieversorgung abzuleiten.

AMNT 2016 Key Topic: Enhanced Safety & Operation Excellence

Anke Traichel

Zusammenfassender Bericht zur Technical Session „Safety, IT, Hazards and PSA“ des Key Topic „Enhanced Safety & Operation Excellence“ der 47. Jahrestagung Kerntechnik (Annual Meeting on Nuclear Technology), Hamburg, 10. bis 12. Mai 2016.

Die Finanzierung internationaler Entwicklungsprojekte zur Kernfusion im Schatten des Brexit

John Shepherd

Die Folgewirkungen des Brexit – die Entscheidung des Vereinigten Königreichs, die Europäische Union zu verlassen – erreichen mit weiteren Negativnachrichten, wie an dieser Stelle schon zum möglichen Rückzug aus dem Euratom-Vertrag berichtet, die Kernenergiegemeinschaft. Jetzt gefährdet der Brexit auch die internationalen, bisher einmütigen Entscheidungen und Aktivitäten zur Fusionsforschung. Irritierende Signale aus Großbritannien hegen Zweifel an der künftigen Finanzierung und Unterstützung für zwei Schlüsselprojekte der internationalen Zusammenarbeit: dem Joint European Torus (Jet)-Programm in Oxfordshire, UK, und dem International Thermonuclear Experimental Reactor (Iter)-Projekt in Cadarache, Frankreich.

 

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