atw - März 2018

Themen im März 2018:

_Kernenergietechnologien für die Arktis
_US-Regulierungsbehörden lehnen Vorschlag zur Subventionierung von Kern- und Kohlekraftwerken ab
_Integrierte risikogerechte Entscheidungsfindung für Kernreaktoren
_Untersuchungen zum Geometrieeinfluss von Hartmetalllamellen beim Betonfräsen
_Kernkraftwerke: 2017 atw Kompaktstatistik

Die Option Kernenergie: Kann das die Energiezukunft Afrikas sein?

NucNet

Heute sind 448 kommerzielle Kernreaktoren weltweit in Betrieb, aber nur zwei davon, in Koeberg/Südafrika, in Afrika. Wenn ehrgeizige Politiker ihre Visionen durchsetzen, könnte sich dies bald ändern. Zum ersten Mal haben viele afrikanische Länder ihr Interesse an der friedlichen Entwicklung und Anwendung der Kernenergie für die Energieerzeugung deutlich gemacht. Nach Angaben der IAEO erwägen bzw. bereiten mehr als 30 Mitgliedsstaaten erstmals Kernenergieprogramme vor, ein Drittel davon in Afrika.  Eines scheint sicher zu sein. Wenn Afrika beginnt, Kernreaktoren in Betrieb zu nehmen, werden China und Russland und ihre angeschlossenen staatlichen Unternehmen an der Spitze der beteiligten Unternehmen stehen, um die Technologie bereitzustellen. Scott Firsing, ein Experte für internationale Beziehungen und Sicherheit, der sich auf das Engagement ausländischer Staaten in Afrika konzentriert, sagt, dass ihr Interesse mit der Projektion strategischer Interessen und Investitionen in Afrika verbunden ist, aber auch mit der Sicherung des Zugangs zu Uranreserven.

Russische Kernenergietechnologien für die Entwicklung der Arktis

Andrej Yurjewitsch Gagarinskiy

Kernkraftwerke im unteren Leistungsbereich sind zu einem integralen Bestandteil von zwei wichtigen Bereichen geworden, nämlich als Basis von nuklear angetriebenen Schiffen und Forschungsreaktoren.  Letztere sind die Hauptausbildungsstätten für neue Nuklearexperten auf der ganzen Welt sind. Trotz großer und berechtigter Erwartungen ihrer Entwickler ist es den kleinen Kernkraftwerken (SMR) mit ihren offensichtlichen Vorteilen (gegenüber konventionellen Energieträgern) z. B. in schwer zugänglichen Gebieten jedoch noch nicht gelungen, eine nennenswerte Rolle in der Energiewirtschaft zu spielen. Dies gilt auch für die Aufgabe der Nutzung von Nukleartechnologien für die Entwicklung der Arktis, wo nur der nukleare Schiffsantrieb als geeignete Technologie im Transportsektor betrachtet werden kann. Russland ist das einzige Land der Welt, in dem zivile Nuklearschiffe in Betrieb sind.

US-Regulierungsbehörden lehnen Vorschlag zur Subventionierung von Kern- und Kohlekraftwerken ab

Jay R. Kraemer

Am 8. Januar 2018 lehnte die U.S. Federal Energy Regulatory Commission („FERC“) einstimmig eine vom Energieminister Rick Perry vorgeschlagene Regelung ab, die es den Eigentümern von Kohle- und Kernkraftwerken ermöglichen sollte, höhere Preise für den erzeugten Strom zu verlangen und damit weitere vorzeitige Stilllegungen solcher Anlagen zu verhindern. Der FERC hat die ausschließliche Befugnis, im Rahmen des Bundesgesetzes über die Energieversorgung Regeln für den zwischenstaatlichen Großhandelsverkauf von Elektrizität aufzustellen. Obwohl die FERC gleichzeitig ein neues Verfahren einleitete, um zu prüfen, wie die Verlässlichkeit der Stromversorgung und -lieferung in den USA verbessert werden kann, erscheint es unwahrscheinlich, dass dieses Verfahren den Kernkraftwerken, für die eine Stilllegung ansteht, aufgrund derzeit nicht gegebener wirtschaftlicher Konkurrenzfähig kurzfristig Entlastungen bietet. Hintergrund ist der Marktdruck aufgrund preisgünstigem Erdgas als auch günstigen Steuerregelungen für Erneuerbare.

Die Bedeutung der Integration von deterministischen und probabilistischen Ansätzen im Rahmen der integrierten risikogerechten Entscheidungsfindung für Kernreaktoren

Mohsen Esfandiari, Kamran Sepanloo, Gholamreza Jahanfarnia und Ehsan Zarifi

Die Analyse von Unfällen und Transienten in Kernreaktoren ist für die Analyse von Notfallbedingungen sehr wichtig, da sie zur Kontrolle und Reaktion von extremen Anlagenzuständen eingesetzt wird. Die Unfalluntersuchung und die Sicherheitsanalyse werden entweder mit probabilistischen oder deterministischen Ansätzen durchgeführt. In diesem Beitrag werden Untersuchungen zur Kombination deterministischer und probabilistischer Ansätze und integrierter risikoorientierter Entscheidungsfindung (IRIDM) bei der Untersuchung von Ereignissen und der Entscheidungsfindung für Kernreaktoren vorgestellt. Die Bedeutung der kombinierten Ansätze für eine umfassendere integrierte risikoorientierte Entscheidungsfindung wird dargestellt. Durch die Kombination beider Ansätze und den Einsatz von IRIDM kann die Analyse von Nuklearunfällen angepasster durchgeführt werden und es ist möglich, Störfallszenarien mit hoher Genauigkeit abzuwägen. Im Allgemeinen kann der IRIDM-Ansatz zum Nachweis der Sicherheit von Kernreaktoren aller Art verwendet werden.

 

Angewandte Zuverlässigkeitsbewertung für passive Sicherheitssysteme von Kernkraftwerken (KKW) unter Verwendung von Systemdynamik (SD)

Yun Il Kim und Tae Ho Woo

Ein passives auf der Schwerkraft basierendes Sicherheitssystem wird für Unfallszenarien von Kernkraftwerken untersucht. Der komplexe Algorithmus der Modellierung der Systemdynamik (SD) erfolgt im passiven Kühlsystem. Die Eignung des Passivsystems wird erfolgreich für den Verlust von Kühlmittelunfällen (LOCA) modelliert. Konventionelle passive System oder natürliche Zirkulation sind nur dann zuverlässig, wenn die Rohrleitungssysteme in gutem Zustand sind. Das externe Kühlmittelversorgungssystem wird bei Ausfall des Rohrleitungssystems aktiviert. Das Wasser wird in den Reaktor eingespeist.

 

Untersuchungen zum Geometrieeinfluss von Hartmetalllamellen beim Betonfräsen

Simone Müller und Sascha Gentes

Die Minimierung kontaminierter Abfälle ist bei Rückbauvorhaben im kerntechnischen Bereich von höchster Priorität. Im Bereich der Gebäudedekontamination ist hierbei eine effiziente Bearbeitung aller betroffenen Betondecken, -wände und -böden unerlässlich und führt schnell zu einer zu bearbeitenden Fläche von mehreren tausend Quadratmetern. Die Dekontamination erfolgt überwiegend durch den Einsatz von Fräsen, z.B. Bodenfräsen. Im Rahmen eines Forschungsprojektes (BMWI, ZIM, Förderkennzeichen: KF2286004LL3) untersuchten die Projektpartner Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die Contec Maschinenbau & Entwicklungstechnik GmbH (Alsdorf/Sieg) den Geometrieeinfluss der Abtragswerkzeuge auf den Betonabtrag. Dieser Artikel zeigt Ergebnisse aus dem am Institut für Technologie und Management im Baubetrieb (TMB) des KIT, Abteilung Rückbau konventioneller und kerntechnischer Bauwerke durchgeführten Versuchsprogramms.

 

Die Technologie der TVHTR-Kernkraftwerke mit Kieselstein-Brennelementen

Urban Cleve

Die deutsche Entwicklung der HTR-Kraftwerke wurde in erster Linie durch die Ideen von Prof. Dr. R. Schulten initiiert. Er entwickelte diese Technologie in den 1950er Jahrenbei Brown Boveri beschäftigt war. Zwei HTR-Kernkraftwerke wurden in Deutschland gebaut, in Betrieb genommen und erfolgreich betrieben: Der AVR in Jülich und der THRT-300 in Hamm-Schmehausen. HTR-Anlagen sind geeignet, Energie für Meerwasserentsalzungsanlagen bereit zu stellen, die mit dem Destillationsverfahren oder als MSF (Multi-Stage-Flash)-Anlage ausgeführt sind. Zusätzlich ist z.B. die Mitnutzung von Solaranlagen möglich.

 

Zur Rationalität des Deutschen Kernenergieausstieges

Wolfgang Stoll

Unsere Befindlichkeit erscheint dann im Gleichgewicht, wenn sie sich zwischen Chance und Risiko einpendelt. Dabei ist das Verhältnis zwischen individuellen Glückserwartungen und ertragenem Risiko je nach dem Gemütszustand des Einzelnen sehr verschieden. Es liegt in unserem Selbstverständnis, dass überschaubare individuelle Risiken eher eingegangen werden als von außen unsteuerbar aufgezwungene. Die Kernenergiegegner operieren zur allgemeinen Angstmache geschickt mit dieser Begriffsüberdehnung. Das Problem ist aber von ganz allgemeiner Natur. Klassische wissenschaftliche Erkenntnisse kommen überwiegend aus dem Bereich der sehr hohen Wahrscheinlichkeit, die wir vereinfacht als kausale Verknüpfung von Ursache und Wirkung kennzeichnen. Ganz allgemein wird aber im Vordringen unseren Wissens in immer kompliziertere Zusammenhänge bis in das so genannte statistische „Rauschen“ der Zusammenhang von Ursache und Wirkung immer weniger eindeutig. Diese Unschärfe eröffnet einen großen Ermessensspielraum.

 

Kernkraftwerke: 2017 atw Kompaktstatistik

Editorial

Ende 2017 waren Kernkraftwerke in 31 Ländern weltweit in Betrieb. Zum Stichtag waren 448 Kernkraftwerke in Betrieb. Die Zahl hat sich im Vergleich zum Vorjahresstichtag um 2 Blöcke verringert. 3 Kernkraftwerksblöcke haben den Betrieb aufgenommen, 5 Blöcke wurden stillgelegt. Die installierte Kernkraftkapazität ist weiterhin auf sehr hohem Niveau mit 420 GWe brutto. 56 Anlagen in 16 Ländern befanden sich in Bau. Darüber hinaus befinden sich weltweit rund 125 Kernkraftwerksblöcke in 25 Ländern in der Entwicklung.

 

Könnte unsere nukleare Vision von einem Zauber der Tesla-Magie profitieren?

John Shepherd

Als ich diesem neuesten Artikel den letzten Schliff gab, startete der US-Unternehmer und Chef des Tesla-Autoherstellers Elon Musk erfolgreich eine neue Rakete. Was hat das mit der Kernenergie zu tun? Technologisch gesehen nichts. Aber denken Sie über den Tellerrand hinaus – viele von Ihnen haben in Corporate Management-Trainingskursen davon erfahren haben. Die Antwort lautet:“Vision“. Die Vision, kühn, gewagt und fantasievoll zu sein. Die Vision, an die Technologie zu glauben und sich nicht zu scheuen, auf den bisherigen Erfahrungen und Kenntnissen aufzubauen, einschließlich der Misserfolge.

 

 

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