atw - Juni/Juli 2018

Themen im Juni/Juli 2018:

_AMNT 2018: Eröffnungsansprache
_TESPA-ROD Codeberechnungen zum Brennelementverhalten bei Langzeitlagerung
_Sicherheitsbewertung der Forschungsreaktoren FRM II und FR MZ
_Der unbemerkte Verlust der CO2-freien Stromerzeugung in den USA
_Radiologische Charakterisierung hochradioaktiver Abfälle

Polen steht mit seinen ehrgeizigen Plänen zur Nutzung der Kernenergie vor Verzögerungen und Entscheidungen

NucNet

Polen hat ehrgeizige Pläne formuliert, bis Ende der 2030er oder Anfang der 2040er Jahre bis zu 6.000 MW Kernenergiekapazität an zwei Standorten zu errichten. Dazu muss die Regierung eine endgültige Entscheidung treffen, die mehrmals verschoben wurde, wobei der Zeitplan durch Regierungswechsel, Probleme bei der Umsetzung der nationalen Gesetzgebung und der Notwendigkeit, das geeignete Finanzierungsmodell zu finden, behindert wurden. Polen benötigt Kernenergie unter andrem wegen seiner günstigen CO2-Bilanz. Polen ist kein Newcomer in der Nukleartechnik. Das Polnische Nationale Zentrum für Kernforschung (NCBJ) betreibt seit 1972 einen Forschungsreaktor in Swierk. 1971 traf die Regierung ihren ersten Beschluss zum Bau eines Kernkraftwerks. Das Projekt wurde 1990 formell eingestellt.

49. Jahrestagung Kerntechnik (AMNT 2018): Eröffnungsansprache

Ralf Güldner

Wie in den vergangenen Jahren bieten DAtF und KTG mit der 49. Jahrestagung Kerntechnik ein umfangreiches Programm, das Einblicke in viele Aspekte der Kerntechnik gibt und zum internationalen Wissens- und Erfahrungsaustausch in Industrie, Forschung, Politik und Verwaltung beiträgt. Auch im Jahr vor ihrem 50-jährigen Jubiläum, am 7. und 8. Mai 2019 in Berlin, ist das AMNT die einzige Konferenz in Deutschland und eine der wenigen in Europa, die alle Themen rund um die Kerntechnik unter einem Dach vereint und sich allen Bereichen der Branche widmet.

 

TESPA-ROD Codeberechnungen zum Brennelementverhalten bei Langzeitlagerung

Heinz G. Sonnenburg

Das Brennstab-Rechenprogramm TESPA-ROD berechnet für Kühlmittelverluststörfälle als auch für Reaktivitätsstörfälle das transiente Brennstab-Verhalten. Dieses Programm wurde jetzt erweitert, um auch das Verhalten während der Langzeitlagerung berechnen zu können. Insbesondere wurden Modelle für das Langzeit-Brennstoffschwellen und der damit verbundenen Helium-Freisetzung implementiert. Erste TESPA-ROD Analysen zeigen, dass für Langzeittransienten, die die Nasslagerung, den Trocknungsprozess und die Trockenlagerung umfassen, ein Spaltschluss zwischen Brennstoff und Brennstabhülle möglich ist. Somit kann die Hüllrohrspannung vom Spaltgasinnendruck als auch von der mechanischen Interaktion zwischen Hülle und Brennstoff bestimmt werden.

 

Neubauprojekte im Ausland – eine Herausforderung für die Regulierung

Christian Raetzke

Weltweit sind zahlreiche Reaktoren in Bau oder in konkreter Planung. Im Vergleich zur Situation vor einigen Jahrzehnten, als das Gros der heute betriebenen Anlagen errichtet wurde, sind die Projektmodelle und Randbedingungen jedoch deutlich vielfältiger, so dass überlieferte Modelle der Regelsetzung, Genehmigung und Aufsicht (Regulierung) zum Teil an ihre Grenzen stoßen. Der Artikel liefert Beispiele für neue Herausforderungen. Auf die Herausforderungen muss die Regulierung neue Antworten finden. Sie darf allerdings dabei auch die bewährten Grundsätze und Instrumente nicht außer Acht lassen, damit die nukleare Sicherheit gewährleistet bleibt.

Sicherheitsbewertung der Forschungsreaktoren FRM II und FR MZ nach dem Fukushima-Ereignis

Axel Pichlmaier, Heiko Gerstenberg, Anton Kastenmüller, Christian Krokowski, Ulrich Lichnovsky, Roland Schätzlein, Michael Schmidt, Christopher Geppert, Klaus Eberhardt und Sergei Karpuk

Nach den Ereignissen im Kernkraftwerk Fukushima-I im Jahr 2011 hat die Reaktor-Sicherheitskommission (RSK) eine Gesamtbewertung der deutschen Reaktoren im Hinblick auf extreme (über die Auslegung hinausgehende) Ereignisse durchgeführt. Diese Arbeit beschäftigt sich ausschließlich mit den Forschungsreaktoren (RR) FRM II (Garching) und FR MZ (Mainz). Die Ergebnisse der RSK, ihre Empfehlungen und ihr Umsetzungsstand werden vorgestellt.

Stilllegung des ersten Kernreaktors Deutschlands

Ulrich Lichnovsky, Julia Rehberger, Axel Pichlmaier und Anton Kastenmüller

Der FRM wurde 1957 als erster Kernreaktor in Deutschland in Betrieb genommen. Der Reaktorbetrieb wurde im Jahr 2000 eingestellt. Die Genehmigungsverfahren für Stilllegung und Rückbau des Reaktors begannen 1998. Im Jahr 2014 erhielt die Technische Universität München (TUM) die Genehmigung zur Stilllegung des Reaktors. Der Beitrag beschreibt den (langen) Weg zur Genehmigung für den Rückbau des Reaktors und gibt einen kurzen Überblick über den aktuellen Stand des Stilllegungsprojekts. Ergebnisse der (Vor-)Genehmigungsphase werden vorgestellt: Entsorgung abgebrannter Brennelemente und Erstellung des Sicherheitsberichts mit Angaben zum Brandschutz, zur radiologischen Charakterisierung (Neutronenaktivierung und -kontamination), zur Abfallwirtschaft und zur Sicherheitsanalyse. Im Hinblick auf den aktuellen Stand des Projektes werden diskutiert: Räumung von Material und aktuellen Herausforderungen.

Ganz im Stillen: Der unbemerkte Verlust der CO2-freien Stromerzeugung in den USA

Chris Vlahoplus, Ed Baker, Sean Lawrie, Paul Quinlan und Benjamin Lozier

Die Vereinigten Staaten von Amerika haben Maßnahmen für den Klimaschutz eingeleitet. Ein Schwerpunkt liegt auf der Minderung von CO2-Emissionen bei der Stromerzeugung. Eine Säule dieses Ansatzes ist die Förderung der verstärkten Nutzung erneuerbarer Energien, wie Wind und Sonne. In den letzten zehn Jahren hat die CO2-freie Erzeugung aus Wind und Sonne auch in den USA stark zugenommen. Die Erzeugung aus diesen Ressourcen erreichte im Jahr 2017 333.000 GWh. Für viele, die sich für das Thema Klimaschutz interessieren, ist jedoch unbekannt, dass in Summe die Fortschritte jedoch durch den Verlust oder potenziellen Verlust von mehr als 228.000 GWh kohlenstofffreier Stromerzeugung durch Kernenergie quasi zunichte gemacht werden.

Deutsche Sekretariatsführung ISO/TC 85/SC 6 Reactor technology

Janine Winkler und Michael Petri

Im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU), vertreten durch die KTA-Geschäftsstelle, hat DIN ab 2018 die Sekretariatsführung des ISO/TC 85/SC 6 Reactor technology zusammen mit China übernommen. Ziel ist hierbei, den deutschen Einfluss in der internationalen Normung zu erhöhen und die Möglichkeit wahrzunehmen, deutsche Normen und KTA-Regeln in die internationalen Normen zu überführen. Damit möchte Deutschland international seinen Beitrag für die nukleare Sicherheit bei der friedlichen Nutzung der Kernenergie leisten.

 

Thermohydraulische Analyse des konvektiven Wärmeübergangs eines luftgekühlten SWR-Brennelementes

Christine Partmann, Christoph Schuster und Antonio Hurtado

Seit dem Reaktorunfall in Fukushima Daiichi ist die Forschung zur Sicherheit abgebrannter Brennelemente stärker ausgeprägt. Dieser Beitrag stellt die experimentellen Ergebnisse zur konvektiven Wärmeübertragung eines Siedewasserreaktor-Brennelements unter Abwesenheit von Wasser vor. Diese Untersuchungen werden im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Verbundprojektes SINABEL durchgeführt, um die thermische Hydraulik ausgewählter Unfallszenarien im Brennelementlagerbecken experimentell und numerisch zu untersuchen.

 

Weiterentwicklung eines thermohydraulischen Zwei-Phasen-Strömungsmodells

Verónica Jáuregui Chávez, Uwe Imke, Javier Jiménez und V.H. Sánchez-Espinoza

Das numerische Simulationstool TWOPORFLOW wird am Institut für Neutronenphysik und Reaktortechnik (INR) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) entwickelt. TWOPORFLOW ist ein thermohydraulischer Code, der in der Lage ist, ein- und zweiphasige Strömungen in einem strukturierten oder unstrukturierten porösen Medium unter Verwendung einer flexiblen 3-D kartesischen Geometrie zu simulieren. Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Erweiterung, Verbesserung und Validierung von TWOPORFLOW, um das thermisch-hydraulische Verhalten in Siedewasserreaktorkernen zu simulieren.

 

Besonderheiten bei Messungen zur radiologischen Charakterisierung hochradioaktiver Abfälle

Marina Sokcic-Kostic und Roland Schultheis

Beim Betrieb von Kernkraftwerken fallen gelegentlich hochradioaktive Abfälle an, wie zum Beispiel Bruchstücke defekter Brennelemente oder Filter von heißen Zellen. Für solche Abfälle hat die NUKEM Technologies Engineering Services Abfallbehandlungsmöglichkeiten konzipiert und in Projekten umgesetzt, die hochradioaktive Abfälle charakterisieren und entsprechend den Anforderungen für die Langzeitlagerung konditionieren. Dies schließt auch eine Volumenverminderung ein, um so die künftigen Lagerkosten zu minimieren. Der Schwerpunkt dieses Artikels liegt in der Messung von hochaktivem Abfall und seinen Implikationen.

 

Trump gefährdet das Vertrauen in Safeguards mit der Aufgabe eines Abkommens zugunsten anderer Ziele

John Shepherd

Das Vertrauen in das Safeguards-System gerät in Gefahr, da der U.S.-amerikanische Präsident Trump ein Abkommen aufgibt – mit dem Iran –, um ein anderes zu verfolgen. Bis zur Veröffentlichung dieses Beitrags hatten Donald Trump und Kim Jong Un vielleicht ein historisches Treffen – das erste Treffen zwischen einem amtierenden US-Präsidenten und einem Führer Nordkoreas.

 

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