
Rudolf Öller: Windräder und Reaktoren
In seiner neuen Kolumne schreibt Rudolf Öller über das Thema “Windräder und Reaktoren”. Dabei geht der Kolumnist auf die Ursachen des Fukushima-Vorfalls, sowie auf die neuen und wesentlich sichereren Reaktoren ein.
Das Kernkraftwerk von Tschernobyl hatte eine Gesamtleistung von vier Gigawatt. Die vier Reaktoren waren aus mehreren Gründen eine gemeingefährliche Fehlkonstruktion. Während europäische und amerikanische Kernkraftwerke Reaktoren in der Größe von Tankwägen haben, waren sie in Tschernobyl groß wie ein Haus. Aus diesem Grund verzichteten die Konstrukteure auf einen Druckbehälter. Zudem waren diese Reaktoren so konstruiert, dass sie Plutonium für Kernwaffen ausbrüten konnten. Es kommt noch dicker. Die Regelstäbe, mit denen die Kettenreaktion gesteuert wird, waren aus Kostengründen nicht komplett mit dem neutronenabsorbierenden Element Bor umgeben. Die Enden der Stäbe waren aus Grafit, und das war die Hauptursache der Katastrophe.
AZ-5
Im April 1986 versuchte die Nachtmannschaft laut Vorschrift einen Notfall zu simulieren und die Eigenschaften des Reaktors nach Abschaltung der Umwälzpumpen zu testen. Die Hitze des Reaktors sollte genügen, die Turbinen noch so lange am Laufen zu halten, bis die Dieselaggregate ansprangen. Ein RBMK-1000-Reaktor, so die offizielle Bezeichnung, läuft bei hoher Leistung stabil. Gasblasenbildung und das entstehende Edelgas Xenon stören den Reaktorbetrieb nicht. Senkt man die Leistung durch Einfahren der Regelstäbe ab, neigt der Reaktor dazu, instabil zu werden. Er beginnt – laienhaft ausgedrückt – zu stottern wie ein untertourig gefahrener Motor. Die automatischen Sicherheitssysteme waren wegen des Tests ausgeschaltet. Eine unkontrollierte Dampfblasenbildung und zu viel Xenon ließen die Reaktorleistung unerwartet schwanken. Einer der Reaktoringenieure erkannte die herannahende Gefahr und drückte auf den Schnellabschaltknopf „AZ-5“, worauf alle Regelstäbe auf einmal in den Reaktor sanken. Der vordere Teil der Stäbe bestand aus Grafit, das ist ein Neutronenmoderator. Die Zahl der spaltenden Neutronen nahm schlagartig zu, die Leistung des Reaktors stieg um das Tausendfache. Die Ursachen der folgenden Zerstörung lagen somit in einer Fehlkonstruktion, sowie in der im Kommunismus üblichen Schlamperei.
Fukushima
Die Ursache des Fukushima-Vorfalls lag nicht in einer Fehlkonstruktion, sondern in einer Flutwelle. Die Katastrophe begann am 11. März 2011 mit dem gewaltigen Tohoku-Beben, dem ein Tsunami folgte. In den Blöcken 1 bis 3 versagten wegen des Wassereinbruchs die Kontrollsysteme. Es kam zu Kernschmelzen, worauf große Mengen an radioaktivem Material in die Umwelt gelangten. Der größte Fehler in Fukushima war die Lage der Reaktoren direkt an der Küste. Es war bekannt, dass ein größerer Tsunami einen nuklearen Großunfall auslösen könnte. Offenbar war das Problem verdrängt worden.
Es wird damit gerechnet, dass die Kernenergie weltweit eine Renaissance erleben wird, da Kernkraftwerke kein CO2 ausstoßen. Auch Gegner der Stromerzeugung mit Hilfe von Kernenergie geben zu, dass die neuesten Reaktoren wesentlich sicherer sind als alle Reaktortypen zuvor. Was jedoch geschieht mit den radioaktiven Rückständen?
Oklo
Ein Atomreaktor ist im Wesentlichen ein Haufen spaltbares Uran-235, das in Wasser getaucht wird. Es klingt überraschend, aber das kam bereits in der Natur vor. Die Uranerz-Naturreaktoren in Oklo im afrikanischen Staat Gabun wurden zufällig entdeckt. Durch die
Analyse der radioaktiven Zerfallsprodukte konnten die Abläufe rekonstruiert werden. Vor etwa zwei Milliarden Jahren fanden hier spontane Kernspaltungen in großem Maßstab statt. Das vom Regenwasser durchtränkte Uranerz bot die richtige Konfiguration für eine nukleare Kettenreaktion, die ungefähr 0,1 Megawatt Wärmeleistung freisetzte. Das Uran enthielt damals genügend spaltbares Uran-235. Es war so konzentriert, dass keine Anreicherung nötig war.
Es gab mehrere Naturreaktoren in Oklo. Die Kernspaltung lief für einige Minuten, dann hatte die Hitze das Wasser verdampft. Der für die Kernspaltung notwendige Neutronenmoderator, das Wasser, war jetzt verschwunden. Nach einigen Stunden war der Reaktor kalt, Wasser strömte nach und die Kettenreaktion begann erneut. Das lief einige hunderttausend Jahre lang. Der Fund in Oklo ist nicht nur kurios. Er sagt uns auch etwas. Die aufgefundenen Spaltprodukte fand man genau dort, wo sie entstanden waren, und das war vor 2 Milliarden Jahren, also ein halbes Erdenalter. Wir werden daher auch die Frage der Endlagerung lösen
1.000 Windräder
Im „Bundesgesetz über den Ausbau von Energie aus erneuerbaren Quellen“ (Erneuerbaren-Ausbau-Gesetz – EAG) werden unter § 4 die geplanten jährlichen Produktionsmengen an erneuerbarem Strom bis 2030 aufgelistet. Demnach sollen pro Jahr 27 Terawattstunden zusätzlich umgesetzt werden. Eine Terawattstunde (TWh) ist eine riesige Menge an Energie. Laut „statista.com“ wurden 2020 in Österreich 45,4 TWh Strom durch Wasserkraft erzeugt. Im Gesetz sind zusätzlich 5 TWh pro Jahr vorgesehen. Wie das bei einem bereits vollzogenen Vollausbau der Flüsse gehen soll, bleibt ein Geheimnis. Sollen in den nächsten acht Jahren in den meisten Gebirgstälern Staumauern gebaut werden? Bei der Windkraftnutzung sollen pro Jahr 10 TWh dazukommen. Ein modernes Windrad kann ungefähr zehn Gigawattstunden (0,01 TWh) Strom pro Jahr erzeugen. Laut Gesetz benötigen wir also in wenigen Jahren tausend staatlich subventionierte Windräder zusätzlich in Österreich. Der explodierende Strompreis lässt grüßen.
Österreich und Deutschland protestieren gegen die durch die EU geplante Renaissance der Kernenergie, aber diese Proteste werden erfolglos sein, denn die neue Generation der Reaktoren ist wesentlich sicherer als die alten Maschinen. Wie auch immer man zur Kernenergie stehen mag, so müssen wir realistischerweise anerkennen, dass die Produktion elektrischer Energie mit Hilfe von Wasser, Wind und Sonne grundsätzlich begrüßenswert ist. In hochindustrialisierten Ländern wird das jedoch unmöglich ausreichen, den Lebensstandard zu sichern.
Kommentare
Es erscheint mit sehr unwahrscheinlich, dass es Ö gelingt den zukünftig benötigten Strom ausschließlich aus Erneuerbaren zu produzieren.
Schon jetzt ist es in einigen Gegenden nicht möglich Ladestationen für E-Autos zu bauen bzw, genehmigt zu bekommen, da das Leitungsnetzt das nicht hergibt.
Im Osten kann man mit Solarzellen auf den Dachflächen einiges erreichen, was ist jedoch im Westen wo oft monatelang Schnee auf den Dächern liegt? Glaubt tatsächlich irgendwer, dass sich z.B. der Bezirk Kitzbühl mit Windrädern zupflastern lässt?
Auch die Leitungen in Ö werden es nicht hergeben die Mobilität auf Strom umzustellen zumal sicher 2/3 der Fahrzeuge in der Nacht aufgeladen werden (müssen). Und wenn wir weiterhin für den größtmöglichen Stau sorgen wird dieser zusätzlich Energie benötigen denn auch Lastenfahrräder brauchen Straßen.
Herr Öller hat seine Information über die Reaktorkatastrophe 1986 in Tschernobyl offenbar aus dem sehenswerten 5-Teiler „Chernobyl“. Laut Medienberichten stimmt sachlich auch vieles davon mit der traurigen Realität überein.
Für die Katastrophe waren lt. diversen Dokumentationen zwei Faktoren maßgeblich: Zum einen wurde der umgebende Druckbehälter aus Kostengründen nicht gebaut, zum 2. fehlte es an einer ausreichenden Betriebsanleitung, da aus wissenschaftlicher Sicht unter den gegebenen Umständen die Katastrophe unvermeidbar war. Das wusste damals allerding die diensthabende Schicht – eben mangels ausreichender Betriebsanleitung – nicht.
Die Reaktoren in Fukushima waren zwar von der Bauart her sicherer, aber auch nur, solange genügend Strom zur Kühlung vorhanden war. Und auch hier führte ein auf Gewinnstreben basierender Ausführungsmangel zu Katastrophe. Um Geld zu sparen, befanden sich die Notstromaggregate in den Reaktorgebäuden und nicht auf den in unmittelbarer Nähe liegenden und vor Tsunami sicheren Hügeln. Deshalb wurden auch die Aggregate überflutet und soffen im Wasser ab. Die Folgen sind bekannt.
Die neuen, kleineren Typen von Flüssigsalz- und Kugelhaufenreaktoren sind nach Angabe von Wissenschaftlern hunderte Mal sicherer, weil sie bei sehr geringem Druck laufen und weil bei steigender Temperatur ohne Zutun von außen die Leistung drastisch absinkt.
In der Theorie klingt das sehr gut. Doch in der Theorie sollten auch Tschernobyl und Fukushima sicher sein. Man kann sich aber darauf verlassen, dass auch bei der Errichtung der neuen Reaktorgeneration an der Sicherheit gespart werden wird und damit Unfälle heraufbeschworen werden.
Bis die neue Reaktorgeneration Sicherheit in Serienreife erlangt, werden wohl zudem noch Jahrzehnte vergehen, auch wenn in China bereit ein halbes Dutzend Strom liefern.
Bis dahin werden vermutlich die Sahara Sonnenstrom und Patagonien Windstrom im Überfluss produzieren. In Patagonien liefert ein in Europa gebräuchliches Windrad die fünffache!!! Menge an Strom. CO2-freier Biosprit aus diesen Strommengen ist weltweit verschiffbar und wird dann hoffentlich Fahrzeuge, Flugzeuge und Industrie antreiben.
Der letzte Satz erschließ sich mir nicht! Welcher “Biosprit” ist hier gemeint?
Ethanol, das als Biosprit in Brasilien eine große Rolle spielt. Auch in Österreich fällt davon eine Unmenge als Abfallprodukt der Futtermittelproduktion an. Da leider nur Superbenzin E5 und nicht E10 an den Tankstellen verkauft wird, muss überschüssiges Ethanol exportiert werden. In heimischen Motoren verbrannt, ergäbe es lt. ÖAMTC, der die Österreichische Energieagentur mit einer Studie beauftragt hat, ein CO2-Einsparungspotenzial bis zu 1.500.000 Tonnen pro Jahr.
Derselbe Effekt stellt sich natürlich auch mit Ethanol ein, das mit Windstrom aus Wasser und CO2 gewonnen wird. Eine Versuchsanlage mit einem einzigen Windrad in Patagonien erzeugt dabei fast dreimal mehr Energie in Form von Ethanol als ein Windrad in Europa in Form von Strom.
Die europäischen Steuerzahler werden durch ihre abgepressten Steuergelder zugunsten der astronomischen Zwangsförderung der Elekromobilität dem Tesla-Musk noch viele Weltraumraketen finanzieren müssen, die auf dem Mond nachhaltig zerschellen werden! Haarsträubender gehts nimmer, oder?
AKW4.0 kleinere um die 300 MWh sollen, so war zu lesen, einen Super-Gau ausschließen. Alte
Brennstäbe können so aufbereitet werden, dass diese
für die AKWs4.0 Verwendung finden. Das reicht
schon mal für viele Jahrzehnte, ohne Erz abzubauen.
(aus Literatur entnommen) Schade das DE nicht mehr
forscht.
Ohne AKW4.0 wird es nicht gehen, schrieb ich schon vor längerer Zeit, nun hat die EU mal richtig entschieden. (grün)
Die Bevölkerung ist da gegen aber nur, weil sie nicht
aufgeklärt sind. AKW4.0 ausgebrannte Brennstäbe
brauchen nur ein Endlager von tausend Jahren. Das ist schon ein kleiner Unterschied. DE/Russland/Ukraine
jeder könnte hier als Profiteur hervor gehen.
DE zur Zeit 0,7 % der Fläche + 2,0% sollen es werden
mit Windräder zu bebauen. Sind nochmal 70.000 Räder, da sagt das Volk vorher schon, halt.
Zweite Möglichkeit: Sahara ! Forscher aus Schweiz und Potsdam haben Prototyp vorgestellt, aus Sonne + Luft
Kraftstoff (auch für alle Flugzeuge 0,5% der Fläche Sahara) herzustellen.
Großteil der Wüste ist Steinwüste. (wissen auch viele nicht)
Stromleitungen in DE müssen alle unter die Erde. Es kostet. Klima ? Stürme, Oberlandleitung sind wartungsintensiv, störanfällig, (auch EMP) ist aber ein muss. Leider Zeit verpennt. (Merkel)
Vor 40 Jahren . . .parallel anzufangen.
Nun ja, Zeit sollte nicht mehr verplempert werden.
Sahara Sonne-Luft / AKW4,0 packen wir s an.
Nette Ansage, nur worauf sprechen Sie an wenn sie sagen AKW 4.0 ? FHR, MSR, PB-AHTR…? Es klingt super schön, alter Brennstoff rein, saubere Energie raus, dann kommt das aber. Diese Technologien können zwar keine Kernschmelze erleiden oder superkritisch werden, also bleibt der große Bumms aus. GAU steht aber nur für “grösster anzunehmender Unfall”. Diese Reaktoren, egal ob Thoriumreaktor oder ein anderes Konzept, egal ob graphitmoderiert oder nicht brüten ihr eigenes U233 das sie “verbrennen” (z.b. aus 232 Thorium). Dabei entsteht im Reaktor hochradioaktives Xenon135 das abgeschieden werden muss, kurzlebig ist und zu Cäsium135 zerfällt, und bitte schon haben sie ihr Endlagerungsprodukt. Sollte es ein graphitmoderiertes System sein, bleiben auch noch die Graphitreste zur Endlagerung übrig. Stellt man solche Dinger dann mal schnell in instabile Regionen weil’s eh so sicher sind habe diese wenigstens Material für dreckige Bomben oder trennen sich ein Brutprodukt für Kernwaffenfähiges Material ab wenn sie weit genug sind. Ich bin sehr interessiert, kenne aber keine einzige Methode der Kernspaltung bei der nur stabile Isotopen oder im Reaktor wiederverwertbare Brennstoffe entstehen, sind sie da schon weiter ? Die idee von eFuels finde ich aber auch recht ansprechend, eine Kreislaufwirtschaft von CO2 durch Sonnenenergie, das macht Sinn.
Wenn das alles so sicher ist, dann sollten wir AKWs erlauben, aber jedes Kraftwerk muss eine Haftpflicht Versicherung haben, die alle Schäden abdeckt. Im Moment sind das nur 100 Mio €
Unsere Regierung wird die Naturgesetze einfach abschaffen und Wissenschaftler, die nicht ihrer Meinung sind, als Idioten abstempeln. Problem gelöst – Sarkasmus off.
Elektrische Energie kann nicht verlässlich mit Erneuerbaren produziert werden. Diese Art der Stromerzeugung ist teuer, verschandelt die Natur und die fehlende Möglichkeit Strom zu speichern benötigt ein fossiles oder atomares Backupsystem. Da stimme ich völlig überein. Ich befürworte auch die Atomkraft aber aus praktischen Überlegungen wird sie frühestens in den Jahren nach 2030 zur Verfügung stehen, selbst wenn jetzt der Ausbau entscheiden forciert wird. Und auch dann wird sie nur einen Teil der benötigten Energie liefern. Aber was geschieht jetzt weiter? Der Ausbau der Erneuerbaren wird nicht in dem Masse stattfinden können wie Grünen es planen und wäre auch keine Lösung. Es gibt große Widerstände in der Bevölkerung gegen die Positionierung von Windturbinen, die hässlich sind und Infraschall produzieren. Die Wasserkrsft ist nur mehr sehr gering ausbaufähig. Die Deutschen planen zur Überbrückung Gaskraftwerke aber wo kommt das viel Erdgas her? Die Russen werden, nachdem sie die Ukraine ganz oder teilweise besetzt haben wieder liefern wollen, was aber Europa aus politischen Gründen ablehnen wird (zumindest eine Zeit lang), Fracking wird in Europa abgelehnt obwohl dadurch fast die ganze benötigte Gasmenge gewonnen werden könnte. Der einzige Ausweg ist die Reaktivierung oder sogar der Neubau von Kohlekraftwerken. Das wäre wirtschaftlich und würde der Industrie und den Haushalten verlässlichen und einigermaßen bezahlbaren Strom liefern. In der derzeitigen politischen Konstellation ist das nicht möglich, also muss es erst zu Exzessen bei den Energiepreisen und zu Knappheit mit Strom- und Gasabschaltungen kommen bevor durch soziale Not der Druck wächst..
@lensgold: Ihre Prognosen sind wenig erbaulich. Wir alle hoffen, dass es nicht zu enormen wirtschaftlichen Schäden durch Preiserhöhungen und Blackouts kommt. Ich fürchte aber, es wird passieren. So wie die ÖVP in der Koalition mit der SPÖ immer wieder im Liegen umgefallen ist, dürfte sich das Spiel mit den Grünen wiederholen. Hat die ÖVP keine Naturwissenschaftler und Techniker in den vorderen Reihen? Es scheint so. Bei den Grünen frage ich erst gar nicht. Die wollen zurück an die Bauernhöfe und Forsthäuser der Romantik. Bei denen ist naturwissenschaftlich alles gaga, was über die Hebelgesetze der Mechanik hinausgeht.
Siehe: https://www.welt.de/236157206
Es gibt 2 in Deutschland entwickelte Reaktorsysteme die ungefährlich sind und Atommüll verbrennen.
In China und in Kanada werden sie verwirklicht.
@Schlögl : THTR und PBMR sind weder ungefährlich noch verbrennen sie beliebigen Atommüll…mit großer Vorsicht vorwärts gehen ist anzuraten ! Seit den 60er bzw. sogar 40er Jahren werden diese Konzepte erforscht, ohne Abfall ist sowieso nichts davon. Die Reaktoren mit geringeren Energiedichten haben zwar keine Anfälligkeit “durchzugehen”, dafür fällt mehr schmutziges Material an und gefährlich sind sie allemal ! Da wird schon wieder reingehyped dass es unglaublich ist.
Guter Artikel ! Ich vermisse nur noch die Tatsache, dass z.B. in DE sehr sichere Reaktoren im Rahmen der Energiewende vom Netz genommen wurden, nur um sie jetzt im Nachgang als “eh Grün” darzustellen. Nur sind die Kosten und der Schaden schon entstanden. In keinem der abgeschalteten Werke in Deutschland waren so exorbitante Baumängel festzustellen wie z.B. in Temelin oder Bohunice die am laufen sind. Da zeigt sich wieder mal der Geist unsrer woken Grünlinge. Übrigens darf ich auch an die Proteste gegen Wasserkraftwerke wegen Au-verbauungen und Artenschutz in den Gewässern erinnern, jegliche Form von Energiegewinnung ist denen praktisch ein Dorn im Auge. Ich selbst kenne jedoch einige Bitcoinbegeisterte Grüne, also solche die welche besitzen. Wie passt denn das zusammen ? Meine Antwort : Gar nicht, Doppelmoral hoch drei. Bei anderen ankreiden und selbst tun was immer man grade will. Wenn man ertappt wird kann man ja immer noch sagen “ich habs ja nicht gewusst”. Brrr…
@Mops: Die Abschaltung der deutschen Reaktoren ist ein Fehler, der ua. wesentlich zur Strompreiserhöhung – auch bei uns – beiträgt. Man könnte darüber einen eigenen Artikel schreiben. Mir war jedoch die Erwähnung der Oklo-Reaktoren wichtig, weil diese nur Insidern bekannt ist. Vor allem aber frage ich mich, wie sorglos einige Politiker die Energieversorgung von morgen sehen. Da wird mit Fantasiezahlen hantiert, dass es kracht. Unser Hauptproblem dabei: Das Niveau unserer Regierenden und unserer Volksvertreter. Es gab schon bessere Zeiten.
Naja, es sind ja kaum Techniker die Entscheidungsträger, sondern Juristen, Soziologen oder Politologen etc. und das ganz besonders bei den Grünen. Wie kann man da besonderes Verständnis für Naturgesetze erwarten? Oder für Digitalisierung?
Immerhin, man kann Naturgesetze wie das Energieerhaltungsgesetz ignorieren. Aber die Konsequenzen daraus nicht mehr…
Ich als Atomkraft Gegner, Sicherheit und Entsorgung unbefriedgend
Gelöst!! Aber bei dem neue vorgeschlagen Reaktor auf basis von Raioaktif angereichert Salz das in flüssigen Zustand im fest wird, tritt
nicht in die Umwelt aus und wenn ist es
sofort fest und einfach zu verwerten, oder zu entsorgen! Die lagerzeit von 300 Jahren bis zu ungefährlichkeit
ist überschaubar!! Und viel kleiner
einfacher und dezentraler einstzbar.
Ein ganz wichtiger Punkt kurze Leitungswege, um die Leitungveluste
zu reduzieren! Wenn das alles so stimmt
und diese sicheren Atomaren Kleinkrafwerke so einstzbar sind wie
kleine Gasturbinen, habe den Bau dieser bei der Elin Weiz selbst beobachtet! Wurden für Frankreich in
Serie produziert!! Ist das eine machbare
Lösung und gibt Hoffnung das wir
aus der Verbennerei der Fossilen Brennstoffe raus kommen!! Auf jeden Fall besser als ein Klimakolaps!!!
@Herr Öller, ich würde mich über so einen Artikel auch sehr freuen, es ist mir klar dass nicht alles immer in einer Abhandlung Platz findet, da ihr ja sehr viel präziser schreiben müsst als es der Kommentarschreiber tut.
@Fossil : Ja, die kurzsichtigkeit der Entscheidungsträger ist auch genau was mich stört.
@Nöhrer : Ich bin kein Gegner neuer technologien, sie müssen sich aber bewähren und beweisen, ein schnelles ausrollen immer neuer gehypter technologien nur um später drauf zu kommen, dass sie doch nicht das gelbe vom Ei waren befeuert den Kollaps statt ihn zu verhindern. PS: Klima reagiert träge, sich auf den Wandel einzustellen ist unabdingbar ! Vielen Dank an alle für den schönen Diskurs.