Renaissance der Kernenergie – Die Lösung des Entsorgungsproblems.

Prof. Dr. Horst-Joachim Lüdecke, Eike, 23.11.2010

Gemäß Aussage einer SHELL-Studie „Energy Needs, Choices and Possibilities – Scenarios to 2050 (2001)” wird sich der Energiebedarf der Menschheit bis 2050 in etwa verdoppeln und er wird zunehmend in Form elektrischer Energie benötigt. Dass Verdoppelung bei ansteigenden Bevölkerungszahlen und zunehmendem Lebensstandard nicht mit regenerativen Energien erreicht werden kann, ist jedem einsichtig, der mit elementaren physikalischen, technischen und wirtschaftlichen Grundbegriffen der Stromerzeugung vertraut ist.

Die einzige, von so gut wie allen Nationen dieser Erde verfolgte Lösung zur Schaffung einer umweltgerechten, zuverlässigen, wirtschaftlichen und nachhaltigen Energiequellen zur Deckung des elektrischen Strombedarfs ist die Kernenergie. Ausnahmen von dieser Regel bilden Länder, wie beispielsweise Norwegen, die auf Grund ihrer einmaligen geographisch-topologischen Voraussetzungen ihren Strombedarf ausschließlich aus Wasserkraft decken können.

Bei der hierzulande fast nur noch mit Ideologie geführten Auseinandersetzung um Restlaufzeiten von Kernkraftwerken wird übersehen bzw. verschwiegen, dass inzwischen inhärent sichere Kraftwerkstypen zum Ersatz älterer Anlagen auf dem Reißbrett und in Erprobungsanlagen bereit stehen. Man teilt die zahlreichen Methoden, mit denen Kernkraftwerke arbeiten und ihren Entwicklungsstand in „Generationen“ ein. Eine Übersicht hierzu biete der im Internet zugängliche Beitrag von T. Schulenberg von der TH Karlsruhe, gehalten auf der 71. Jahrestagung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, Regensburg im März 2007, erliegt hier als pdf-File bei. Der vorliegende Beitrag beschränkt sich auf das nicht nur technisch, sondern zumindest in Deutschland auch gesellschaftspolitisch wichtige Detailproblem, wie diese neuen Kraftwerkstypen mit dem radioaktiven Abfall fertigwerden. Gibt es inzwischen Verfahren, die das Problem des Kernmülls zuverlässig lösen?

Zuvor sei aber noch eine Anmerkung zur Sicherheit der aktuellen Kernkraftwerke in Deutschland eingeschoben. Bereits die heutigen Leichtwasser-Reaktoren (LWR) sind gegen einen sog. größten anzunehmenden Unfall (GAU) inhärent sicher. Bei ihnen ist zwar (theoretisch) eine Kernschmelze möglich, grundsätzlich aber nicht eine Katastrophe, wie sie in Tschernobyl vorkam. Das liegt am „negativen“ Temperaturkoeffizienten des LWR-Typs. Der Wirkungsquerschnitt für die erforderliche Kernspaltung, der die zum kontinuierlichen Betrieb unabdingbare Kettenreaktion im Reaktor ermöglicht, ist nur für langsame (thermische) Neutronen ausreichend groß. Daher müssen die bei der Kernspaltung entstehenden schnellen Neutronen abgebremst (moderiert) werden, was beim LWR – wie es sein Name besagt – mit Wasser als Moderator erfolgt. Geht die Kettenreaktion infolge einer Havarie „durch“, erhitzt sich der Moderator, hier das Wasser, und es verdampft. Damit hört aber die moderierende Wirkung automatisch auf. Die Neutronen aus den gespaltenen Kernen sind nun zu schnell für die weitere Kettenreaktion, die damit automatisch aussetzt. Eine gute Übersicht zur Sicherheitsproblematik der aktuellen Reaktorgeneration ist als pdf-File „Kernreaktor_Sicherheit.pdf“ beigefügt. Das von einigen politischen Interessengruppen gerne instrumentalisierte Bild eines „explodierenden“ Kernreaktors ist mit den in Deutschland laufenden LWR-Typen prinzipiell unmöglich.

Der oft als Abschreckungsbeispiel herangezogene RBMK-Reaktor in Tschernobyl war ein Siedewasserreaktor mit zusätzlichem Graphitmoderator, der neben der Stromerzeugung für militärische Zwecke genutzt wurde und der zudem regelungstechnisch instabil war. Da Graphit brennt und die Steuerung dieses extrem gefährlichen Reaktortyps fehlerhaft vorgenommen wurde, konnte die Katastrophe passieren. Beim LWR-Typ ist Analoges unmöglich, allerdings ist durch die Restwärme nach einer Havarie immer noch eine Kernschmelze denkbar, die bei den jetzt verbesserten Konstruktionen durch spezielle Auffangbecken unschädlich gemacht wird (Generation III). Solche Maßnahmen werden sich in fernerer Zukunft bei entsprechenden Typen der IV. Kernreaktor-Generation erübrigen, die dann in allen Belangen inhärent sicher sind.

Der EIKE-Beitrag über das nukleare Abfall-Problem ist als pdf-File „Die_Transmutation_von_radioaktivem_Abfall.pdf“ angehängt. Ferner sind eine Reihe weiterer pdf-Files zum vertieften Studium zur Verfügung gestellt. Zusätzliche Information kann den Quellen entnommen werden, die im EIKE-Beitrag so weit als möglich in der zugänglichen Internet-Form angegeben werden.

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