atw - Dezember 2017

Themen im Dezember 2017:

DataBank: Auf dem Weg zu einer neuen wissenschaftlichen Managementmethodik
Die Kosten von SMRs
Die dreifache Wirkung des CO2
Analyse der In-Vessel-Phase für die SAM-Strategie
Aussichten für Investitionen im energiehungrigen Afrika

Westinghouse fordert Umdenken bei der Rolle der Kernenergie in Europa

NucNet

Der US-amerikanische Kernkraftwerkshersteller Westinghouse Electric Company hat an die Organe der Europäischen Union appeliert, bei der Diskussion über die Zukunft einer kohlenstoffarmen Energiepolitik einen technologieneutralen Ansatz zu verfolgen. In ihrem im November 2016 veröffentlichten Gesetzespakte „Saubere Energie für alle Europäer“ erwähnte die Europäische Kommission die Kernenergie nicht, sagte Michael Kirst, Vizepräsident Strategie für die Region Europa, Mittlerer Osten und Afrika (EMEA) von Westinghouse, bei einer Medienkonferenz in Brüssel. Er sagte, das Paket biete den Entwicklern kein „echtes Investitionssignal“.

Die Kosten von SMRs: Wie Rolls Royce mit Wind und Sonne konkurrieren will

NucNet

Die britische Nuklearindustrie hofft, dass die Ankündigung von Rolls-Royce, dass kleine modulare Reaktoren (SMR) Strom zu ähnlichen Kosten wie Offshore-Windenergie liefern könnten, die dringend benötigten Impulse für die Regierungspläne des Landes liefern werden, SMRs mit einem optimalen Preis-Leistungs-Verhältnis zu entwickeln und sie bis zum Ende des nächsten Jahrzehnts in kommerziellem Maßstab in Betrieb zu nehmen. Rolls-Royce und die Konsortialpartner, darunter Amec Foster Wheeler, Arup, Laing O‘Rourke und Nuvia, geben an, dass der in Entwicklung befindliche britische SMR, Strom für nur 60 £ (66 €, 79 $) pro MWh produzieren könnte, und damit mit Wind und Sonne konkurrenzfähig ist und deutlich unter den 92,50 £ pro MWh liegt, die von der Regierung und dem Projektentwickler EDF für das Kernkraftwerk Hinkley Point C vereinbart wurden.

DataBank: Auf dem Weg zu einer neuen wissenschaftlichen Managementmethodik

N.S. Mahmoud, R.M.A. Lashin und L.Kh. Abdul-Aziz

Das Hauptziel des vorgestellten Managementsystemplans besteht darin, eine Organisation erfolgreich zu kontrollieren und zu organisieren. Bei der Realisierung des Projekts sind die Ziele der Organisation, die Strategie, die Mitarbeiter und die Leistungen zu berücksichtigen. Verschiedene Managementsysteme sind während des letzten Jahrhunderts erschienen; der wissenschaftliche Managementansatz, die Verwaltungstheorie, der Systemansatz, der sozio-technische Ansatz, der situative Ansatz und andere. Für die Auswahl der Verwaltungsmethodik für wissenschaftliche Organisationen im Nuklearsektor ist ein präziser Prozess unabdingbar. Das liegt auch an den unterschiedlichen Zielsetzungen der jeweiligen wissenschaftlichen Aktivitäten.

Experimentelle Untersuchungen zur Naturkonvektion eines Wasserkreislaufs unter überkritischen Bedingungen

Dongliang Ma, Tao Zhou, Bing Li und Yanping Huang

Die thermohydraulischen Eigenschaften des Wasser-Naturumlaufs spielen eine wichtige Rolle für die Sicherheit und Auslegung wassergekühlten Reaktoren der Generation IV unter überkritischen Bedingungen. Von hoher Bedeutung ist der Wärmeübergang bei Naturkonvektion. Dazu wurden die Wärmeübertragungseigenschaften unter verschiedenen Systemdrücken bei Naturkonvektion untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Schwankungen der unterkritischen Flussrate (für die natürliche Zirkulation) im Vergleich zur überkritischen Flussrate relativ gering sind. Bei Erhöhung der Heizleistung wurde beobachtet, dass die Amplitude (und der Zeitraum) der Fluktuation für die natürliche Zirkulation von überkritischem Wasser tendenziell größer wird. Dies zeigt tendenziell das Vorhandensein von Strömungsinstabilitäten im überkritischen Bereich. Das Phänomen der Strömungsinstabilität kann auch beobachtet werden, wenn der Systemdruck plötzlich vom überkritischen Druckzustand in den unterkritischen Zustand übergeht. Im Bereich des Testauslasses steigt dabei die Temperatur schlagartig an, während im Bereich des Einlasses der Versuchseinrichtung eine Propfenwirkung beobachtet werden kann.

Konsequenzen für eine vollständig dekarbonisierte Energieversorgung für Deutschland

Friedrich Wagner

Diese Arbeit untersucht die Konsequenzen aus dem Umbau der Energieversorgung Deutschlands hin zu Strom aus Windkraft und Photovoltaik. Konsequenzen ergeben sich aus den beiden wichtigsten Eigenschaften – niedrige Energiedichte und volatile Produktion. Die Analyse erfolgt durch Hochrechnung realer Produktionsdaten aus dem Zeitraum 2010 bis 2016. Der erste Schritt konzentriert sich auf den Technologiewechsel für die reine Stromproduktion, der zweite auf die Darstellung der gesamten Endenergie im Rahmen der sogenannten Sektorkopplung. Die wesentlichen Ergebnisse sind, dass sich mit erneuerbaren Energien alleine selbst ein stark reduzierter Endenergieverbrauch nicht darstellen lässt und dass Speicher eine geringe Systemrelevanz haben. Die Empfehlung dieser Arbeit ist, dass Deutschland eine weitere CO2-freie Versorgung entwickeln und realisieren sollte.

Die dreifache Wirkung des CO2

Eike Roth

Kohlendioxid (CO2) in der Atmosphäre wirkt auf dreifache Weise: Es absorbiert Strahlung und fügt dadurch der Atmosphäre (Wärme) Energie hinzu, es emittiert Strahlung und führt dadurch (Wärme)Energie aus der Atmosphäre ab, beides ist für das Klima auf der Erde wichtig, und das CO2 hat auch nicht-klimatische Wirkungen auf das Leben auf der Erde. Aus diesen Wirkungen können bei fortgesetzter anthropogener CO2-Freisetzung prinzipiell erhebliche Folgen entstehen. In diesem Beitrag wird gezeigt, dass hinsichtlich der genauen Größe der einzelnen Effekte noch viele Fragen offen sind und die Folgen z.T. noch nicht ausreichend quantifiziert werden können. Für verantwortliche Entscheidungen wäre das aber erforderlich, insofern besteht dringender Handlungsbedarf.

Vorbild Frankreich: Klimaschutzziele effizient erreichen – Ausstiegsszenario Kernkraft zugunsten des Klimaschutzes angepasst

Tobias Leidinger

In Deutschland wird – nach einem abrupten, rechtlich umstrittenen und teilweise verfassungswidrigen – Atomausstieg („um jeden Preis“) aktuell schon über den nächsten Ausstieg – jetzt aus der „Verbrennungstechnik“ unter den neuen Koalitionspartnern verhandelt. In Frankreich dagegen behält in Sachen Energie und Klimaschutz ganz offensichtlich die Vernunft Oberhand: Das französische Atomausstiegsszenario wird deutlich „gestreckt“, um die zugesagten Klimaschutzziele zu erreichen. In Frankreich scheint die Vernunft die Oberhand zu behalten: Anstelle von „Schwarz-Weiß-Szenarien“ hält man sich lieber an das in der Realität Mach- und Erreichbare. In Wirklichkeit gilt: Der Ausbau erneuerbarer Energien, die Regulierung des Verkehrssektors und die Stromproduktion aus Kernenergie sind keine Gegensätze, sondern ergänzen sich im Interesse von bezahlbarer Energie und effektivem Klimaschutz.

Analyse der In-Vessel-Phase für die SAM-Strategie eines koreanischen 1000-MWe-DWR

Sung-Min Cho, Seung-Jong Oh und Aya Diab

Dieser Beitrag behandelt die In-Vessel-Phase für die  SAM-Strategie (Severe Accident Management) eines koreanischen 1000-MWe-Druckwasserreaktors (PWR) unter Bezugnahme auf den ROAAM+-Ansatz. Um ROAAM+ anwenden zu können, ist es notwendig, erkenntnistheoretische und zufällige Unsicherheiten zu identifizieren. Das gewählte Szenario ist ein Station Blackout (SBO) und die entsprechende SAM-Strategie ist Primärkreis-Druckabbau mit anschließender Wassereinspeisung in den Reaktordruckbehälter (RDB). Die Analyse berücksichtigt den Zeitpunkt der Druckentlastung sowie die Durchflussrate und den Zeitpunkt der In-Vessel-Einspeisung mit Variation der Szenarien. Für die phänomenologischen Unsicherheiten gilt der Kernschmelz- und Verlagerungsprozess als das wichtigste Phänomen der In-Vessel-Phase der SAM-Strategie. Dementsprechend wird eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt. In diesem Beitrag wird die SAM-Strategie für die Aufrechterhaltung der Integrität der RDB abgeleitet.

AMNT 2017: Enhanced Safety & Operation Excellence: Focus Session: Uncertainty Analyses in Reactor Core SimulationsTechnical Session: Operation and Safety of Nuclear Installations, Fuel

Winfried Zwermann und Thorsten Hollands

Zusammenfassender Bericht zur Session Key Topic Enhanced Safety & Operation Excellence: Focus Session: Uncertainty Analyses in Reactor Core Simulations and Technical Session: Operation and Safety of Nuclear Installations, Fueldes 48th Annual Meeting on Nuclear Technology (AMNT 2017), Berlin, 16 bis 17 Mai 2017.

Kernkraftwerkshersteller sehen zunehmende Aussichten für Investitionen im energiehungrigen Afrika

John Shepherd

Der Begriff „Africa rising“ leitet sich aus dem Wirtschaftswachstum ab, das zwischen 2000 und 2014 auf dem gesamten Kontinent zu beobachten war. Das schwächere Wachstum in den letzten Jahren, insbesondere in den Regionen südlich der Sahara, hat jedoch die Erwartungen der Investoren gedämpft. Dennoch bleibt der Kontinent für Investitionen von Interesse, einschließlich solcher in die Kernenergie, und mindestens zwei der weltweit größten Betreiber und Entwickler von Kernkraftwerken – Russland und China – verstärken ihr Engagement in der Region.

 

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