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Kerntechnik

Kerntechnische Anlagen - Meldepflichtige Ereignisse - Stilllegung - Nukleare Unfälle

Kerntechnik

Kernkraftwerke

Kernkraftwerk Grohnde Kernkraftwerk GrohndeKernkraftwerk Grohnde

In Kernkraftwerken entsteht durch kontrollierte Kernspaltung im Reaktorkern Wärme. Die Wärme wird über ein Kühlmittel abgeführt und erzeugt Dampf. Der Dampf treibt eine Turbine an. Diese ist an einen Generator angeschlossen, der schließlich elektrischen Strom erzeugt.

In Deutschland sind acht Kernkraftwerke in Betrieb, davon 6 Kernkraftwerke mit Druckwasserreaktor und 2 Kernkraftwerke mit Siedewasserreaktor.

Schematische Darstellung eines Druckwasserreaktors (DWR)Quelle: Informationskreis KernEnergie

Druckwasserreaktoren

In Druckwasserreaktoren verhindert ein hoher Druck im Reaktordruckbehälter das Sieden des Wassers im Hauptkühlmittelkreislauf (auch Primärkreislauf genannt). Der für die Stromerzeugung benötigte Dampf wird in einem weiteren, separaten Kreislauf - dem Sekundärkreislauf - produziert.

Brennelemente

Brennelemente enthalten in ihren Brennstäben den Kernbrennstoff eines Reaktors. Die im Kernbrennstoff enthaltenen Spaltstoffe lassen sich in einem kontrollierten, physikalischen Prozess spalten. Dadurch wird Spaltenergie in Form von Wärme freigesetzt, die anschließend im Kernkraftwerk über Turbine und Generator in elektrischen Strom umgewandelt wird.
Je nachdem, ob der Kernbrennstoff eines Brennelements nur spaltbares Urandioxid oder eine Mischung aus Urandioxid und Plutoniumoxid (einige Prozent) enthält, unterscheidet man Uran-Brennelemente und Mischoxid-Brennelemente (MOX-Brennelemente).

Abschalten eines Kernkraftwerkes

Beim Leistungsbetrieb eines Kernkraftwerks läuft im Kern des Reaktors eine sich selbst erhaltende Kettenreaktion ab. Um ein Kernkraftwerk abzuschalten, muss der Reaktor in einen dauerhaft unterkritischen Zustand (Unterkritikalität) gebracht und die weiter entstehende Wärme sicher abgeführt werden.

Schematische Darstellung eines Siedewasserreaktors (SWR)Quelle: Informationskreis KernEnergie

Siedewasserreaktoren

Im Siedewasserreaktor herrscht im Reaktordruckbehälter im Vergleich zum Druckwasserreaktor ein relativ geringer Druck (etwa nur halb so hoch). Das Kühlmittel Wasser verdampft zum Teil. Der entstehende Dampf wird direkt auf die Turbine geleitet und treibt diese an.

Kernkraftwerk Emsland

Laufzeiten deutscher Kernkraftwerke

Die Nutzung der Kernenergie zur gewerblichen Erzeugung von Elektrizität ist in Deutschland - zeitlich gestaffelt - bis Ende 2022 befristet. Das Ende der Laufzeit der einzelnen Kernkraftwerke ist im Atomgesetz festgelegt. Unabhängig von den befristeten Laufzeiten kann jedes Kernkraftwerk eine ihm individuell zugeordnete Elektrizitätsmenge erzeugen. Hat es diese Elektrizitätsmenge erzeugt, erlischt ebenfalls seine Berechtigung zum Leistungsbetrieb. Nach endgültiger Abschaltung eines Kernkraftwerks schließt sich die Nachbetriebsphase an, während der Arbeiten zur Vorbereitung der Stilllegung durchgeführt werden.

© Bundesamt für Strahlenschutz