Mehr Schutz vor der Kernschmelze
Von Martin Läubli. Aktualisiert am 22.12.2010 25 Kommentare
Die Stromkonzerne Axpo (AXP10 105.3 -0.05%) und BKW setzen auf bewährte Technologie, wenn es darum geht, die Kernkraftwerke Beznau und Mühleberg zu ersetzen. Es sollen Leichtwasserreaktoren sein wie bisher, «vollständig, schlüsselfertig und betriebsbereit», heisst es in der Ausschreibung der Resun AG. Die Planungsgesellschaft hat für Axpo und BKW die Beschaffung zweier neuer AKW eingeleitet – unabhängig, ob der Kanton Bern im kommenden Februar einer Vernehmlassung zum Bau eines neuen Kraftwerks in Mühleberg zustimmt.
Mehr Leistung
Zur Kategorie der Leichtwasserreaktoren gehören bereits der Siedewasserreaktor in Mühleberg und die Druckwasserreaktoren in Beznau, die in den 1970er-Jahren gebaut wurden. Ihnen ist gemeinsam: Der Kernspaltungsprozess wird mit gewöhnlichem Wasser gekühlt, das überwiegend das leichteste Wasserstoff-Isotop Protium enthält. Solche Anlagen der zweiten Generation liefern den grössten Teil des nuklearen Stroms in Europa.
Nun nähert sich die Lebensdauer dieser Reaktoren allmählich dem Ende. Die Ersatzreaktoren sollen bedeutend mehr Leistung erbringen: netto rund 1160 bis 1740 Megawatt. «Es kommen nur Reaktorsysteme der neusten Generation infrage mit einer weltweit anerkannten Reaktortechnologie, die zertifiziert, im Bau oder sogar schon in Betrieb sind», heisst es auf der Website der Resun AG. Die neusten Reaktoren zählen zur dritten Generation, die seit den 1980er-Jahren entwickelt wird und heute marktreif ist. Dazu gehören inzwischen acht verschiedene Typen von Leichtwasserreaktoren, die von acht unterschiedlichen Unternehmen angeboten werden.
12'000 Betriebsjahre
Der Generationswechsel brachte grundsätzlich keine Neuerung im technischen System der Energiegewinnung. Der Betrieb der zweiten Generation hat sich bisher bewährt, die Technologie hat 12'000 Reaktorbetriebsjahre hinter sich. Technisch heisst das: Auch die neuen Leichtwasserreaktoren funktionieren mit Uran, das zu vier Prozent mit dem spaltbaren Isotop Uran 235 angereichert wurde. Wasser ist das Kühlmittel. Es nimmt die Wärme der Kernspaltung auf und gibt die Energie in Form von Dampf ab. Der Dampf treibt dann eine Stromturbine an.
Unterschiedlich sind allerdings die Sicherheitskonzepte. Begonnen hat die Entwicklung bereits 1978 nach dem schweren Störfall im Druckwasserreaktor Three Mile Island im amerikanischen Harrisburg. Die Zerstörung des Reaktors im Kernkraftwerk in Tschernobyl 1986 hat die Neuentwicklung zur dritten Generation weiter vorangetrieben. Die Maxime hiess: «Kernreaktoren sollen so sicher sein, dass selbst bei einer Kernschmelze die Bevölkerung nicht evakuiert werden muss», sagt Thomas Schulenberg vom Institut für Kern- und Energietechnik in Karlsruhe.
So entstand in Europa in deutsch-französischer Zusammenarbeit der europäische Druckwasserreaktor EPR. Er wurde erstmals 2003 verkauft. In Finnland und Frankreich sind derzeit zwei AKW dieses Typs im Bau, zudem entstehen zwei Anlagen im chinesischen Taishan. Der EPR des französischen Konzern Areva gehört laut Experten zum Favoritenkreis für die geplanten neuen Ersatz-AKW in der Schweiz. Er gilt als Mercedes unter den Leichtwasser-Kraftwerken. «Kein anderer Reaktortyp ist so intensiv auf seine Sicherheit untersucht worden», sagt Schulenberg.
Reduktion des Abfalls
Das Reaktorgebäude des EPR besteht aus zwei dicken Betonwänden. Das Herz des mehrfachen Sicherheitssystems ist eine Wanne. Im Fall einer unkontrollierten Kernspaltung soll sie die Kernschmelze auffangen, abkühlen und damit verhindern, dass sich radioaktives Material durch den Boden frisst und den Untergrund verseucht. Noch sicherer sollen die Kernreaktoren der vierten Generation sein. Seit fünf Jahren forschen die Ingenieure daran. Dazu gründeten zehn Nationen das Generation IV Forum, darunter die USA, Kanada, Japan, Südkorea, Südafrika und Frankreich. Das Motto heisst: «Sicher, wirtschaftlich und zuverlässig». Und die Kernkraftwerke der Zukunft sollen nur wenig Abfall produzieren.
Zu dieser Kategorie gehören zum Beispiel die sogenannten Kugelhaufenreaktoren. Das Konzept wurde bereits vor mehr als 20 Jahren in einer deutschen Kernforschungsanlage in Jülich erfolgreich geprüft. Der Kernbrennstoff ist in tennisballgrosse Grafitkugeln eingeschlossen. Im Gegensatz zu den konventionellen Anlagen steuert und kühlt nicht Wasser den Reaktor, sondern Heliumgas. Dieses System soll gegenüber den Leichtwasserreaktoren einen höheren Sicherheitsstandard haben.
Ist ein sichereres System möglich?
Steigt die Temperatur im Kugelhaufen, so wird weniger Uran gespalten. Bei Überhitzung schaltet sich der Reaktor selbst ab. Auch der Wirkungsgrad ist besser, weil die Betriebstemperatur bei 800 Grad liegt, im Gegensatz zu Leichtwasserreaktoren, die bei etwa 350 Grad funktionieren.
Für die Schweiz dürfte der Kugelhaufenreaktor jedoch keine Option sein, weil die Anlagen zu klein sind. Um die gleiche Leistung wie das AKW Leibstadt zu erzielen, bräuchte es zehn solcher Kugelreaktoren. Ein Prototyp wird demnächst in China gebaut.
Das Forum glaubt, bereits in zehn bis 20 Jahren erste Kraftwerktypen dieser Generation ans Netz zu bringen. Der deutsche Kernphysiker Schulenberg ist skeptisch: «Ein neues System kann nicht sicherer sein als eines, das schon 30 Jahre läuft.» (Der Bund)
Erstellt: 22.12.2010, 11:52 Uhr
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25 Kommentare
Selbst wenn man von den bekannten Schwächen wie dem ungelösten Abfallproblem, zur neige gehendes Uran, unwirtschaftlichkeit und den täglichen Krebstoten in Abbau und Aufbereitungsgebieten absieht, würden die Schweizer AKWs noch immer zu spät kommen. Der Strom wird knapper und wir müssen unsere alten AKWs bald abschalten. Bis die neuen AKWs gebaut wären, ginge uns der Strom aus. Antworten
Leider werden wir nicht um neue AKW's herumkommen, der Strombedarf steigt jährlich - trotz Stromsparlampen und anderen Massnahmen. Es beruhigt mich jedoch zu wissen, dass auch AKW's immer sicherer werden und auf die Minimierung des Abfalls geachtet wird. Lieber eigene, hochmoderne AKW's als Strom aus französischen AKW oder deutschen Kohlekraftwerken. Antworten
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