Kernenergie


Ich will mich hier nicht auf eine Diskussion einlasen, ob die Teile nun Atom- oder Kernkraftwerk heißen. Ist mir ehrlich gesagt egal, gewohnheitsmäßig verwende ich Kernkraftwerk. Diese Betrachtung bezieht sich auf die Entwicklungslinien wie sie üblicherweise eingesetzt wurden und auch noch werden: Thermische Großkraftwerke mit Druck- oder Siedewasserreaktor alt. auch RBMK. Reaktorkonzepte aus den 60er und 70er Jahren des letzten Jahrhunderts. Relikte aus der Vergangenheit. Ich habe vor meiner Haustür (4 km Luflinie) das Kernkraftwerk Grohnde (KWG). Die Anlage hat mich während meiner beruflichen Laufbahn +/- begleitet. KWG ist heute abgeschaltet und ich bin in Rente.Ich finde die Technik durchaus faszinierend, das bedeutet aber im Umkehrschluss nicht, daß ich diese kritiklos für sinnvoll halte.

Es hat sich in den letzten drei Jahrzehnten auf technischer Ebene viel getan. Digitalisierung, Vernetzung und darauf basierend auch die Mess- und Steuerungstechnik. Basis für die Abkehr zentraler Konzepte hin zu einer dezentralen Anlagenkonzeption. Das betrifft auch die Energieerzeugung. Ich selber habe eine Erfahrung gemacht: Einfache System setzen sich langfristig durch.

Kommt immer mal wieder hoch: Die angebliche Renaissance der Kernenergie. Aus Sicht Energieversorgung und allgemeiner Wirtschaftlicher Sicht für mich eigentlich nicht nachvollziehbar. Sieht man einmal hinter die Meldungen, kommt diese Forderung aus dem rechten und rechtspopulistischen Lager. Ob es sich hierbei um mehr als Geschrei für die eigene Anhängerschaft handelt ist für mich nicht erkennbar.


Diskussionspunkte

Ohne Ranking. Die Liste ist offen, ich setzt bei Bedarf weitere Punkte hinzu oder ändere Bestehende.

Kernkraftwerke, egal of Druck- oder Siedewasserreaktor, Advanced Gas cooled Reactor (AGR) oder RBMK, unterliegen den Gesetzmäßigkeiten der Thermodynamik. Sie erzeugen im Reaktor Wärme, die in Form von Wasserdampf in einem konventionellen Turbogenerator in Strom umgewandelt wir. Nachteil: Es kann nur ein geringer Teil der abgegebenen Energie in Elektrizität umgewandet werden. Die Restenergie muss an die Umwelt abgegeben werden. Dieses geschieht meist durch Verdunstung von Wasser. Fehlt Wasser für die Kühlung, wie z. B. im Sommer bei niedrigen Pegelstand in den Flüssen, muss die Leistung runtergefahren oder vollständig abgeschaltet werden. Ist ein Problem, das im sommerlichen Frankreich des öfteren gelöst werden muss.

Kernkraftwerke sind überwiegend Anlagen mit sehr hoher Leistung. Was passiert, wenn ein Kernkraftwerk fahrplanmäßig oder ungeplant abgeschaltet werden muss? Woher kommt der Ersatz für die Energie die von der Anlage erzeugt würde? Wie schnell steht Ersatzenergie zur Verfügung?

Gründe dafür gibt es auch im konventionellen Teil der Anlage genug. Die Leistung muss dann ohne Vorwarung innerhalb von sehr kurzer Zeit (Minuten?) andersweitig beschafft werden um einen Zusammenbruch im Netz zu vermeiden. Es muss entsprechend verfügbare Leistung vorgehalten werden.

Kernkraftwerke und die damit zusammenhängende Infrastruktur können eine Angiffsfläche sein, das einen hohes Schadenspotential verspricht. Das gilt sowohl für Angiffe auf digitaler als auch für welche auf konventioneller Basis.

Länder mit den größten nachgewiesenen und technisch gewinnbaren Uranreserven (in Tausend Tonnen)

Land< 40 US$/kg< 80 US$/kg< 130 US$/kg< 260 US$/kg
Australienk. A.k. A.1.664,11.780,8
Kasachstan97,5667,2745,3941,6
Kanada251,2321,8509,0703,6
Russland0,047,7507,8695,2
Namibia0,00,0267,0463,0
Südafrika0,0229,5322,5449,3
Niger0,017,7291,5441,3
Brasilien138,1229,4276,8276,8
VR China98,9206,3272,5272,5
Grönland0,00,00,0228,0
Usbekistan0,059,0115,8220,7
Mongolei0,0141,5141,5141,5
Indienk. A.k. A.k. A.138,7
USA0,017,462,9138,2
Usbekistan58,258,2130,1130,1
Tschechien0,00,01,3119,3
Botswana0,00,073,573,5
Tansania0,046,858,158,1
Jordanien0,00,047,747,7
Spanien0,00,00,033,9
Deutschland0,00,00,07,0
Übrige Länder0,082,2231,0310,8
Welt646,92.124,75.718,47.641,6

In der Natur vorkommendes Uran besteht aus einem Isotopengemisch aus

  • 99,27% 238U,
  • 0,72% 235U und
  • Spuren 234U.

Für die Energieerzeugung wird ausschließlich das Isotop 235U verwendet wird. Um es technisch angereichert werden. Die Anreicherung geschieht aufgrund der Masse der Atome, wobei das 238U-Atom etwa 1,28% schwerer ist als das des 235U-Atoms. Allerdings wird für das Anreicherungsverfahren das Uran in ein anderes Molekül überführt, Uranhexaflourid (UF6). Bei UF6 beträgt der Masseunterschied von 235UF6 zu 238UF6 rund 1%.

Methoden zur Anreicherung sind Trennung über Gaszentrifugen oder Diffusionsfilter.

  • Was dem einen seine Kosten, sind dem anderen seine Erträge.
  • Große Finanzierungen bringen der Investmentbranche große Gewinne

Hinkley Point C

Der Reaktordruckbehälter ist dem Neutronenfluss im Kern ausgesetzt. Neutronen können vom Material eingefangen werden, was sich auf die chemische Zusammensetzung auswirkt. Inwieweit relevant, kann ich nicht sagen.


Quellen

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