Kurzfassungen - VGB PowerTech Journal 5/2012

Betriebserfahrungen mit Kernkraftwerken 2011

 

Innerhalb des VGB-Fachausschusses „Kernkraftwerksbetrieb“ wird seit mehr als 30 Jahren ein intensiver Austausch von Betriebserfahrungen mit Kernkraftwerken gepflegt. An diesem Erfahrungsaustausch sind Kernkraftwerksbetreiber aus mehreren europäischen Ländern beteiligt. Über im Jahr 2011 erzielte Betriebsergebnisse sowie sicherheitsrelevante Ereignisse, wichtige Reparaturmaßnahmen und besondere Umrüstmaßnahmen wird aus Belgien, Deutschland, Finnland, den Niederlanden, der Schweiz und Spanien berichtet.

Lastwechselfähigkeiten von Kraftwerken - Erfahrungen und Ausblick

Wolfgang Timpf und Michael Fuchs

Die Vorstellung, Kernkraftwerke seien unflexible Maschinen, die nicht im Lastfolgebetrieb eingesetzt werden können, wurde über Jahre hinweg von Kernenergiegegnern verbreitet. Doch tatsächlich trifft genau das Gegenteil zu. Kernkraftwerke sind in der Lage, innerhalb kurzer Zeit ihre Leistung über einen weiten Bereich anzupassen. Ihre Lastwechselfähigkeit ist nicht etwa das Ergebnis nachträglicher Ertüchtigungen - Flexibilität ist eine Eigenschaft der Kernkraftwerke, die sie bereits seit ihrer Konstruk­tion besitzen.

Ersatz der Kühlturmeinbauten im Kernkraftwerk Gösgen-Däniken

Hans Walter Rich

Im Jahr 2005 wurden die Kühlturmeinbauten des Kernkraftwerks Gösgen-Däniken aus Asbestzementplatten durch solche aus Kunststoff ersetzt. Ab 2007 wurden an den Einbauten starke Verformungen, Verschmutzungen und Gewichtszunahmen festgestellt, welche Ende 2007 zu Abstürzen in die Kühlturmtasse führten. Es stellte sich heraus, dass einerseits die Wandstärke der Folieneinbauten zu schwach dimensioniert war und andererseits deren Geometrie eine Ablagerung von Schwebstoffen förderte. Zur Behebung der problematischen Situation wurden mehrere erfolgreiche Maßnahmen getroffen.

Zyklenbasierte Ermüdungsanalyse - Eine Synthese auf Basis von thermischen Transienten und spannungsbasierter Ermüdungsanalyse

Christian Heinze, Jürgen Rudolph, Steffen Bergholz, Benoit Jouan und Martin Reithinger

Die zyklenbasierte Ermüdungsanalyse (Cycle Based Fatigue, CBF) ist eines der international etablierten und angewendeten Verfahren, um die Materialermüdung von Komponenten in Kernkraftwerken zu bewerten. Das AREVA Fatigue Concept (AFC) enthält einen dreistufigen Ansatz für die Ermüdungsbewertung, der sowohl CBF- als auch SBF-Verfahren enthält. Vorgestellt wird das neue A-CBF-Verfahren, das nicht nur die ermittelten Temperaturprofile, sondern auch die Spannungsverläufe, die vorher im dreistufigen Ansatz berechnet wurden, nutzt.

Alternative Lösungen für Abfallbehandlungszentren bei Neubauten von Kernkraftwerken

Klaus Büttner

Planer der neuen WWER-Reaktoren, aber auch russische Kraftwerksbetreiber favorisieren heutzutage eine direkte Abfallbehandlung für die während des Betriebes anfallenden Abfälle der verschiedenen Kategorien. Als Zielsetzung gilt dabei die international diskutierte Menge von 50 m3 konditionierter Abfall pro Reaktoreinheit und Jahr. NUKEM Technologies hat die bestehenden technologischen Konzepte für die Abfallbehandlung überprüft und Vorschläge für eine verbesserte Abfallbehandlung erarbeitet.

Umbau der Synchronmaschine Biblis Azum Phasenschieber

Martin Lösing und Georg Schneider

Nach der Abschaltung des Kraftwerkes Biblis durch das KKW-Moratorium 2011 war die Blindleistungseinspeisung in das 380-kV-Netz im Frankfurter Raum zu gering. Mit dem jetzt erfolgten Umbau des Synchrongenerators Biblis A  in einen Synchronmotor als Phasenschieber steht dem Netz jetzt eine gut verstellbare und automatisch regelbare große Blindleistungsquelle zur Netzspannungsstützung zur Verfügung.

Energiespeicherung: Technologien und Potenziale zum Ausgleich von Angebot und Nachfrage

Markus Doll und Jörg Kruhl

Zukünftige Energiesysteme werden, orientiert am politischen und öffentlichen Willen, auf einem hohen Anteil erneuerbarer und fluktuierender Energieerzeugung basieren. Dies wird zu Systemzuständen führen, in denen das Zusammenführen von Angebot und Nachfrage eine erhebliche Herausforderung darstellt. Energiespeicher stellen eine Maßnahme dar, diese Herausforderung zu meistern. Losgelöst von der pauschalen Betrachtung von Speichern werden die jeweiligen Technologien mit ihren speziellen Einsatzbereichen und Chancen dargestellt. Der Schwerpunkt liegt dabei auf großtechnischen Speicheranwendungen in Deutschland.

Projekte für Pumpspeicherwerke - Die neue Batterie für Europa

Andreas Stettler

Die Schweiz verfügt bereits heute über 11 Pumpspeicherwerke (PSW), welche eine gesamte Pumpenleistung von 1.600 MW aufweisen. Mit den hochgesteckten Zubauzielen an erneuerbarer Energie in Europa werden in Zukunft weitaus größere Systeme verlangt, welche in der Lage sind, die stochastisch anfallenden Einspeisungen zu regeln oder sogar zu puffern. Dies haben die Schweizer Stromversorger erkannt und planen, die ideale Topografie im Alpenbogen vermehrt für diesen Zweck zu nutzen. Aktuell wird ein bestehendes PSW am Genfersee in der Leistung verdoppelt und die Projekte Nant de Drance und Linth-Limmern befinden sich in Bau. Soll der Nutzen der Vorhaben als Teil der Batterie Europas voll zum Tragen kommen, so ist auch der Ausbau der Übertragungsnetze auf der europäischen Nord-Süd-Achse verzögerungsfrei umzusetzen.

Flexibilität mittels hocheffizienter Technik

Roland Jeschke, Björn Henning und Wolfgang Schreier

Die durch die fluktuierende Einspeisung erneuerbarer Energien geforderte Flexibilität konventioneller fossiler Kraftwerke kann durch die sinnvolle Kombination existierender Technologien kostengünstig bereits heute umgesetzt werden. Hitachi Power Europe GmbH stellt hierzu Lösungen bezüglich der vier wichtigen Forderungen Erweiterung des Lastbereiches, Erhöhung der Laständerungsgeschwindigkeiten, Fähigkeit zu häufigem An- und Abfahren sowie niedrige Emissionen bei hohem Wirkungsgrad im Teillastbereich bereit.

12 Jahre Fuzzi am Beispiel des Müllheizkraftwerkes Ludwigshafen - Was geht, was geht nicht?

Heinrich Maltry, Christian Gierend und Uwe Schneider

Die Technische Werke Ludwigshafen AG (TWL) haben sich für das Müllheizkraftwerk MHKW Ludwigshafen der GML bereits im Jahr 1999 für eine Überarbeitung der Feuerleistungsregelung an Müllkessel MK3 des MHKW entschieden. Die vorhandenen Feuerleistungsregelungen hatten bis dato das Anlagenpersonal zu erheblich vielen Handeingriffen gezwungen. In den Jahren 2003 bis 2009 wurden die Rauchgasreinigungsstraßen auf das Verfahren „quasi-trocken“ umgebaut und danach die Müllkessel auf Fuzzy Control umgeschaltet.

Wie die richtige REA-Chemie hilft, die Fällung in der Abwasserreinigungsanlage zu verbessern

Leo Vredenbregt

Die Chemie in nassen Rauchgasentschwefelungsanlagen (REA) ist komplex und entspricht nicht einem stationären Betrieb. Sie ist abhängig von der Brennstoffzusammensetzung und den Rauchgasbedingungen. As, Cr, Hg, Mn, Se, Sb und Tl sind umweltrelevante Spurenelemente. Mit Ergebnissen von „jar Tests“, bei denen die Abwasser-Reinigungs-Anlage (ARA) simuliert wird, wurde deutlich, dass je nach Betriebsbedingungen in der REA die Reinigung in der ARA nicht optimal für alle Elemente gleichzeitig durchgeführt werden kann.

Vorgehensweisen zum Chemikalienkostenanstieg in VE-Anlagen bei Harzalterung

Dieter Mauer

Beladedurchsätze in Ionenaustauscher-VE-Anlagen nehmen mit zunehmendem Harzalter ab. Gründe dafür werden skizziert und ebenso die Folgen, die eine unsachgemäße Reaktion auf diese Phänomene bewirkt. Eine neue Strategie der Adaption von Regeneriermittelmengen basiert auf dem Verständnis einerseits der Kenntnis der speziellen Kapazitätsalterungen verschiedener Ionenaustauscherklassen und andererseits der Beeinflussbarkeit der nutzbaren Kapazität durch Regeneriermittelveränderungen bei Verbundregeneration sowie der einstufigen Gegenstromregeneration.