Kernkraftwerk

Kernkraftwerk Grohnde. Der Kernreaktor befindet sich unter der Kuppel auf der rechten Seite. Links stehen zwei Kühltürme.

Demonstration vor dem Kernkraftwerk Gösgen (Schweiz)

Ein Kernkraftwerk (KKW), auch Atomkraftwerk (AKW), ist ein Wärmekraftwerk zur Gewinnung elektrischer Energie aus Kernenergie durch kontrollierte Kernspaltung (Fission).

Physikalische Grundlage von Kernkraftwerken ist die Energiefreisetzung bei der Spaltung von schweren Atomkernen. Die Bindungsenergie pro Nukleon ist in den Spaltprodukten größer als vorher im spaltbaren Kern. Diese Energiedifferenz wird bei der Kernspaltung - hauptsächlich als Bewegungsenergie der Spaltprodukte - freigesetzt. Durch die Abbremsung der Spaltprodukte im umgebenden Material entsteht Wärme, mit der Wasserdampf erzeugt wird.

Größere Kernkraftwerke bestehen aus mehreren Blöcken, die je für sich unabhängig voneinander elektrischen Strom erzeugen. Zurzeit sind weltweit 210 Kernkraftwerke mit 442 Reaktorblöcken am Netz,^[1] die rund 13 % des weltweiten Strombedarfs decken.^[2]

Geschichte

Wortherkunft

Kernkraftwerk Brunsbüttel

Für die bei Kernreaktionen und radioaktiven Umwandlungen frei werdende Energie wurde 1899 der Begriff Atomenergie von Hans Geitel geprägt; damals fehlten allerdings die Kenntnisse über den Aufbau von Atomen. Umgangssprachlich wird eine Nuklearwaffe, deren Wirkung auf Kernspaltung und/oder Kernfusion beruht, meist als Atombombe bezeichnet. Die später eingeführten Begriffe der Atom- bzw. Kernwaffe konnten sich nur im gehobenen bzw. technischen Sprachgebrauch durchsetzen.

1955 wurde in Deutschland das Bundesministerium für Atomfragen geschaffen, das 1957 in Bundesministerium für Atomkernenergie und Wasserwirtschaft und 1962 in Bundesministerium für Wissenschaftliche Forschung umbenannt wurde. Die Leiter des Atomministeriums wurden als Atomminister bezeichnet. Das erste nuklear betriebene Forschungsschiff Deutschlands, die 1964 in Betrieb genommene Otto Hahn, wird im Volksmund bis heute meist als „Atomschiff“ bezeichnet. Auch die im Jahr 1957 gegründete Europäische Atomgemeinschaft (EAG oder heute EURATOM) erhielt ihren Namen mit dem damals überwiegend positiv besetzten Begriff Atom.

Erst ab Mitte der 1960er Jahre setzte sich im deutschen Sprachgebrauch zunehmend die Ablösung des Begriffsteils Atom durch Kern durch. Als Grund dafür wird häufig die sich aufgrund des verschärfenden Kalten Kriegs und der Kubakrise zunehmende Angst vor einem Nuklearkrieg angeführt, in der der Namensbestandteil Atom zunehmend negativ aufgenommen wurde. Die Begriffe Kernkraftwerk (KKW) und Atomkraftwerk (AKW) werden heute als Synonyme verwendet. 1966 wurde für die Kraftwerke Rheinsberg und Gundremmingen A sowie alle nachfolgenden Anlagen in Deutschland die Bezeichnung Kernkraftwerk verwendet. Die Bezeichnung „Kernkraftwerk“ wird durch die Norm DIN ISO 921/834 geregelt.^[3]

Technologiegeschichte

KRB A, Gundremmingen, im August 1966, Blick vom Wettermast

Das erste zivile Kernkraftwerk der Welt wurde 1954 im russischen Obninsk erfolgreich in Betrieb genommen, es hatte eine elektrische Leistung von 5 MW. Ein Jahr später wurde 1955 in Calder Hall (England) ein weiteres Kernkraftwerk errichtet, welches 1956 mit einer Leistung von 55 MW ans Netz ging und als erstes kommerzielles Kernkraftwerk der Welt bezeichnet wird. In den meisten frühen Kernkraftwerken kamen Siedewasserreaktoren zum Einsatz, da diese einfacher zu konstruieren und zu regeln sind. Inzwischen sind dagegen Druckwasserreaktoren üblicher, die höhere Leistungsdichten besitzen und bei denen der Kontrollbereich kleiner ist. Das erste Kernkraftwerk Deutschlands war das unter Lizenz von GE von der AEG gebaute Kernkraftwerk Kahl (16 MW elektrisch) mit einem Siedewasserreaktor, der zuerst am 13. November 1960 kritisch wurde. Es folgten der Mehrzweckforschungsreaktor Karlsruhe (MZFR) (29. September 1965, 57 MW elektrisch) und das Kernkraftwerk Rheinsberg, ein Wasser-Wasser-Energie-Reaktor (WWER) sowjetischer Bauart in Brandenburg (damals DDR). Es wurde am 9. Mai 1966 das erste Mal mit dem Netz synchronisiert und war bis 1990 in Betrieb. Das nächste war ein Siedewasserreaktor (KRB A) in Gundremmingen (14. August 1966, 250 MW elektrisch) und schließlich ein Kraftwerk mit einem Druckwasserreaktor 1968 in Obrigheim in Baden-Württemberg (357 MW elektrisch).

Alle noch im Betrieb befindlichen deutschen Kernkraftwerke wurden von der Siemens AG oder deren ehemaliger Tochter, der Kraftwerk Union (KWU), gebaut. Ausnahmen bilden die Kraftwerke mit Siedewasserreaktoren (Brunsbüttel, Isar I, Philippsburg I und Krümmel). Sie wurden von der AEG begonnen und von der KWU fertiggebaut, nachdem die Kernkraftsparte der AEG in der KWU aufging.

Entsprechend ihrer historischen Entwicklung teilt man Kernkraftwerke in verschiedene Generationen ein:

Generation	Beschreibung	Beispiele
I	Erste kommerzielle Prototypen	Shippingport, 1957, DWR 60 MW (elektrisch) Dresden, 1960, SWR 180 MW (elektrisch), Fermi 1, 1963, Brutreaktor 61 MW (elektrisch)
II	Kommerzielle Leistungsreaktoren	CANDU, Konvoi, EdF-Kraftwerke
III	Fortschrittliche Reaktoren (evolutionäre Weiterentwicklungen aus Generation II)	EPR, ABWR, Hochtemperaturreaktor, Advanced CANDU Reactor, MKER, Russisches schwimmendes Kernkraftwerk
IV	Zukünftige Reaktortypen (derzeit vom Generation IV International Forum vorangetrieben)

Im April 1986 ereignete sich im Kernkraftwerk Tschernobyl die bislang schwerste Havarie eines Kernkraftwerks beim ukrainischen Prypjat, bei dem der Reaktor des Blocks 4 explodierte. Ein Brand des als Moderator enthaltenen Graphits beförderte mit den Rauchgasen erhebliche Mengen radioaktiver Nuklide in die Atmosphäre. Der radioaktive Niederschlag der entstehenden radioaktiven Wolke reichte bis West-Europa. Eine politische Folge der Havarie war der weitgehende Stopp des Ausbaus der Kernenergie in West-Europa bis hin zum Beschluss des Atomausstiegs in Deutschland. Erst im Jahr 2004 wurde mit dem EPR in Olkiluoto in Finnland erneut ein Kernkraftwerk in Auftrag gegeben.

Anzahl der Kernkraftwerke

→ Hauptartikel: Kernenergie nach Ländern

Weltweite Nutzung der Kernenergie zur Stromerzeugung.

Bis Ende der 1980er Jahre stieg die Zahl der Kernkraftwerke weltweit stetig an, bis sie im Jahre 1989 einen vorläufigen Höhepunkt mit 423 für Stromproduktion genutzte Reaktoren erreichte. Seitdem hat sich das Wachstum deutlich verlangsamt bzw. in einen leichten Rückgang gewandelt. Die Zahl der betriebenen Anlagen betrug im Jahr 2002 444, im Jahr 2009 436. Im Jahr 2008 wurde erstmals seit den 1960er Jahren weltweit kein neues Kernkraftwerk in Betrieb genommen. Derzeit nimmt die Zahl der Kernkraftwerke wieder leicht zu. Im August 2011 sind laut World Nuclear Association 440 Reaktoren in Betrieb und 62 im Bau. Bei den in Betrieb befindlichen Reaktoren sind die acht in Deutschland 2011 bereits abgeschalteten Reaktoren noch mit eingerechnet^[4][5]

Zukunft

Nach einer Studie von Moody's liegen die Investitionskosten neuer Kernkraftwerke bei bis zu 4.900 €/kW, das Angebot für zwei neue Reaktoren im Kernkraftwerk Darlington bei knapp 7.600 € pro kW.^[6][7]

Trotz weltweit zunehmender Zahl von Ankündigungen über Pläne zum Bau von neuen Kernkraftwerken stagniert der Neubau, wofür nicht zuletzt die zurückgehende Bereitschaft der Banken beiträgt, neue Kernkraftwerke zu finanzieren.^[8] Besonders in den USA zeichnet sich ab, dass aufgrund der sich verschärfenden Haushaltslage keine staatlichen Subventionen für Kernkraftwerke mehr möglich sind. Banken verlangen dort Staatsbürgschaften über 100 % der Baukosten.^[9] In Großbritannien erwägt die Regierung, die geplanten neuen Kernkraftwerke nicht mehr wie bisher durch Subventionen zu finanzieren, sondern die Stromverbraucher dafür mit einer Energiesondersteuer zu belasten.^[10] Dabei würden den privaten Haushalten in Großbritannien jährliche Mehrkosten in Höhe von durchschnittlich 49 € entstehen. Zum Vergleich: Private Haushalte in Deutschland müssen etwa den gleichen Betrag wegen des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes und des Erneuerbare-Energien-Gesetzes aufbringen.

Eine Studie von 2009 sagt voraus, dass die Zahl der weltweiten Kernkraftwerke bis 2030 um 30 Prozent sinken werde. Zwar gebe es eine hohe Zahl von Neubauvorhaben, jedoch wird angenommen, dass höchstens ein Drittel realisiert wird. Die zum Zeitpunkt der Studie (2009) im Bau stehenden 37 Reaktoren könnten die demnächst altersbedingten Abschaltungen nicht aufwiegen.^[11] Da die derzeit in Bau befindlichen Kernkraftwerke im Vergleich zu den alten Kernkraftwerken, die in den nächsten Jahren abgeschaltet werden, eine erheblich höhere Leistung erreichen ist damit zu rechnen, dass auch bei einem Rückgang der Gesamtzahl der Reaktorblöcke weltweit durch mehr Stilllegungen als Neubauten die durch Kernkraft erzeugte Strommenge trotzdem zunehmen wird.

Weltweit befinden sich Mitte 2011 62 Kraftwerksblöcke in Bau, 154 in Planung und weitere 342 sind langfristig angedacht.^[12]

Funktionsweise und Aufbau

Schema eines Kraftwerks mit Druckwasserreaktor

Schema eines Kraftwerks mit Siedewasserreaktor

Die Umwandlung in elektrische Energie geschieht indirekt wie in herkömmlichen Wärmekraftwerken: Die Wärme, die bei der Kernspaltung im Kernreaktor entsteht (er entspricht dem Kessel in einem Kohlekraftwerk), wird auf einen Wärmeträger – meist Wasser  (Standardtyp Leichtwasserreaktor) – übertragen, wodurch dieses erwärmt wird. Direkt im Reaktor oder indirekt in einem Dampferzeuger entsteht Wasserdampf. Der unter Druck stehende Wasserdampf wird einer meist mehrstufigen Dampfturbine zugeführt. Dampfturbinen in Kernkraftwerken gehören zu den größten Dampfturbinen überhaupt. Nachdem die Turbine den Dampf expandiert und teilweise kondensiert hat, wird der restliche Dampf in einem Kondensator niedergeschlagen. Der Kondensator entspricht dabei einem Wärmeaustauscher, welcher auf Sekundärseite etwa mit einem Fluss oder einem Kühlturm verbunden ist. Nach der Kondensation wird das nunmehr flüssige Wasser durch Pumpen auf den Dampfdruck im Kernreaktor oder Dampferzeuger gebracht und in mehreren Schritten nahezu auf Sättigungstemperatur regenerativ vorgewärmt. Das Wasser gelangt danach in den Kernreaktor und der Kreislauf beginnt erneut. Der Wasser-Dampfkreislauf entspricht dabei dem Clausius-Rankine-Kreisprozess.

Kernreaktor

→ Hauptartikel: Kernreaktor

Der Kernreaktor ist das Herz des Kraftwerks. In seinem zentralen Teil, dem Reaktorkern, wird durch kontrollierte Kernspaltung Wärme erzeugt. Mit dieser Wärme wird ein Kühlmittel erhitzt, das durch den Reaktor gepumpt wird und dadurch die Energie aus dem Reaktor abtransportiert.

Da die Kernspaltung mit für Lebewesen gefährlicher Radioaktivität verbunden ist, ist der Reaktorkern von einem Schutzschild umgeben. Dieser sogenannte thermische Schild absorbiert die aus dem Reaktordruckbehälter austretende Strahlung. Die äußere Hülle um den Reaktor und die radioaktiven Nebenkreisläufe, zu denen auch das Brennelementlagerbecken gehört, bildet der Sicherheitsbehälter (Containment), der bei Störfällen verhindert, dass radioaktives Material in die Umwelt gelangt. Der Sicherheitsbehälter wird bei einem Bruch des Primärkreises automatisch hermetisch abgeschlossen (sog. Durchdringungsabschluss) und ist so ausgelegt, dass er dem dabei sich aufbauenden Druck standhält. Zusätzlich sind viele Reaktorgebäude mit einer Kuppel aus Beton ausgestattet, um den Reaktor vor Einwirkungen von außen zu schützen.

In Kernkraftwerken werden unterschiedliche Reaktortypen eingesetzt, die sich im Wesentlichen durch die verwendeten Kernbrennstoffe, Kühlkreisläufe und Moderatoren unterscheiden.

Dampfturbine

Niederdruck-Turbinenläufer aus dem Kernkraftwerk Unterweser

Die Aufgabe der Dampfturbine ist es, die im Dampf enthaltene Wärme in Rotationsenergie umzuwandeln. An die Turbinenwelle ist die Welle des Generators gekuppelt. In Kernkraftwerken finden zumeist Sattdampfturbinen Anwendung. Die Turbine hat einen Hochdruckteil und meist zwei oder drei Niederdruckstufen. Aufgrund der hohen Dampffeuchte nach dem Hochdruckteil wird der Dampf vor Eintritt in den Niederdruckteil mittels Frischdampfüberhitzung und Hochgeschwindigkeitsabscheidung getrocknet. Am Ende der letzten Schaufelreihe des Niederdruckteils hat der Dampf etwa eine Feuchtigkeit von 15 %. Die Entspannung bis in das Nassdampfgebiet führt zu einer hohen Arbeitsausbeute, allerdings mit den Nachteilen, die mit feuchtem Wasserdampf verbunden sind.

Wenn der Generator durch eine Störung die erzeugte elektrische Energie nicht mehr abgeben kann, nimmt er entsprechend wenig mechanische Energie auf. Als Reaktion auf diesen Lastabfall würde sich die Drehzahl der Turbine bis über die zulässige Betriebsgrenze erhöhen, mit der Gefahr der Selbstzerstörung durch zu hohe Zentrifugalkräfte. Um diesen Ablauf zu vermeiden, sind kurz vor dem Turbineneintritt Ventile in der Frischdampfleitung montiert. Wenn diese Schnellschlussventile betätigt werden, leiten sie den Dampf unter Umgehung der Turbine direkt in den Kondensator. Parallel dazu wird der Reaktor heruntergefahren, da der Kondensator die volle Reaktorleistung nur begrenzte Zeit aufnehmen kann. Diese Turbinenschnellabschaltung (TUSA) ist, wie jeder unplanmäßige sicherheitsrelevante Vorfall in deutschen Kernkraftwerken, meldepflichtig.

Das Maschinenhaus mit der Dampfturbine ist baulich meist vom eigentlichen Reaktorgebäude getrennt. Es ist so orientiert, dass bei einer Zerstörung einer Turbine im laufenden Betrieb möglichst keine Trümmerteile in Richtung des Reaktors fliegen.

Im Falle eines Druckwasserreaktors ist die Dampfturbine hermetisch vom nuklearen System getrennt. Um eine Leckage im Dampferzeuger und damit den Übertritt von radioaktivem Wasser frühzeitig zu erkennen, ist am Dampfaustritt des Dampferzeugers ein Aktivitätsmessgerät angebracht. Bei Siedewasserreaktoren ist dagegen auch die Dampfturbine mit radioaktivem Wasser beaufschlagt und deshalb Teil des Kontrollbereichs des Kernkraftwerks.

Generator

Turbosatz im Kernkraftwerk Balakowo.

Der Generator wandelt die durch die Turbine bereitgestellte kinetische Energie in elektrische Energie. Es kommen niederpolige Drehstrom-Synchrongeneratoren mit hoher Bemessungsleistung zum Einsatz. Generatoren dieses Typs werden auch Turbogenerator genannt und bilden in Einheit mit der Dampfturbine einen Turbosatz. Für das Kernkraftwerk Olkiluoto wurde der bisher größte Synchrongenerator (Stand 2010) gefertigt. Er hat eine Bemessungsscheinleistung von 1992 MVA.^[13]

Hauptkühlmittelpumpe (DWR) und Zwangsumwälzpumpe (SWR)

Die Hauptkühlmittelpumpe eines DWR hat die Aufgabe, das Kühlmittel zwischen Reaktor und Dampferzeuger umzuwälzen. Die meisten westlichen Kernkraftwerke verfügen über vier Hauptkühlmittelpumpen (entsprechend der Anzahl der Loops), die aus Sicherheitsgründen jeweils voneinander getrennt im Reaktorgebäude untergebracht sind. Die Ausführung der Pumpe entspricht dabei einer Zentrifugalpumpe mit einem einteilig geschmiedeten Gehäuse. Der Durchsatz beträgt bis zu 10.000 l/s bei einem Druck von bis zu 175 bar und einer zulässigen maximalen Temperatur von 350 °C.^[14] Die Druckerhöhung durch die Hauptkühlmittelpumpe beim DWR entspricht dem Druckverlust im Loop (Reaktor, Dampferzeuger und Rohrleitungssystem). Auch nach Ausfall der Hauptkühlmittelpumpen (RESA ist die Folge) ist die Umwälzung und somit die Wärmeabfuhr durch sog. Naturumlauf gewährleistet. Beim Siedewasserreaktor sind im Reaktordruckbehälter Zwangumwälzpumpen angebracht, deren Auslegung etwa denen in einem gleich großen DWR entspricht. Sie stabilisieren den Durchfluss und sind über die Drehzahlregelung in die Leistungsregelung des Reaktors eingebunden. Bei größerem Durchsatz sinkt der Dampfblasengehalt im Kühlmittel, wodurch die Reaktivität steigt. Für die Nachwärmeabfuhr nach der Abschaltung sind die Pumpen nicht erforderlich, der Naturumlauf ist dann ausreichend.

Neben diesen Hauptkühlmittelpumpen verfügt ein Kernkraftwerk üblicherweise noch über mehrere Notfalleinspeisungen auf unterschiedlichen Druckniveaus, die bei Störungen (siehe Auslegungsstörfall) die Kühlung des Reaktorkerns aufrechterhalten.

Sicherheitsventile

Um den Druck im Reaktordruckbehälter bei einem Störfall nach oben zu begrenzen, sind zwei voneinander unabhängige Sicherheitsventile vorhanden. Die Druckbegrenzung soll ein Bersten von Rohrleitungen oder Reaktordruckbehälter verhindern. Die Ventile sind in ihrer Kapazität so ausgelegt, dass sie die zugeführten Volumenströme bei nur geringem Druckanstieg ableiten können. Im Falle des SWR wird der Dampf in die Kondensatkammer geleitet und dort kondensiert. Die Kammern sind über Wärmetauscher mit dem Zwischenkühlkreislauf verbunden. Werden Gas-Dampfgemische (ggf. nach Filterung) in die Umgebung außerhalb der Sicherheitsbehälter geblasen, spricht man von Venting (siehe auch Wallmann-Ventil).

Die Sicherheitsventile im DWR sind nicht absperrbar, um ihre sicherheitstechnische Funktion nicht zu gefährden. Den Sicherheitsventilen im Ansprechdruck vorgelagert existiert jedoch zumindest ein separates Abblaseventil zur Druckbegrenzung im RKL. Dieses kann im Bedarfsfall mit einem vor- oder nachgelagertem Ventil abgesperrt werden und somit einen Kühlmittelstörfall auf Grund von Nicht-Schließen des Ventils vermeiden. Das Nicht-Schließen eines solchen Abblaseventils führte zusammen mit dem erst später erfolgtem Schließen der Absperrarmatur zu einem folgenschweren Unfall im Kernkraftwerk Three Mile Island.

Speisewasserpumpen

Die Speisewasserpumpen haben die Aufgabe, das Wasser aus dem Speisewasserbehälter auf den Dampfdruck im Reaktor und im Dampferzeuger zu bringen und das Wasser mit ca. 2200 kg/s zu fördern. Die benötigte Leistung beläuft sich dabei auf ca. 20 MW pro Pumpe. Über das Speisewassersystem wird der Wasserstand im Dampferzeuger und Kernreaktor geregelt.

Notstromversorgung

Die Notstromversorgung eines Kernkraftwerks ist mehrfach redundant durch Dieselaggregate und Batteriepufferungen aufgebaut. Die Batteriepufferung stellt die unterbrechungsfreie Einkoppelung der Dieselaggregate in das Netz sicher. Wenn nötig, erlaubt die Notstromversorgung das sichere Herabfahren des Kernreaktors. Weniger wichtige Hilfssysteme wie bspw. Begleitheizungen von Rohrleitungen werden dabei nicht versorgt. Der Großteil der benötigten Leistung dient der Versorgung der Speisepumpen und Notspeisepumpen, um nach dem Herunterfahren des Kernreaktors die Nachzerfallswärme auch bei einem Ausfall des Stromnetzes, einem Blackout dauerhaft abzuführen.

Betrieb

Betriebsweise

Bei Kernkraftwerken ist die Investition in den Bau hoch; die Kosten im laufenden Betrieb sind vergleichsweise niedrig. Aus diesem Grund ist es betriebswirtschaftlich vorteilhaft, sie möglichst durchgehend mit Maximalleistung als Grundlastkraftwerke zu betreiben. Da aber die Anforderungen an die Flexibilität der Stromnetze zugenommen haben, nicht zuletzt durch den Ausbau der regenerativen Energien, beteiligen sich Kernkraftwerke mehr als früher an der Lastregelung. Dies tun sie auch deshalb, weil je nach Strompreis an der Strombörse dieser zu manchen Tages- und Jahreszeiten null beträgt und ein Stromlieferant sogar Netzdurchleitungsentgelte zahlen muss (sein „Erlös“ also sogar negativ ist).

Ein Lastwechsel kann in einem Bereich von 50 % bis 100 % der Nennleistung im Normalbetrieb mit Geschwindigkeiten von ca. 4 bis 5 Prozent der Nennleistung pro Minute vorgenommen werden. Die Primärregelung der Leistung übernimmt die Frequenzregelung des Generators. Eine stärkere Leistungsreduktion über Dampfparameter kann zu lokaler Überhitzung von Brennelementen mit Materialversprödung oder Rissbildung führen. Eine Leistungsreduktion durch Steuerstäbe kann zu einem ungleichmäßigen Abbrand der Brennelemente führen, was verschiedene Reaktorkernparameter verändern würde. Um damit einhergehende technische Risiken zu minimieren, müssten Wartungsintervalle verkürzt werden. Dies würde wiederum die Betriebskosten erhöhen, weshalb die Betreiber eine stärkere Drosselung der Leistung möglichst vermeiden.

Im Jahr 2009 waren die deutschen Kernkraftwerke – Revisionsstillstände und technische Betriebsstörungen mitgerechnet – im Schnitt zu rund 73% zeitverfügbar und zu rund 74% arbeitsverfügbar.^[15] Die tägliche Stromerzeugung schwankt stärker, aufgrund von Revisionsstillständen und Betriebsstörungen. Sie wurde im Jahresverlauf 2009 in Deutschland aus rund 53 % bis 89 % der installierten Nennleistung^[16] gewonnen.

Beispiele für reinen Grundlastbetrieb sind die KKW Biblis B, Neckarwestheim II, Grafenrheinfeld und Emsland, die außerhalb der Revisionen fast durchgehend unter Volllast betrieben wurden.^[17] Beispiele für Betrieb nach Lastanforderung sind die KKW Brokdorf und Grohnde.^[17]

Brennstoff

Als Kernbrennstoff wird in den meisten heute betriebenen Kernkraftwerken angereichertes Uran (Anteil des Isotops ²³⁵U ca. 3 bis 4 %) eingesetzt. Jedes Brennelement bleibt üblicherweise drei Jahre im Reaktor; jährlich wird das älteste Drittel der Brennelemente ausgetauscht, weil der Gehalt an ²³⁵U zu weit gesunken und andererseits ein Gehalt an neutronenabsorbierenden Spaltprodukten aufgebaut ist. Durch Neutroneneinfang ist außerdem ein Teil des nicht spaltbaren Uranisotops ²³⁸U in Plutonium umgewandelt worden, und zwar hauptsächlich in ²³⁹Pu, in geringerer Menge auch ²⁴⁰Pu.

Dieses Plutonium eignet sich als Kernbrennstoff. Durch seine Nutzung lässt sich die Energiemenge, die sich aus einem Kilogramm Natururan gewinnen lässt, erheblich steigern. Zur Nutzung des Plutoniums müssen die Brennelemente eine Wiederaufarbeitung durchlaufen, bei der die Spaltprodukte und das noch nicht verbrauchte Uran abgetrennt werden. Es gibt weltweit, auch in Deutschland, viele Kraftwerke mit einer Nutzungslizenz für MOX-Brennelemente. Mischoxid (MOX) ist ein Gemisch aus Uranoxid und Plutoniumoxid. Die Verwendung von höheren Plutoniumanteilen im MOX ist wegen der Möglichkeiten zur Proliferation und den höheren Sicherheitsanforderungen an einen mit Plutonium betriebenen Reaktor umstritten.^[18]

Ohne Wiederaufarbeitung abgebrannter Brennelemente kann ein Kernkraftwerk aus einem Kilogramm Natur-Uran je nach eingesetztem Reaktortyp und Brennstoffkreislauf etwa 36–56 MWh Strom erzeugen. Zusammengenommen haben die rund 439 Kernreaktorblöcke, die es weltweit in 31 Ländern gibt, die Kapazität zur Bereitstellung von etwa 370 Gigawatt elektrischer Leistung, woraus rund 15 % der Gesamtmenge weltweit erzeugten Stroms gewonnen werden.^[19] Hierbei fallen pro Jahr rund 12.000 Tonnen radioaktiver Abfall an, welcher mit Plutonium kontaminiert ist.^[19]

Am weltweiten Gesamtverbrauch von Primärenergie hatte die Kernkraft 2008 einen Anteil von 5,5 %.^[20]

Wirkungsgrad

Bezogen auf den Energiegehalt des im Brennstab umgesetzten ²³⁵U beträgt der Wirkungsgrad eines Kernkraftwerks etwa 35 Prozent. Bei Leicht- und Schwerwasserreaktoren wird der Wirkungsgrad durch vergleichsweise niedrige Frischdampftemperaturen von ca. 330 °C begrenzt (zum Vergleich: Die Frischdampftemperatur eines modernen Steinkohlekraftwerks beträgt ca. 580 °C). Eine Erhöhung der Frischdampftemperatur ist nur schwer zu realisieren, da die hohen Wärmestromdichten im relativ kompakten Kernreaktor die Verwendung von unterkritischem Wasser voraussetzen.

Durch den Umstand, dass es sich bei einem Kernkraftwerk um ein Großkraftwerk handelt, ergeben sich zudem im Durchschnitt längere Leitungen zum Endverbraucher, womit auch das Total der Übertragungsverluste steigt; in Deutschland gehen durch Netzverluste rund 6 % der bereitgestellten Elektroenergie im Stromnetz verloren.^[21]

Der Wirkungsgrad des gesamten Systems wird wie bei allen Energieerzeugungsanlagen reduziert durch den Energiebedarf zum Bau, Betrieb und Rückbau des Kraftwerks. Der Aufwand des Uranabbaus steigt aufgrund des knapper werdenden Rohstoffes stetig.

Risiken

Block 4 des Kernkraftwerks Tschernobyl (2006)

Siehe auch: Sicherheit von Kernkraftwerken

Siehe auch: Liste von Unfällen in kerntechnischen Anlagen und Liste meldepflichtiger Ereignisse in deutschen kerntechnischen Anlagen

Neben den allgemeinen Unfallrisiken eines thermischen Großkraftwerkes ergeben sich spezielle Risiken aus der Nutzung der Kernenergie. Besonders die Radioaktivität der Spaltprodukte stellt eine Gefahr dar. Unfälle können von geringfügigen internen Betriebsstörungen bis zu einer Katastrophe mit internationalen Auswirkungen reichen, wie es bei der Katastrophe von Tschernobyl der Fall war. Kernkraftwerke können außerdem im Rahmen von Kernwaffenprogrammen genutzt werden.

Risiko des Austritts von radioaktivem Material

Im normalen Betrieb entweichen kleine Mengen radioaktiven Materials vom Kernkraftwerk durch den Abluftkamin in die Umwelt. Dieses Material umfasst radioaktive Edelgase (Krypton-85) sowie das instabile Wasserstoffisotop Tritium, deren Entweichen gemessen wird und Auflagen unterliegt.^[22]

Durch Unfälle oder Störungen der Sicherheitsbarrieren können größere Mengen radioaktiven Materials in die Umwelt und in die Nahrungskette gelangen. Viele konstruktive Maßnahmen dienen dazu, das auch dann noch zu verhindern, wenn große Teile des Reaktors funktionsuntüchtig oder zerstört worden sind (siehe Auslegungsstörfall). Ein Beispiel dafür, dass Fehlbedienung zu einer Freisetzung von Radioaktivität führen kann, ereignete sich 1987 im KKW Biblis. Ein Ventil, das während des normalen Betriebs geschlossen sein sollte, schloss nicht. Die Betriebsmannschaft versuchte es durch die Öffnung eines Prüfventils „frei zu blasen“, was nicht gelang. Durch die Prüfleitung entwich Kühlwasser des Primärkreislaufs. Die radioaktive Belastung der Umgebung des Kernkraftwerkes blieb unter den gültigen Grenzwerten,^[23] da weitere Barrieren wie Auffangbecken und Containment funktionierten.

Risiko der Kernschmelze

→ Hauptartikel: Kernschmelze

Das Kernkraftwerk Three Mile Island

Durch die extrem hohe Energiedichte im Kernreaktor ist es möglich, dass beim Ausfall der Kühlung der Reaktorkern schmilzt und sich dadurch selbst zerstört. Die Konsequenzen der Kernschmelze können je nach den genauen Umständen im Wesentlichen auf das Kernkraftwerk beschränkt bleiben oder der Auslöser eines unkontrollierten Austritts von großen Mengen Radioaktivität sein.

Die Havarie im Kernkraftwerk Three Mile Island im Jahre 1979 ist ein Beispiel für eine Beschränkung auf das Kernkraftwerk. Hier gelang es das Schmelzen zu stoppen, bevor der Reaktordruckbehälter zerstört wurde. Der bei der Schmelze entstehende Wasserstoff wurde an die Atmosphäre abgelassen. Mit ihm entwich das radioaktive Gas Krypton-85 (10,75 Jahre Halbwertszeit) mit einer Aktivität von etwa 1,665 · 10¹⁵ Bq.^[24] 38 Versuche im Loss-of-Fluid-Test (LOFT) Reaktor im Idaho Test Area North (gebaut 1965-1975) halfen zwar bei der Dimensionierung der Notkühlsysteme, mussten zur Kernschmelze jedoch unbefriedigend bleiben, weil dort zu keiner Zeit der Reaktorkern schmolz und die Wärme- und Strahlungsgeometrie der um den Faktor 60 größeren kommerziellen Reaktoren nicht adäquat nachgebildet werden konnte.^[25] Forschungsmittel für die LOFT-Versuche waren schwer zu erhalten und wurden für die Schnelle-Brüter-Technologie umgeleitet.^[26] Beim Unfall in Tschernobyl wurde der Reaktorkern prompt überkritisch, die Kernschmelze riss die Brennstäbe auf und bildete Wasserstoff. Dampf- und Wasserstoff-Explosionen zerstörten die Abdeckung des Reaktors und warfen Teile des radioaktiven Brennstoffs in die unmittelbare Nähe des Kraftwerks aus. Ein dadurch entfachter Graphitbrand führte zur massiven Freisetzung des radioaktiven Inventars und erzeugte eine radioaktive Wolke, deren Fallout sich bis nach Nordeuropa erstreckte.

Eine Kernschmelze mit unkontrollierter Freisetzung radioaktiven Materials nennt man einen Super-GAU. Ein Core-Catcher „Kernfänger“ soll in Anlagen ab der Generation 3+, wie zum Beispiel im chinesischen Kernkraftwerk Tianwan, die Folgen einer möglichen Kernschmelze verringern und den Kern vor dem Absacken in das Erdreich auffangen.

Entsorgungs- und Endlagerungsproblematik

→ Hauptartikel: Radioaktiver Abfall

Die im Betrieb entstandenen Spaltprodukte und erbrüteten Transurane (Plutonium, Americium, Neptunium, etc.) müssen anschließend für längere Zeit aus der Biosphäre ferngehalten werden, bis sie zum größten Teil zerfallen sind. Diese Zeit reicht je nach Isotop von einigen Monaten bis zu vielen tausend Jahren. Zu den Spaltprodukten zählt das zu 0,7 % anfallende Iod-Isotop ¹²⁹I mit einer Halbwertszeit von 15,7 Mio. Jahren. Iod und seine Isotope werden als essentielles Spurenelement vom menschlichen Organismus aktiv aufgenommen, vor allem von der Schilddrüse. Das Risiko besteht vor allem in einer Freisetzung während der Zeit der Lagerung. Mithilfe von Wiederaufbereitung und Transmutation könnte versucht werden, die nötige Lagerzeit auf wenige hundert Jahre zu senken, jedoch sind die dafür nötigen Anlagen und Verfahren auch in der Kritik und bisher nicht anwendungsreif.

Vor der Endlagerung werden die abgebrannten Brennstäbe chemisch aufgelöst und in ihre Bestandteile getrennt. Bei dieser Konditionierung, die in Wiederaufbereitungsanlagen erfolgt, kann im Betrieb wie auch durch Unfälle und Irrtümer radioaktives Material in die Umwelt gelangen. Abgebrannter Kernbrennstoff aus deutschen Kernkraftwerken wird in der Wiederaufarbeitungsanlage La Hague an der französischen Kanalküste verarbeitet und zur Zwischen- und Endlagerung wieder zurück nach Deutschland gebracht. Der Transport erfolgt mit Hilfe von Castor-Behältern. Seit 2005 sind in Deutschland Transporte abgebrannter Brennelemente aus deutschen Kernkraftwerken per Atomgesetz verboten, die direkte Endlagerung ist daher die einzige Möglichkeit.

Proliferation von Kernwaffen

Beim Betrieb von Kernkraftwerken mit Uran wird Plutonium erbrütet. Dieses kann für die Herstellung von Atombomben verwendet werden. Anders als beim Uran als spaltbarem Material kann für den Bau einer Bombe taugliches Plutonium mit rein chemischen Mitteln aus dem Abbrand eines Kernkraftwerks gewonnen werden. Der Bau und Betrieb einer Anreicherungsanlage zur Gewinnung spaltbarer Isotope ist nicht nötig. Der Betrieb von Kernkraftwerken erhöht auf diese Weise das Risiko der Weiterverbreitung von Kernwaffen. Um die Verbreitung von Kernwaffen möglichst gering zu halten, wurden verschiedene internationale Verträge geschlossen. Der wichtigste dieser Verträge ist der Atomwaffensperrvertrag.

Krankheitsfälle im Zusammenhang mit Kernkraftwerken

Möglicherweise hat auch der Normalbetrieb von Kernkraftwerken Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit. Eine epidemiologische Studie im Auftrag des Bundesamtes für Strahlenschutz im Jahr 2007 zeigte eine signifikant erhöhte Leukämie-Rate bei Kindern in der Nähe (5 km) von Kernkraftwerken. Danach erkrankten von 1980 bis 2003 im 5-km-Umkreis um die Kernkraftwerke in Deutschland 37 Kinder neu an Leukämie – im statistischen Mittel wären es 17 Kinder gewesen. Im betrachteten Zeitraum erkrankten in Deutschland demzufolge aus obigem Grund durchschnittlich etwa 0,8 Kinder pro Jahr mehr an Leukämie, nimmt man andere Krebsarten hinzu, sind es 1,2 Kinder pro Jahr.^[27]

Über die Interpretation dieses Befundes herrscht keine Einigkeit. Die Autoren der Studie sind der Auffassung, dass die von deutschen Kernkraftwerken im Normalbetrieb emittierte ionisierende Strahlung wegen der um ein vielfaches höheren natürlichen Strahlenbelastung nicht als Ursache in Betracht kommt. Das externe Expertengremium des BfS zur KiKK-Studie kommt hingegen zur Überzeugung, dass aufgrund des besonders hohen Strahlenrisikos für Kleinkinder sowie der unzureichenden Daten zu Emissionen von Leistungsreaktoren dieser Zusammenhang keinesfalls ausgeschlossen werden kann.^[27][28] Andere Studien dagegen fanden nur geringen oder gar keinen Zusammenhang zwischen dem Wohnen in der Nähe eines Kernkraftwerkes und dem Auftreten von Krebsfällen.^[29][30][31]

Wirtschaftlichkeit

Für die Investitionen bei Kernkraftwerken gibt es keine aktuellen Zahlen, weil in Westeuropa zuletzt vor etwa 20 Jahren Anlagen fertiggestellt wurden. Die Investitionen des seit 2003 im Bau befindlichen EPR im Kernkraftwerk Olkiluoto mit einer Leistung von 1600 MW werden auf etwa 5,47 Milliarden Euro (8,25 Milliarden SFr) geschätzt.^[32] Dieser Reaktortyp repräsentiert den aktuellen Stand der Kerntechnik in Europa und ist relativ weit fortgeschritten im Bau. Die Gestehungskosten für eine Megawattstunde Strom sind aufgrund der hohen Anfangsinvestitionen stark abhängig von der Laufzeit eines Reaktors. Die Baukosten des zwischen 1994 und 1995 betriebenen Brutreaktors Monju in Japan beliefen sich auf etwa 4 Milliarden Euro.^[33]

Im Jahr 2000 lagen die Stromgestehungskosten für wirtschaftlich abgeschriebene KKW bei 1,70 Cent/kWh.^[34]

Den Erzeugerpreis in deutschen Kernkraftwerken gab das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) 2007 als sehr preisgünstig an.^[35]. Ein Vergleich der Erzeugerpreise zu Braunkohle, Steinkohle, Wasserkraft, Erdgas, Windenergie und Photovoltaik findet sich unter Stromgestehungskosten.

Eine 2003 veröffentlichte Studie vom Massachusetts Institute of Technology hat für neue Kernkraftwerke Kosten von etwa 4,6 Cent für eine Kilowattstunde ermittelt.^[36] 2009 aktualisierten die Autoren die Studie und kamen zum Schluss, dass die Kosten auf 5,8 Cent/kWh gestiegen waren. Damit seien neue Kernkraftwerke nicht wettbewerbsfähig mit Kohlekraft- und Gaskraftwerken unter den heutigen Randbedingungen.^[37]

Die Kosten für den Rückbau von Kernkraftwerken sind wegen der kontaminierten und aktivierten Anlagenteile hoch, dafür haben die Energieversorgungsunternehmen entsprechende Rückstellungen gebildet. Die prognostizierten Kosten bei derzeit im Rückbau befindlichen Kernkraftwerke betragen für das Kernkraftwerk Mülheim-Kärlich 750 Millionen Euro (1302 MW),^[38] Stade 500 Millionen (672 MW),^[39] Obrigheim 500 Millionen Euro (357 MW)^[40] und Greifswald 3,2 Milliarden Euro (1760 MW).^[41]

Für den Rückbau der Schweizer Kernkraftwerke wird ein Fond geöffnet; nach Laufzeiten der Schweizer Kraftwerke von 27, 31, 38 und 41 Jahren ist der Fond erst mit 1,3 Milliarden von den 2,2 Milliarden Franken dotiert, welche für die Stilllegung einst berechnet wurden.^[42] Gemäß Handelszeitung zerstreut die Atombranche Bedenken über eine Finanzierungslücke wegen zu tiefer angenommener Kosten und trotz des absehbaren Fehlens der nötigen Fachkräfte.^[43] Die Möglichkeit einer Abschaltung vor der theoretisch maximal möglichen Betriebszeit der Werke wurde bei der Berechnung des Fonds nicht in Betracht gezogen.^[44]

Rechtliche Aspekte

Genehmigungsrecht

Die Errichtung und der Betrieb eines Kernkraftwerkes sowie alle wesentlichen Änderungen bis hin zu Stilllegung und Abbau müssen in Deutschland nach Atomrecht genehmigt werden. Wesentlich ist hier § 7 „Genehmigung von Anlagen“ des Atomgesetzes.

Da derzeit in Deutschland keine neuen Kernkraftwerke errichtet werden dürfen (siehe Atomausstieg), bezieht sich daher § 7 Atomgesetz nicht mehr auf Errichtung.

Es besteht in atomrechtlichen Genehmigungsverfahren für Kernkraftwerke eine Pflicht zur Durchführung einer Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) als Teil des atomrechtlichen Genehmigungsverfahrens.^[45]

Zusätzlich gelten hier die Regelungen des Euratom-Vertrags. Art. 37 des Euratom-Vertrags verpflichtet jeden Mitgliedstaat, bestimmte Angaben zur Freisetzung radioaktiver Stoffe, auch beim Neubau oder Abbau von Kernkraftwerken, der EU-Kommission zu übermitteln. Erst nach Veröffentlichung einer Stellungnahme der EU-Kommission darf mit dem Vorhaben begonnen werden.^[46]

Die Eintrittswahrscheinlichkeit und die Schwere der Auswirkungen von Unfällen in Kernkraftwerken ist nicht unmittelbar einsichtig. Um der Regierung und Ministerien die für Entscheidungen nötigen sachlichen Informationen zur Verfügung zu stellen, wurde Mitte der 70er Jahre die Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit gegründet. Ein Ergebnis dieses in staatlichem Eigentum befindlichen Forschungsinstituts ist die Deutsche Risikostudie Kernkraftwerke, in der versucht wurde, das Risiko von Unfällen realistisch abzuschätzen. Sie gibt als Größenordnung der Eintrittswahrscheinlichkeit für das Kernkraftwerk Biblis B^[47] folgende Werte an: Kernschmelze einmal pro 10.000 bis 100.000 Jahre, bei Berücksichtigung anlageninterner Notfallmaßnahmen einmal pro 100.000 bis 1.000.000 Jahre, Kernschmelze mit bedeutender Belastung des Sicherheitsbehälters einmal pro 1.000.000 bis 100.000.000 Jahre.^[48] Dem gegenüber steht die 1992 vom Bundeswirtschaftsministerium in Auftrag gegeben Prognos-Studie „Abschätzung der Schäden durch einen sogenannten Super-Gau“,^[49] die die Eintrittswahrscheinlichkeit eines Super-GAU bei 33.333 Betriebsjahren pro Reaktor bzw. bei 1.666 Betriebsjahren für 20 Reaktoren in Deutschland sieht.

Angesichts der Schwere der möglichen Folgen von Unfällen ist die Genehmigung zum Betrieb von Kernkraftwerken generell an strenge technische und organisatorische Auflagen gebunden, die staatlich überwacht werden. In Deutschland verpflichtet das Atomgesetz die Betreiber eines Kernkraftwerks, die erforderliche Vorsorge vor Schäden stets auf dem „Stand von Wissenschaft und Technik“ zu halten.^[50] Für die Erteilung von Genehmigungen sind Ministerien zuständig. In Deutschland ist das zunächst ein Landesministerium und übergeordnet auf Bundesebene das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU). In seinem Auftrag überwacht das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) den Betrieb kerntechnischer Anlagen.

Haftung der Betreiber von Kernkraftwerken

Die Schäden im Fall eines nuklearen Super-GAUs in Deutschland werden höchst unterschiedlich beziffert. Eine Studie, die das Prognos-Institut 1992 im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft erstellt hat, nannte eine Schadenssumme von umgerechnet etwa 5 Billionen Euro.^[51] In der Praxis kann die Haftungssumme nicht höher ausfallen als das Vermögen der Betreibergesellschaften. Das Atomgesetz in Deutschland (§13) legt eine Deckungsvorsorge von 2,5 Mrd. Euro fest, wobei die Haftung der Betreiber durch §26 des gleichen Gesetzes bei schweren Naturkatastrophen außergewöhnlicher Art, bewaffneten Konflikten und ähnlichen Vorkommnissen auf eben nur diese Summe begrenzt ist. Für einen Teilbereich der Deckungsvorsorge kann der Betreiber des Kernkraftwerkes beim Atompool eine Haftpflichtversicherung abschließen, die für max. 256 Mio. EUR einsteht.

Das Deutsche Institut für Wirtschaftsforschung sieht in der begrenzten Deckungsvorsorge eine implizite Subvention. Da die möglichen Schadenssummen um ein Vielfaches höher sind, muss der Staat für darüber hinausgehende Schäden aufkommen. Müssten die Kraftwerksbetreiber allerdings mögliche Schäden vollständig versichern, wären deren Versicherungsbeiträge erhöht, was sich direkt auf die Wirtschaftlichkeit auswirken würde.^[51] Laut einer Greenpeace-Studie wäre Atomstrom um bis zu 2,70 Euro pro kWh teurer, falls bei Kernkraftwerken die gleichen Haftungsregeln gelten würden wie in allen anderen Wirtschaftsbereichen.^[52]

In Österreich sieht das Atomhaftungsgesetz 1999 (AtomHG) eine verschuldensunabhängige Haftung des Betreibers einer Kernanlage für Schäden durch ionisierende Strahlung ohne Beschränkung der Haftungssumme vor.^[53]

In anderen EU-Staaten ist die Haftung jeweils in unterschiedlicher Höhe begrenzt. In Spanien belaufe sich nach Angaben der deutschen Bundesregierung die Haftungssumme auf rund 700 Millionen Euro, in Belgien, Lettland, Rumänien und Schweden auf etwa 330 Millionen Euro und in den Niederlanden auf 313 Millionen Euro. In Tschechien betrage die Haftungssumme rund 250 Millionen Euro, in Finnland rund 194 Millionen Euro, in Großbritannien, Polen und Slowenien etwa 165 Millionen Euro und in Ungarn etwa 100 Millionen Euro. Die Haftungssumme für Frankreich gibt die deutsche Bundesregierung mit etwa 84 Millionen Euro, für die Slowakei mit etwa 82,5 Millionen Euro, für Dänemark mit rund 66 Millionen Euro und für Bulgarien mit 16,5 Millionen Euro an. Die Haftungssumme Italiens beläuft sich den Angaben zufolge auf 5,5 Millionen Euro, die Litauens auf 3,3 Millionen Euro.^[54]

In den übrigen EU-Staaten gibt es keine gesetzlichen Regelungen, zum Teil, weil es dort keine Kernkraftwerke gibt.^[54]

Emissionsüberwachung

Dieser Artikel oder Absatz stellt die Situation in Deutschland dar. Hilf mit, die Situation in anderen Ländern zu schildern.

Das Atomgesetz schreibt den Betreibern sowohl die Emissionsüberwachung wie auch die Mitteilung an die zuständigen Landesbehörden vor. Das Atomgesetz verpflichtet die Aufsichtsbehörden, neben Umgang und Verkehr mit radioaktiven Stoffen allgemein auch die Errichtung, den Betrieb und den Besitz von kerntechnischen Anlagen in einer Weise zu überwachen, dass sie von der Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften und ihrer auf diesen Vorschriften beruhenden Anordnungen und Verfügungen sowie der Bestimmungen des Bescheids über die Genehmigung und nachträglicher Auflagen durch die Betreiber dieser Anlagen überzeugt sein können. Die Länder haben zu diesem Zweck dazu teilweise Behörden befugt. Alle Messungen müssen öffentlich zugänglich sein.

Bundesland	zuständiges Ministerium	beauftragte Behörde	KKW in Betrieb (Block)
Land Baden-Württemberg[55]	Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Verkehr	--	KKP Philippsburg (2)	GKN Neckarwestheim (2)	--
Freistaat Bayern[56]	Staatsministerium für Umwelt und Gesundheit	--	KKG Grafenrheinfeld	KGG Gundremmingen (B+C)	KKI Isar (2)
Land Niedersachsen[57]	Ministerium für Umwelt und Klimaschutz	Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN)	KKE Emsland	KWG Grohnde
Land Schleswig-Holstein[58]	Ministerium für Justiz, Gleichstellung und Integration	Kernkraftwerksfernüberwachung Schleswig-Holstein (KFÜ-SH)	KBR Brokdorf

Hersteller

Die Kraftwerk Union AG (KWU), ein Tochterunternehmen von Siemens und AEG entstand 1968/69. Sie baute Kraftwerke, insbesondere Kernkraftwerke. 1977 kaufte Siemens AEG deren Anteile ab. Zunächst baute KWU fünf nahezu baugleiche Kernkraftwerke mit Siedewasserreaktoren ("Baulinie 69"), nämlich Isar I, Brunsbüttel (bei Hamburg), Philippsburg Block 1 und Kernkraftwerk Krümmel sowie das österreichische Kernkraftwerk Zwentendorf, das nach einer Volksabstimmung nie in Betrieb ging.^[59] Daneben baute KWU die Siedewasserreaktoren Würgassen, Gundremmingen B und Gundremmingen C.

In den 1980er Jahren baute die KWU die sogenannte Konvoi-Reaktorlinie: Die Druckwasserreaktor-Kraftwerke Isar 2, Emsland und Neckarwestheim 2.^[60] Im Ausland war die KWU unter anderem engagiert beim Bau des Kernkraftwerks Gösgen in der Schweiz und beim Bau des Kernkraftwerk Zwentendorf in Österreich (siehe auch Leistungsreaktoren der KWU).

KWU wurde in Siemens Nuclear Power (SNP) umbenannt. 2001 wurde durch den Zusammenschluss von SNP und der französischen Firma Framatome, einer Tochter der französischen Areva, die Firma Framatome ANP gegründet. Sie wurde zum 1. März 2006 in Areva NP umbenannt. Am 26. Januar 2009 teilte der Aufsichtsrat der Siemens AG den beabsichtigten Ausstieg aus dem Joint-Venture mit. Dieser erfolgte nach den Nuklearunfällen von Fukushima: Am 18. März 2011 verkaufte Siemens seinen Anteil von 34% Prozent für 1,62 Milliarden Euro an den Mutterkonzern Areva. Dadurch sind wieder 100 % der Anteile von Areva NP im Besitz des französischen Konzerns Areva.^[61]

Weitere Hersteller von Kernkraftwerken sind General Electric und Toshiba.

Siehe auch

• Liste der weltweiten Kernkraftwerke
• Liste der Kernreaktoren in Deutschland | in Österreich | in der Schweiz
• Liste von Kernkraftanlagen
• Liste von Unfällen in kerntechnischen Anlagen (INES Stufe 4 bis 7)
• Liste meldepflichtiger Ereignisse in deutschen kerntechnischen Anlagen (INES Stufe 1 bis 3)
• Liste von Störfällen in europäischen kerntechnischen Anlagen (INES Stufe 2 bis 3)
• Radioaktiver Abfall

Literatur

• J. Hala, J.D.Navratil: Radioactivity, Ionizing Radiation and Nuclear Energy. Konvoj, Brno 2003, ISBN 80-7302-053-X.
• Leonhard Müller: Handbuch der Energietechnik. 2. Auflage. Springer, Berlin 2000, ISBN 3-540-67637-6.
• Adolf J. Schwab: Elektroenergiesysteme - Erzeugung, Transport, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. Springer, Berlin 2006, ISBN 3-540-29664-6.

Weblinks

 Commons: Kernkraftwerk – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

 Wiktionary: Kernkraftwerk – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Übersichtskarte der Standorte deutscher Kernkraftwerke, Bundesamt für Strahlenschutz (BFS)
• Kernkraftwerke in Deutschland und vom BFS empfohlene Evakuierungsradien und Umfang der betroffenen Bevölkerung, Modul des ZDF
• Informationen über alle Kernkraftwerke weltweit von der Internationalen Atomenergieorganisation (IAEO) (englisch)
• Epidemiologische Studie zu Kinderkrebs in der Umgebung von Kernkraftwerken, im Auftrag des BFS 2007
• 168 Bilder von Kernkraftwerken aus Deutschland und aus aller Welt
• reuters.com, Desaster in Japan: World Nuclear Plants u.A. mit Korrelationen von AKW-Standorten mit Erdbebenzonen weltweit (17. Juni 2011)
• Wissensportal Kernenergie

Einzelnachweise

1. ↑ IAEO: Power Reactor Information System
2. ↑ Energie-Fachmagazin BWK: Kernenergie. 62 (2010) Nr. 5, S. 2.
3. ↑ IEV 393-18-44 (Source: ISO 921/834)
4. ↑ Datenbank der IAEO
5. ↑ World Nuclear Power Reactors (World Nuclear Association)
6. ↑ New Nuclear Generating Capacity: Potential Credit Implications for U.S. Investor Owned Utilities
7. ↑ $26B cost killed nuclear bid
8. ↑ http://www.zeit.de/online/2008/03/interview-mez
9. ↑ Renaissance mit Hindernissen (Welt am Sonntag, 12. Juli 2009, Florian Hasse)
10. ↑ Energie-Geheimplan: London setzt auf strahlende Stromzukunft. Auf: spiegel.de, 19. Oktober 2009.
11. ↑ Michael Bauchmüller: Die Mär von der Renaissance. In: Süddeutscher Zeitung. 14. Oktober 2009.
12. ↑ World Nuclear Association: World Nuclear Power Reactors & Uranium Requirements Abgerufen im August 2011
13. ↑ Siemens liefert größten Generator der Welt aus : Abschied von 900 Tonnen
14. ↑ Reaktorspeisepumpe des Herstellers KSB TYP RER
15. ↑ http://www.kernenergie.de/kernenergie/documentpool/Kernkraftwerke/2009betriebsergebnisse.pdf
16. ↑ Verfügbare Kernkraftkapazität in Deutschland
17. ↑ ^{a b} http://www.kernenergie.de/kernenergie/documentpool/Kernkraftwerke/601atw-betriebsergebnisse-kkw2008.pdf
18. ↑ MOX-Wirtschaft und Proliferationsgefahren (Link nicht mehr abrufbar), Christian Küppers und Michael Seiler, Uni Münster
19. ↑ ^{a b} Gerstner, E.: Nuclear energy: The hybrid returns. In: Nature. 460, 2009, S. 25. doi:10.1038/460025a
20. ↑ BP Statistical Review of World Energy June 2009
21. ↑ Monatsbericht über die Elektrizitätsversorgung Statistischen Bundesamts, Wiesbaden, Stand 4. Quartal 2008
22. ↑ Bundesamt für Strahlenschutz: Emissionsüberwachung bei Kernkraftwerken (PDF-Datei)
23. ↑ Pressemitteilung des Bundesamtes für Strahlenschutz aus dem Jahr 1987
24. ↑ Frans Berkhout: Radioactive waste: politics and technology, S. 188, Routledge 1991, ISBN 0-415-05492-3
25. ↑ Herbert J.C. Kouts: „The Future of Reactor Safety Research“, in: Bulletin of the Atomic Scientists, September 1975 S 32 ff
26. ↑ Robert Martin: The History of Nuclear Power Plant Safety - Teil The Seventies
27. ↑ ^{a b} Epidemiologische Studie zu Kinderkrebs in der Umgebung von Kernkraftwerken im Auftrag des Bundesamtes für Strahlenschutz 2007 - pdf 7 MB
28. ↑ Seite des Bundesamtes für Strahlenschutz zu Kinderkrebs und Kernkraftwerke
29. ↑ http://ije.oxfordjournals.org/content/early/2011/07/11/ije.dyr115.full
30. ↑ Michaelis J, Krebserkrankungen im Kindesalter in der Umgebung westdeutscher kerntechnischer Anlagen., in Deutsches Ärzteblatt, 89/1992, S.C-1386-90
31. ↑ Kinlen LJ et.al., Childhood leukaemia and non-Hodgkin`s lymphoma near large rural construction sites, with a comparison with Sellafield nuclear site., in BMJ, 310/1995, S.763–7
32. ↑ Pascal Schwendener (5. Dezember 2009): Der AKW-Prototyp verbrennt Milliarden. Basler Zeitung. Abgerufen am 10. Dezember 2009.
33. ↑ Japan entwickelt neuen kommerziellen Brutreaktor - Politik - International - Handelsblatt.com. www.handelsblatt.com. Abgerufen am 9. Juli 2009.
34. ↑ CO2-Vermeidungskosten im Kraftwerksbereich (Seite 21, Tabelle 3-5)
35. ↑ BMWi: Uran/Kernenergie, Detaillierte Darstellung zu Uran
36. ↑ Future of Nuclear Power
37. ↑ Update of the MIT 2003 Future of Nuclear Power Study
38. ↑ RWE Power Anlage Mülheim-Kärlich
39. ↑ Reaktor Stade stillgelegt, Abriss des 660-Megawatt-Reaktors soll etwa 500 Millionen Euro kosten
40. ↑ ENBW: Abbau von Atomkraftwerk Obrigheim kostet 500 Mio. Euro
41. ↑ VDI Nachrichten: Kernreaktoren in Portionshäppchen zerlegt
42. ↑ Dossier Stilllegungsfonds BFE Schweiz
43. ↑ „Ausstieg in Handarbeit“ in der Handelszeitung am 31. März 2011
44. ↑ Schweizer Stilllegungsfonds rechnet mit langen Betriebszeiten
45. ↑ B. Heuel-Fabianek und R. Lennartz: Die Prüfung der Umweltverträglichkeit von Vorhaben im Atomrecht. In: StrahlenschutzPRAXIS. 3/2009
46. ↑ B. Heuel-Fabianek, E. Kümmerle, M. Möllmann-Coers und R. Lennartz: The relevance of Article 37 of the Euratom Treaty for the dismantling of nuclear reactors. In: atw. Heft 6/2008, Einleitung in deutsch. Vollständiger Artikel in englisch beim Forschungszentrum Jülich [1]
47. ↑ Deutsche Risikostudie Kernkraftwerke, Phase B. Verlag TÜV Rheinland, 1990, ISBN 3-88585-809-6, Seite 7
48. ↑ Deutsche Risikostudie Kernkraftwerke, Phase B. Verlag TÜV Rheinland, 1990, ISBN 3-88585-809-6, Seite 83-84
49. ↑ http://www.zukunftslobby.de/Tacheles/prognstu.html
50. ↑ Atomgesetz § 7 Absatz 2 Nummer 3
51. ↑ ^{a b} Katastrophe mit beschränkter Haftung auf sueddeutsche.de, 18. März 2011
52. ↑ Greenpeace: Atomstrom - mit 304 Milliarden Euro subventioniert
53. ↑ Seminar Nuklearhaftung bei umweltbundesamt.at
54. ↑ ^{a b} Bundestag: Antwort der Bundesregierung vom 15. Juli 2008
55. ↑ Radioaktivität bei lubw.baden-wuerttemberg.de
56. ↑ Strahlenhygienischer Wochenbericht bei stmug.bayern.de
57. ↑ Überwachung kerntechnischer Anlagen bei umwelt.niedersachsen.de
58. ↑ Kernkraftwerksfernüberwachung Schleswig-Holstein - Messwerte bei kfue-sh.de
59. ↑ Atomkraft – Laufzeitverlängerung trotz Sicherheitsdefiziten im ARD-Magazin „kontraste“, 15. Juli 2010
60. ↑ Nuclear Energy Agency
61. ↑ www.welt.de: Siemens steigt aus französischem Atomkonzern aus Abgerufen am 31. Mai 2011

Normdaten: SWD in der DNB: 4030329-9