Ausgabe - VGB PowerTech Journal 5/2019

Nicht vielleicht doch „Kernenergie für die Zukunft“?

Dr.-Ing. Ludger Mohrbach

Einzige tatsächlich wirtschaftliche und verfügbare Option zur Lösung des Energieproblems (bis zur Einführung der Kernfusion ca. um 2050) ist die Kernspaltungsenergie, derzeit weltweit von 31 Ländern genutzt, bei fünf weiteren Newcomern in Bau und in vier weiteren in der konkreten Planung. Die Kernbrennstoffe Uran und Thorium sind weltweit für viele Jahrhunderte ausreichend vorhanden und für praktisch nichts anderes nutzbar, bei Nutzung in fortgeschrittenen Reaktoren für viele Tausend Jahre.[weiter...]

Die Rolle von Ressourcen und Reserven für die weltweite Energieversorgung

Hans-Wilhelm Schiffer

Die sichere Verfügbarkeit und die Wettbewerbsfähigkeit der verschiedenen Energieträger bestimmt – ebenso wie die Klimaverträglichkeit – deren Nutzung. Dabei sind die Bedingungen auf den Energiemärkten einem kontinuierlichen Wandel unterworfen. Im Rahmen dieses Beitrags wird untersucht, inwieweit die Verfügbarkeit der Energieressourcen und die energiepolitische Ausrichtung den Energiemix insbesondere der Stromerzeugung beeinflussen. Ferner werden Strategien aufgezeigt, wie die energiepolitischen Ziele – das sind Versorgungssicherheit, Preiswürdigkeit und Umweltverträglichkeit (einschließlich Klimaschutz) – bestmöglich erreicht werden.

Flexibler Betrieb der Kernkraftwerke bei EDF

Patrick Morilhat, Stéphane Feutry, Christelle Lemaitre und Jean Melaine Favennec

Basierend auf den vorliegenden Erfahrungen des Betriebs der französischen Kernkraftwerke von EDF (Electricité de France) zeigt dieser Beitrag dass ein flexibler Betrieb von Kernkraftwerken nicht nur möglich sondern in Frankreich seit mehr als 30 Jahren und in allen 58 Reaktoren von EDF tägliche Praxis ist. Es sind weder limitierende betriebliche Effekte noch einschränkende Einflüsse auf Sicherheit oder Umwelt festzustellen. Die Kernkraftwerke der EDF können ihre Leistung innerhalb von 30 Minuten zweimal täglich auf ein Niveau zwischen 20 und 100 % der Nennleistung einstellen, wenn sie im Lastfolgebetrieb eingesetzt werden. Der flexible Betrieb erfordert die vorliegende verlässliche Anlagenauslegung sowie gute Anlagenkenntnisse. Frühzeitig wurden in Frankreich dazu Anpassungen am ursprünglichen Westinghouse-Design vorgenommen. Mit der vorhandenen flexiblen Gesamtleistung der bestehenden Kernkraftwerke im französischen Netz ist eine sichere und ausreichende Stromerzeugung möglich, um die volatile Einspeisung aus erneuerbaren Energien ohne zusätzliche CO2-Emissionen zu gewährleisten. Dies ist ein deutlicher Beweis dafür, wie sich Kernenergie und erneuerbare Energien ergänzen.

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Innovation auf Kostentreiber ausrichten – Wie Großbritannien kostengünstigen, CO2-armen, kommerziell investierbaren Strom liefern kann

Benjamin Todd

Für bezahlbare, zuverlässige und kohlenstoffarme Energie, bietet das britische Konsortium unter Leitung von Rolls-Royce einen modernen, ganzheitlichen Ansatz für die Planung kleiner Kernkraftwerke, sogenannter SMR – Small modular reactors. Das Designkonzept zielt auf eine Verbesserung von Wirtschaftlichkeit und Marktintegration der Kernenergie, der Ausrichtung auf Kostentreiber wie Terminunsicherheit und der Fokussierung auf Innovation zur Reduzierung oder zum vollständigen Ausschließen von identifizierten Kostentreibern. Das Resultat ist ein kommerzielles Design für ein SMR-Kernkraftwerk, das bei der Herausforderungen eine kohlenstoffarmen Energieversorgung sicherzustellen, einen wichtigen und wesentlichen Beitrag liefern kann.

Das deutsche Köcher-Projekt

Sascha Bechtel, Wolfgang Faber, Hagen Höfer, Frank Jüttemann, Martin Kaplik, Michael Köbl, Bernhard Kühne und Marc Verwerft

Das integrierte Köchersystem GNS IQ® ist ein vielseitiges Werkzeug für die Entsorgung von beschädigten Brennstäben aus Druck- und Siedewasserreaktoren. Der Köcher kann mehrere Brennstäbe sicher aufnehmen und passt – mit den gleichen Abmessungen wie komplette Brennelemente – in die Standardkorbpositionen der Transport- und Lagerbehälter für Druck- und Siedewasserreaktor-Brennelemente. Der Köcher ist wie eine „zweite Umhüllung“ ausgelegt, um viel Arten von Brennstäben mit Defekten, z.B. in Form von Deformationen, sowie sogenannten „Leakers“ aufzunehmen. Ihr robustes Design sorgt für eine zuverlässige Einhaltung der Sicherheitsanforderungen. E.ON Kernkraft (EKK, jetzt PreussenElektra) startete 2005 ein Projekt zur Erarbeitung einer Lösung für die trockene Zwischenlagerung ihrer defekten Brennstäbe in den Standortzwischenlagern. Im Jahr 2006 wurde die GNS Gesellschaft für Nuklear-Service mbH in das Projekt mit eingebunden und danach noch weitere Unternehmen. Im Jahr 2009 beauftragten die vier deutschen Kernkraftwerksbetreiber die GNS, eines der bis dahin entwickelten Konzepte umzusetzen und die Zulassung des Systems zu erwirken. Nach Erteilungen der notwendigen Zulassungen und Genehmigungen für die Köcherlösung durch die deutschen Behörden fand Ende des Jahres 2018 im Kernkraftwerk Unterweser die erste erfolgreiche Abfertigungskampagne statt. Weitere befinden sich aktuell in der Umsetzung.

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Fortschrittliche Gamma-Scans zur radiologischen Charakterisierung von Verpackungen mit radioaktiven Abfällen

M. Dürr, M. Fritzsche, K. Krycki, B. Hansmann, T. Hansmann, A. Havenith, D. Pasler und T. Hartmann

Die Entsorgung radioaktiver Abfälle unterliegt einer strengen behördlichen Kontrolle, um die Einhaltung von Sicherheitsrichtlinien zu gewährleisten. Für die Entsorgung im geologischen Endlager Konrad für nicht wärmeentwickelnde radioaktive Abfälle in Deutschland wurden für den Sicherheitsnachweis Annahmekriterien für radioaktive Abfallpackungen abgeleitet. Die zur Entsorgung vorgesehenen Abfälle unterliegen einer Produktkontrolle, die von der Genehmigung der Abfallverpackung durch den Betreiber der Entsorgungseinrichtung abhängig ist. Die zerstörungsfreie Untersuchung mit Gammastrahlungsdetektionstechniken ist eine kostengünstige Maßnahme zur Charakterisierung radioaktiver Abfälle und dient der Überprüfung der Konformität mit den Annahmekriterien. Es wurde eine Advanced Sectorial Gamma Scanning (ASGS)-Methode entwickelt, die ein Softwaremodul zur Effizienzberechnung von inhomogenen Aktivitätsverteilungen (ECIAD) beinhaltet, um die räumlich aufgelöste Aktivitätsverteilung aus den erfassten Messdaten zu ermitteln. Diese Methode kann für einen breiteren Bereich der Zusammensetzung von radioaktiven Abfällen angewendet werden, der für die Qualifizierung von Altabfällen und den zunehmenden Abfallstrom bei der Dekontamination und Stilllegung von kerntechnischen Anlagen von Bedeutung ist.

Review der Analysemethoden für die Stilllegung kerntechnischer Anlagen

Alexandra K. Nothstein, Ursula Hoeppener-Kramar, Laura Aldave de las Heras und Benjamin C. Russell

Die Rückbauprojekten nuklearer Einrichtungen vor der Europa jetzt und in naher Zukunft steht, erfordert eine solide Basis effizienter chemischer und radiochemischer Analytikmethoden und -fähigkeiten. In dieser Studie wurde eine Umfrage an europäischen Laboren durchgeführt, um die gegenwärtig angewendeten Verfahren zusammenzutragen. Dies erstreckt sich über Radionuklide, Aktivitätslevel, Probentypen und analytische Gerätschaften, um ein klareres Bild der gegenwärtigen Lage und zukünftigen Herausforderungen zeichnen zu können. Die Ergebnisse spiegeln die Besonderheit des Rückbaus wieder, welche die Analytik einer großen Spanne von Probenmatrices erfordert. Infolgedessen wird eine große Bandbreite an radioanalytischen Methoden verwendet. Dennoch bleiben Gammaspektrometrie, Flüssigszintillationszähler und Alphaspektrometrie die vorherrschenden analytischen Methoden. Trotz der Notwendigkeit für neuartige Methoden für spezifische Nuklide, liegt für die Labore der Fokus für zukünftige Herausforderungen nicht auf Spezialisierung oder Miniaturisierung von Instrumenten. Hingegen zeigten sich zwei Arten von Herausforderungen am deutlichsten: erstens Prozessoptimierung, wie die verbesserte, starker vernetzte Kommunikation mit Kunden und Behörden und zweitens, Methodenverbesserungen, wie die weitverbreitete Anwendung neuer Technologien und besserer Verfügbarkeit von Referenzmaterialien.

Von der Technischen Dokumentation zum Informationsraum
Informationen für alle – unternehmensweit, digital, mobil

Petra Erner

Digitalisierung, Industrie 4.0, Mobile Computing, Social Selling und Big Data beeinflussen die Produkte von morgen und prägen letztlich die Entwicklung unserer gesamten Gesellschaft. Informationen werden zum wesentlichen Mittel unserer digitalen Welt. Unternehmen benötigen ein intelligentes Konzept, wie sie ihr gesammeltes Wissen allen Unternehmensbereichen zur Verfügung stellen: Auf Knopfdruck, aktuell, digital und mobil. DOCUFY, Hersteller professioneller Softwarelösungen für die Technische Dokumentation, hat dazu ein Lösungskonzept entwickelt: den Informationsraum

Betriebserfahrungen mit Kernkraftwerken 2018

VGB PowerTech

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 2018 erzielte Betriebsergebnisse sowie sicherheitsrelevante Ereignisse, wichtige Reparaturmaßnahmen und besondere Umrüstmaßnahmen wird berichtet.

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