Neue Kern-Reaktorkonzepte in Entwicklung – Small Modular Reactor (SMR) aus energiewirtschaftlicher Sicht

Bechtel SMR der III. Generation; Bild Bechtel Corp

von Klaus-Dieter Humpich
In letzter Zeit wird wieder verstärkt über „kleine, bausteinförmig aufgebaute Kernkraftwerke“ diskutiert. Wie immer, wenn es ums Geld geht, war der Auslöser ein Förderungsprogramm des Department of Energy (DoE) in den USA. Hersteller konnten sich um einen hälftigen Zuschuss zu den Kosten für das notwendige Genehmigungsverfahren bewerben. Der Gewinner bekommt vom amerikanischen Staat fünf Jahre lang die Kosten des Genehmigungsverfahrens und die hierfür notwendigen Entwicklungs- und Markteinführungskosten anteilig ersetzt. Es gibt die Förderung nur, wenn das Kraftwerk bis 2022 fertig ist (es handelt sich also um kein Forschungs- und Entwicklungsprogramm) und man muß sich zusammen mit einem Bauherrn bewerben.


Sieger der ersten Runde war Babcock & Wilcox (B&W) mit seinem mPower Konzept, zusammen mit Bechtel und Tennessee Valley Authority. Eine sehr konservative Entscheidung: Babcock & Wilcox hat bereits alle Reaktoren der US Kriegsschiffe gebaut und besitzt deshalb jahrzehntelange Erfahrung im Bau kleiner (militärischer) Reaktoren. Bechtel ist einer der größten internationalen Ingenieurfirmen mit dem Schwerpunkt großer Bau- und Infrastrukturprojekte. Tennessee Valley Authority ist ein öffentliches Energieversorgungsunternehmen. Wie groß die Fördersumme letztendlich sein wird, steht noch nicht fest. Die in der Öffentlichkeit verbreiteten 452 Millionen US-Dollar beziehen sich auf das gesamte Programm und nicht jeden Hersteller. Insofern war die Entscheidung für den Kandidaten, mit dem am weitesten gediehenen Konzept, folgerichtig.

Die Wirtschaftlichkeit

An dieser Stelle soll nicht auf den Preis für eine kWh elektrischer Energie eingegangen werden, da in diesem frühen Stadium noch keine ausreichend genauen Daten öffentlich zugänglich sind und es rein spekulativ wäre. Es sollen viel mehr ein paar qualitative Überlegungen angestellt werden.

Man geht von deutlich unter einer Milliarde US-Dollar pro SMR aus. Auch, wenn man nur eine Stückzahl von 100 Stück annimmt, ergibt das den stolzen Umsatz von 100 Milliarden. Dies entspricht in etwa dem "Modellwert" in der Flugzeugindustrie. Damit wird sofort klar, daß das keine Hinterhof-Industrie werden kann. Der Weltmarkt wird unter einigen wenigen Konsortien von der Größenordnung Boing oder Airbus unter sich aufgeteilt werden! Wer zu lange wartet, hat praktisch keine Chance mehr, in diesen Markt einzusteigen. Ob Europa jemals noch ein Konsortium wie Airbus schmieden kann, ist mehr als fraglich. Die Energieindustrie wird wohl nur noch von den USA und China bestimmt werden.

Es ergeben sich auch ganz neue Herausforderungen für die Finanzindustrie durch die Verlagerung des Risikos vom Besteller zum Hersteller. Bisher mußte ein Energieversorger das volle Risiko allein übernehmen. Es sei hier nur das Risiko einer nicht termingerechten Fertigstellung und das Zinsänderungsrisiko während einer Bauzeit von zehn Jahren erwähnt. Zukünftig wird es einen Festpreis und kurze Bauzeiten geben. Die Investition kann schnell wieder zurückfließen. Daraus erklärt sich der Gedanke, ein Kernkraftwerk heutiger Größenordnung zukünftig aus bis zu einem Dutzend einzelner Anlagen zusammen zu setzen. Sobald der erste Reaktor in Betrieb geht, beginnt der Kapitalrückfluss. Man spielt plötzlich in der Liga der Gaskraftwerke!

Damit stellt sich aber die alles entscheidende Frage: Wer ist bereit, das finanzielle Risiko zu tragen? China hat sich durch den Bau von 28 Kernkraftwerken eine bedeutende Zulieferindustrie aufgebaut. Auch die USA verfügen über eine solche. Das Risiko auf verschiedene Schultern zu verteilen, ist ein probates Mittel. Europa müßte sich unter — wahrscheinlich französisch-britischer Führung — mächtig sputen, um den Anschluß nicht zu verlieren. Im Moment sieht es eher so aus, als wenn Frankreich, Großbritannien und die USA gleichermaßen um die Gunst von China buhlen.

Um es noch einmal in aller Deutlichkeit zu sagen: Europa fehlt es nicht an technischen Möglichkeiten und an Finanzkraft, sondern am politischen Willen. Es ist das klassische Henne-Ei-Problem: Ohne ausreichende Bestellungen, ist keiner bereit, in Fertigungsanlagen zu investieren. Wer aber, sollte diesen Mut aufbringen, ausgerechnet in Deutschland, wo es keinen Schutz des Eigentums mehr gibt, wo eine Hand voll Politiker nach einem Tsunami im fernen Japan, mit einem Federstrich, Milliarden vernichten können und die breite Masse dazu auch noch Beifall klatscht?

Fertigung in einer Fabrik

Bisher wurden Kernreaktoren mit immer mehr Leistung gebaut. Inzwischen wurde beim EPR von Areva fast die 1700 MWe erreicht. Man macht damit Kernkraftwerke und ihre Komponenten selbst zu einem Nischenprodukt. Nur wenige Stromnetze können so große Blockgrößen überhaupt verkraften. Andererseits wird der Kreis der Zulieferer immer kleiner. Es gibt weltweit nur eine Handvoll Stahlwerke, die überhaupt das Rohmaterial in der erforderlichen Qualität liefern können. Hinzu kommen immer weniger Schmieden, die solch große Reaktordruckgefäße, Turbinenwellen, Schaufeln etc. bearbeiten können. Je kleiner die Stückzahlen und der Kreis der Anbieter wird, um so teurer das Produkt.

Es macht aber wenig Sinn, kleine Reaktoren als verkleinertes Abbild bisheriger Typen bauen zu wollen. Dies dürfte im Gegenteil zu einem Kostenanstieg führen. Will man kostengünstige SMR bauen, muß die gesamte Konstruktion neu durchdacht werden. Man muß praktisch mit dem weißen Blatt von vorne beginnen. Typisches Beispiel ist die Integration bei einem Druckwasserreaktor: Bei der konventionellen Bauweise ist jede Baugruppe (Druckgefäß, Dampferzeuger, Umwälzpumpen, Druckhalter) für sich so groß, daß sie isoliert gefertigt und transportiert werden muß und erst am Aufstellungsort durch Rohrleitungen miteinander verbunden werden kann. Damit wird ein erheblicher Arbeits- und Prüfaufwand auf die Baustelle verlegt. Stundensätze auf Baustellen sind aber wegen ihrer Nebenkosten stets um ein vielfaches höher, als in Fabriken. Gelingt es, alle Baugruppen in das Druckgefäß zu integrieren, entfallen alle notwendigen Montagearbeiten auf der Baustelle, weil ein bereits fertiger und geprüfter "Reaktor" dort angeliefert wird. Bauteile, die es gar nicht gibt (z. B. Rohrleitungen zwischen Reaktordruckgefäß und Dampferzeugern) müssen auch nicht ständig gewartet und wiederholt geprüft werden, was auch noch die Betriebskosten erheblich senkt.

Wenn alle Bauteile wieder "kleiner" werden, erweitert sich auch automatisch der potentielle Herstellerkreis. Die Lieferanten können ihre Fertigungsanlagen wieder besser auslasten, da sie nicht so speziell sein müssen. Es ist wieder möglich, eine nationale Fertigung mit akzeptablen Lieferzeiten zu unterhalten.

Durch die Fertigung von Bauteilen in geschlossenen Hallen ist man vor Witterungseinflüssen (oder schlicht Dreck) geschützt, was die Kosten und das Ausschussrisiko senkt. Eine Serienfertigung führt durch den Einsatz von Vorrichtungen und die Umlage von Konstruktions- und Entwicklungskosten etc. zu geringeren Kosten. Die Standardisierung senkt Schulungskosten und erhöht die Qualität.

In der Automobilindustrie ist die Teilung in Markenhersteller und Zulieferindustrie üblich. Gelingt es Bauteile für Kernkraftwerke zu standardisieren, kann sich auch eine kerntechnische Zulieferindustrie etablieren. Ein wesentlicher Teil der Kostenexplosion bei Kernkraftwerken ist dem erforderlichen "nuclear grade" geschuldet. Es ist kein Einzelfall, daß ein und das selbe Teil für Kernkraftwerke durch diesen Status (Dokumentation, Zulassung etc.) oft ein Vielfaches des "handelsüblichen" kostet. Ein wesentlicher Schritt für den Erfolg, ist dabei die klare Trennung in "sicherheitsrelevante" und "sonstige" Teile. Eine Vorfertigung und komplette Prüfung von Baugruppen kann dabei entscheidend sein. Wird beispielsweise das Notkühlsystem komplett passiv ausgelegt — also (fast) keine elektrische Energie benötigt — können die kompletten Schaltanlagen usw. in den Zustand "normales Kraftwerk" entlassen werden.

Was ist die richtige Größe?

Die Bandbreite der elektrischen Leistung von SMR geht etwa von 40 bis 300 MWe. Die übliche Definition von "klein" leitet sich von der Baugröße der Zentraleinheit ab. Sie sollte noch in einem Stück transportierbar sein. Dies ist eine sehr relative Definition, die sich beständig nach oben ausweitet. Es werden heute immer größere Einheiten (Ölindustrie, Schiffbau usw.) auch über Kontinente transportiert. Der Grundgedanke bei dieser Definition bleibt aber die Zusammenfassung eines "kompletten" Reaktors in nur einem Teil und die Funktionsprüfung vor der Auslieferung, in einer Fabrik.

Sinnvoller erscheint die Definition nach Anwendung. Grundsätzlich sind Insellösungen und die Integration in vorhandene Netze unterscheidbar. Besonders abgelegene Regionen erfordern einen erheblichen Aufwand und laufende Kosten für die Energieversorgung. Auf diese Anwendung zielt beispielsweise das russische Konzept eines schwimmenden Kernkraftwerks. Die beiden je 40 MWe Reaktoren sollen nach Chuktoa in Ost-Sibirien geschleppt werden und dort Bergwerke versorgen. Sehr großes Interesse existiert auch im kanadischen Ölsandgebiet. Ein klassischer Anwender war früher auch das US-Militär. Es besitzt wieder ein verstärktes Interesse, abgelegene Militärstützpunkte durch SMR zu versorgen. Langfristig fallen in diese Kategorie auch Chemieparks und Raffinerien.

Kernkraftwerke unterliegen — wie alle anderen Kraftwerke auch — prinzipiell einer Kostendegression und Wirkungsgradverbesserung mit steigender Leistung. Es ist deshalb bei allen Kraftwerkstypen eine ständige Vergrößerung der Blockleistungen feststellbar. Heute wird die maximale Leistung hauptsächlich durch das Netz bestimmt. Man kann die Grundregel für Neuinvestitionen (stark vereinfacht) etwa so angeben:

·       Baue jeden Block so groß, wie es das Netz erlaubt. Das Netz muß Schnellabschaltungen oder Ausfälle vertragen können.

·       Baue von diesen Blöcken auf einem Gelände so viel, wie du kannst. Wieviel Ausfall kann das Netz bei einem Ausfall einer Übertragungsleitung verkraften? Wie kann die Brennstoffversorgung am Standort gewährleistet werden (Erdgaspipeline, Eisenbahnanschluss, eigener Hafen etc.)? Wie groß ist das Kühlwasserangebot und wie sind die Randbedingungen bezüglich des Umweltschutzes?

Aus den vorgenannten Überlegungen ergeben sich heute international Blockgrößen von 200 bis 800 MWe, bei zwei bis acht Blöcken an einem Standort.

Wie groß der potentielle Markt ist, sieht man allein an der Situation in den USA. Dort müssen wegen verschärfter Bestimmungen zur Luftverschmutzung (Mercury and Air Toxic Standards (MATS) und Cross-State Air Pollution Rule (CSDAPR)) bis 2016 rund 34 GWe Kohlekraftwerke vom Netz genommen werden. Neue Kohlekraftwerke dürfen praktisch nicht mehr gebaut werden. Die Umstellung auf Erdgas kann wegen der erforderlichen Gasmengen und des daraus resultierenden Nachfragedrucks nur eine Übergangslösung sein. Da die "alten Kohlekraftwerke" relativ klein sind, würde ein Ersatz nur durch "große" Kernkraftwerke einen erheblichen Umbau der Netzstruktur erforderlich machen. Eine schmerzliche Erfahrung, wie teuer Zentralisierung ist, macht gerade Deutschland mit seinem Programm "Nordseewind für Süddeutschland". Insofern brauchen SMR auch nur mit "kleinen" Kohlekraftwerken (100 bis 500 MWe) konkurrieren, die der gleichen Kostendegression unterliegen.

Das Sicherheitskonzept

Bei der Markteinführung von SMR gibt es kaum technische, aber dafür um so größere administrative Probleme. Aus diesem Grund rechtfertigt sich auch das staatliche Förderprogramm in den USA. Die Regierung schreibt zwingend eine Zulassung und Überwachung durch die NRC vor. Dieses Verfahren muß vollständig durch die Hersteller und Betreiber bezahlt werden. Die Kosten sind aber nicht nur (mit dem jedem Genehmigungsantrag innewohnenden) Risiko des Nichterfolges versehen, sie sind auch in der Höhe unkalkulierbar. Die Prüfung erfolgt in Stundenlohnarbeit, zu Stundensätzen von knapp 300 US-Dollar! In diesem System begründet sich ein wesentlicher Teil der Kostenexplosion bei Kernkraftwerken. Die NRC hat stets — nicht ganz uneigennützig — ein offenes Ohr für Kritik an der Sicherheit von Kernkraftwerken. Mögen die Einwände auch noch so absurd sein. Als "gute Behörde" kann sie stets "Bürgernähe" demonstrieren, da die Kosten durch andere getragen werden müssen, aber immer den eigenen Stellenkegel vergrößern. Dieses System gerät erst in letzter Zeit in das Licht der Öffentlichkeit, nachdem man erstaunt feststellt, um wieviel billiger und schneller beispielsweise in China gebaut werden kann. Nur mit geringeren Löhnen, läßt sich das jedenfalls nicht allein erklären.

Die "Massenproduktion" von SMR erfordert völlig neue Sicherheitskonzepte. Auf die technischen Unterschiede, wird in den weiteren Teilen noch ausführlich eingegangen werden. Die Frage ist eher, welches Niveau man als Bezugswert setzt. Einem überzeugten "Atomkraftgegner" wird nie ein Kraftwerk sicher genug sein! Im Gegenteil, ist die ständige Kostentreiberei ein zentrales "Kampfmittel". Allerdings wird durch die Erfolge von China und Korea das Märchen von der "ach so teuren Atomkraft" immer schwerer verkaufbar. Selbst in einem tiefgläubigen Land wie Deutschland, muß man daher immer mehr auf andere Strategien (z. B. angeblich ungelöste "Entsorgung") ausweichen. Sollte man jedoch das heute erreichte Sicherheitsniveau als Grenzwert setzen, lassen sich bei den meisten SMR-Konzepten bedeutende Kostenvorteile erreichen. Es ist nicht auszuschließen, daß das — außerhalb Deutschlands — so gesehen wird. Andererseits kann man durch zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen die Auswirkungen auf das Umfeld auch bei schwersten Störfällen so stark begrenzen, daß ein Einsatz innerhalb des Stadtgebiets z. B. zur Fernwärmeversorgung akzeptabel wird. Könnte sogar sein, daß SMR in Städten mit starker Luftverschmutzung hoch willkommen sind.

Es gibt aber durchaus einige offene Fragen. Je mehr Standorte es gibt, um so aufwendiger ist die Organisation eines lückenlosen Überwachung- und Bewachungssystems. Heute hat jedes US-Kernkraftwerk zwischen 400 und 700 Festangestellte. Allein die "eigene Privatarme" umfaßt durchschnittlich 120 Mann. Für jeden Reaktor gibt es ständig zwei — vom Energieversorger zu bezahlende — NRC-Kontrolleure.

International sind Abkommen zu treffen, die sich über die gegenseitige Anerkennung von Zulassungen und Prüfungen verständigen. Es macht keinen Sinn, wenn jedes Land von neuem das gesamte Genehmigungsverfahren noch einmal wiederholt. Bisher gilt eine NRC-Zulassung international als "gold standard". Es würde sich lohnen, wenn die Kerntechnik sich hierbei an der internationalen Luftfahrt orientiert. Ebenfalls ein Bereich, mit sehr hohen Sicherheitsanforderungen.

Nach allgemeiner Auffassung sollten die Lieferketten in "nuclear" und "non nuclear" unterteilt betrachtet werden. Die Lieferketten für alle sicherheitstechnisch bedeutenden Teile (Brennelemente, Dampferzeuger, Kühlmittelpumpen usw.) müssen schon sehr früh in der Genehmigungsphase stehen, da ihre Entwürfe unmittelbar mit der Sicherheit verbunden sind. Die Zulieferer müssen sehr eng mit dem eigentlichen Kraftwerkshersteller verknüpft werden. Es ergibt sich ein ähnliches Geschäftsmodell, wie in der Automobilindustrie. Dort werden die Zulieferer mit ihrem speziellen Wissen und Erfahrungen möglichst früh und eng in den Entwicklungsprozess einbezogen. Diese Lieferketten sollten für die Bauartzulassung (vorübergehend) festgeschrieben werden. Es sollten Bauteile gebaut und eingehend geprüft werden. Während dieses Prozesses sind alle Produktionsschritte und Prüfverfahren genau zu dokumentieren, um den Herstellerkreis später ausweiten zu können. Alle sonstigen Bestandteile des Kraftwerks können im Industriestandard und nach lokalen Gegebenheiten unmittelbar nach der jeweiligen Auftragsvergabe vergeben werden.

Hinweis

Dieser erste Teil beschäftigt sich mehr mit den grundsätzlichen Eigenheiten sog. "Small Modular" Reaktoren. Die Betonung liegt hier auf der energiewirtschaftlichen Betrachtung. Es folgt ein zweiter Teil, der sich näher mit der Technik von SMR in der Bauweise als Leichtwasserreaktor beschäftigt. Ein dritter Teil wird auf die ebenfalls im Bewerbungsverfahren befindlichen schnellen Reaktoren eingehen.

Dr. Ing. Klaus Dieter Humpich

Der Beitrag erschien zuerst bei NUKEKlaus

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33 Kommentare

  1. Kommentar 31, Herr Landvoigt….

    ich meine, dass Sie sich durch den Oekomüll einen Oekobären haben aufbinden lassen.

    Die Lebensdauer umweltschädlicher Solaranlagen wird nicht nur durch die Degradation des Siliziums begrenzt. Die Solarzellen verkratzen auch durch Sand und Staub und werden je nach Umfeld nach und nach blind. Die Verklebung der Solarzellen mit dem Deckglas hat gleichfalls eine begrenzte Lebensdauer.

    Gem. einer Untersuchung liegen die meisten Solaranlagen bereits bei der Inbetriebnahme unterhalb der Toleranzuntergrenze der angegebenen Nennleistung.

    Sie hatten korrekt bemerkt, dass die Garantien der Hersteller von sehr begrenztem Wert sind. Ich schätze das mehr als 90% der in D installierten Solarmodule von Herstellern stammt die nicht mehr existieren, oder vorraussichtlich in Bälde nicht mehr existieren.

    Sehr selektive Informationen sollte man entweder gründlich zusammen mit etwas ausgewogeneren Quellen prüfen, nachrechnen, oder besser in den Müll tun. Egal ob dies „Erneuerbare Energien“ sind, oder Wunderatomkraftwerke.

    Holger

  2. @#30 Holger Burowski,

    Was ziehen Sie denn da jetzt für suspekte Argumente an den Haaren herbei?

    Also mein Betriebsgebäude hat eine 50jährige Abschreibung. Fragen Sie über EIKE nach, ich schicke Ihnen gerne die Adresse des Finanzamts.

    Und worin soll überhaupt das Problem / der Nachteil bestehen, ein Investitionsgut über den Abschreibezeitraum hinaus zu nutzen?

    Das haben Sie schön erkannt: Von Dutzenden Windmühlen-Investitionen ist bekannt, dass sie trotz der hohen EE-Subvention und Verkaufsgarantie pleite sind. Da hat trotz der hohen Windstromsubvention und Garantie-Abnahme wohl irgendwer falsch gerechnet / die Investoren betrogen – oder? Wie volkswirtschaftlich unsinning sind den Stromerzeugungsanlagen, die trotz hoher Subvention pleite gehen. Das sind ja dann offensichtlich Energiesenken und keine -quellen!

    Zur Gewinnmaximierung des Windmühleninvestors (dank hoher Subvention und Einspeisevorrang) könnte sicvh Repowering rechnen. Gesamtenergetisch aber verschleudern Sie Rohstoffe und Energie, wenn Sie eine funktionstüchtige Anlage verschrotten. Allerdings bleibt es auch betriebswirtshcfatlich fraglich, ob der Wind 20m höher soviel stärker weht, dass er die exponentiell ansteigenden Investitionen des Repowering rechtfertigt.

    Ohne diese marktverzerrenden schwachsinnignen EEG-Subventionen gäbe es diesen ganzen Unsinn gar nicht.

    Dass WIndgutachten in D sehr genau sind, können Sie dem Weihnachtsmann erzählen. Mancherorts (u.a. besenfeld im Schwarzwald) wurden schon Windmühlen nach Gutachten errichtet, die auf 3 MONATEN Windmessung basierten. das restliche Jahr wurde hochgerechnet. Erkundigen Sie sich mal über die voll defizitären Windmühlen bei Besenfeld. Die erwirtschaften 60% des gutachterlich prognostizierten Windstroms. Und recherchieren Sie weiter, Sie werden zig solcher Windparks finden. Mancherorts wurden gutachterlich im Schwarzwald 4000 Vollaststunden prognostiziert. Jeder, der einigermaßen in der Materie vertraut ist, weiss, dass der Schwarzwald flächendeckend auf 12% Auslastung, also 1100 Stunden kommt.

    Soviel zur Burowski’schen Märchenstunde Teil 2

  3. #30: Holger Burowski sagt:

    Bei der Kalkulation des Strompreises muss also berücksichtigt werden, dass die Investitionskosten nach 30 Jahren durch Stromverkauf wieder eingenommen sind. Es ist völlig irrelevant, wie lang die Anlage technisch benutzt werden kann, entscheidend zum Preisvergleich ist die wirtschaftliche Nutzungsdauer.
    ————————–
    Sie haben ein richtiges Argument vorgetragen, aber die Reichweite muss geklärt werden.

    Für eine Investitionsentscheidung ist tatsächlich die Abschreibungsdauer von Belang. Alledings unterscheidet man zwischen einer steuerlichen Betrachtung und einer Betriebswirtschaftlichen Betrachtung. Sachgerecht ist eine Entscheidung dann, wenn die Verwendung der Parameter dem bestmöglichen Kenntnisstand entspricht. Ferner wird man vorsichtige und konservative Annahmen zu Grunde legen. PKW werden auch für 5 Jahre AfA kalkuliert. Dennoch rechnet jeder meit einem Restwert, der deutlich größer als Null ist.

    Allerdings ist offensichtlich, dass eine längere Nutzungsdauer ohne überproportionale Moderniesierungsaufwendungen die Wirtschaftlichkeit einer Anlage auch dann verbessert, wenn eine konservative Kalkulation vorliegt. Es wäre Unsinn, die Erträge durch eine vorsichtige Planung begrenzen zu wollen, sofern keine sachliche Notwendigkeit vorliegt. Die zusätzlichen Erträge, die durch ein Wegfall der AfA realisiert werden können, können z.B. auch in erhöhte Rückstellungen zum Rückbau gesteckt werden, die Sie ja vermuten.

    —————- #30: Holger Burowski sagt:
    Die Degradation von kristallinem Silizium beträgt etwa 0,5%/Jahr bezogen auf die Ausgangsleistung; amorphes Silizium hat im ersten Betriebsjahr eine Degradation von 20 – 25%, danach keine mehr.
    Der Verschleiß von Rotorblättern an WKAs ist genauso in die Kalkulation des Strompreise einbezogen, wie der Verschleiß der Turbinenschaufeln bei konventionellen Kraftwerken, anderenfalls wäre der Betreiber ja recht schnell pleite, wenn er das nicht tut.
    ——————————

    Sachlich korrekt, aber liegen hier die nötigen Vorraussetzungen für eine entsprechende Planung vor? Bei Turbinenschaufeln entscheeiden Fachleute ohne Ideologiebelastung, bei Turbieneräder kleinanleger, die von den Garantiepreisen und aussicht auf Subventionen, gepaart mit Ökoidealismus wohl eher allzu bereit den Angaben der Hersteller vertrauen. Dabei gibt es hier weit weniger Erfahrungen und Tests, die auch die Seriosität der Angaben absichern, als dies bei Turbinenschaufeln der Fall ist.

    Wer heute eine WK-Anlage für eine Lebensdauer von 20 odr 25 Jahre plant, und ohne die Expertise (die heute mit den heutigen Werkstoffen eigentlich auch keiner haben kann) erwartet sicher nicht, dass ihm nach 10 Jahren die Anlage auseinander fliegt. Was aber, wenn doch? Gibt es Garantieen der Hersteller, die es dann vielleicht gar nicht mehr gibt? Gibt es Versicherungen? Wohl kaum. Der Betreiber steht dann eben vor einem Scherbenhaufen. Irgend jemand muss dafür zahlen. Im Zweifel der Betreiber.

  4. #23:J.Wanninger
    „Für Kernkraftwerke setzt man weltweit Betriebsdauern zwischen 40 und 60 Jahren an.“

    Es wird aber keine Finanzbehörde geben, die ein Abschreibung von mehr als 30 Jahren zulässt. Bei der Kalkulation des Strompreises muss also berücksichtigt werden, dass die Investitionskosten nach 30 Jahren durch Stromverkauf wieder eingenommen sind. Es ist völlig irrelevant, wie lang die Anlage technisch benutzt werden kann, entscheidend zum Preisvergleich ist die wirtschaftliche Nutzungsdauer. Wenn diese abgelaufen ist, stehen die nötigen Investitionsmittel bereit, um die Anlage zu ersetzen, ohne dass der Preis des Produktes, aufgrund der Investition, erhöht werden muss.
    Die Nutzung über die wirtschaftliche Nutzungsdauer hinaus ist in der Regel ein Zeichen für
    1.) keine Weiterentwicklung der verwendeten Technologie
    2.) Neuinvestition führt zur Anhebung des Preises
    3.) Kosten der Entsorgung der Altanlage
    Für die Kernkraft kommt Punkt 2 und 3 infrage. Die Neuinvestition für KKWs sind heute so hoch, dass der Strompreis nicht mehr konkurenzfähig zu anderen konventionllen Kraftwerken ist, (6 – 7 Cent/kWh) siehe Internetseite Prof. Alt.
    Vorsichtig geschätzt kostet der Abriß eines KKWs heute genausoviel, wie deren Neubau. Es ist davon auszugehen, dass die Rücklagen der Betreiber, die keinerlei Kontrolle unterliegen, wohl nicht für den ordnungsgemäßen Abriß ausreichen werden und somit der Steuerzahler einspringen muss.
    Einem permanenten, punktuellen Ersetzen, wie weiter unten geschrieben wurde, von sicherheitsrelevanten Anlagenteilen, wird eine Genehmigungbehörde nur in wenigen Fällen zustimmen und nicht als Dauerlösung, nur um die technische Nutzungsdauer auszureizen.

    ###############################################
    „Und wie sieht das mit Windmühlen und Photovoltaik aus? 20 Jahre oder 30 Jahre oder noch mehr? Wie verändert sich die Nennleistung in 30 Jahren?“

    Die Degradation von kristallinem Silizium beträgt etwa 0,5%/Jahr bezogen auf die Ausgangsleistung; amorphes Silizium hat im ersten Betriebsjahr eine Degradation von 20 – 25%, danach keine mehr.
    Der Verschleiß von Rotorblättern an WKAs ist genauso in die Kalkulation des Strompreise einbezogen, wie der Verschleiß der Turbinenschaufeln bei konventionellen Kraftwerken, anderenfalls wäre der Betreiber ja recht schnell pleite, wenn er das nicht tut.

    #############################################
    „Bei den Windmühlen können wir jedenfalls beobachten, dass sich hinter dem hübschen Begriff ‚Repowering‘ ein vorzeitiges Verschrotten der Anlagen versteckt, um uneffektive Windmühlen durch größere, die dann durch irgendein neues getürktes Windgutachten effizienter arbeiten sollen, ersetzt. So hat so manche Windmühle in Deutschland nicht mal ihren 10. Geburtstag erlebt.“

    Es kann sich ohne weiteres rechnen, eine Anlage vor dem Ende ihrer wirtschaftlichen Nutzungsdauer zu ersetzen, da der Preis der Anlage, in dem Fall bezogen auf Preis/kW, soweit gefallen ist, dass es effektiver ist, die alte Anlage durch eine neue zu ersetzen, als die alte Anlage weiter zu betreiben.
    Windgeschwindigkeiten werden in D sehr genau und dicht genug gemessen, um an windexponierten Stellen realistische Gutachten zu erstellen.

  5. Kommentar 25 Herr Urbahn,

    Ich meine, dass auch eine entsprechende Fahrweise wie das Plazieren der nahezu abgebrannten Brennelemente am Rande des Kerns, etc. nicht verhindern wird, dass in Zukunft Reaktordruckbehälter ausgetauscht werden müssen. Vielleicht kann man durch Glühen die Versprödung revidieren und diesem Bauteil ein neues Leben schenken.

    Die LWR wurden für 30 Jahre Betriebsdauer gebaut. Mittlerweile tauscht man routinemässig Dampferzeuger und auch Deckel von LWR aus. Der reine, nackte Druckbehälter kostet gem. einer WNN Meldung bei JSW unter 100 Mio. $.

    Problematisch könnte sein, dass die meisten Hersteller und Werke die einst die Druckbehälter gebaut haben nicht mehr existieren und so ein neuer passender Behälter konstruiert werden muss. Die Kosten dürften mehr durch den Betriebsausfall (Lieferzeit!) als durch die Kosten des Behälters bestimmt werden. Problematisch könnten auch Politiker und Behörden sein die eine solche Reparatur nutzen um Auflagen und andere teure Spektakel zu inszenieren.

    In Kanada hat man einige Candu Reaktoren nach 30 jähriger Betriebszeit komplett überholt und mit neuen Reaktoren (Calandria) ausgestattet erneut in Betrieb genommen. Sofern ein Staat analog Kanada dem nicht negativ gegenübersteht meine ich, dass der Austausch des Druckbehälters, verbunden mit dem Austausch anderer Komponenten, verbunden mit einer saftigen Leistungserhöhung dem Kernkraftwerk ein neues jahrzehntelanges Leben zu Kosten weit unterhalb denen eines Neubaus ermöglicht.

    Holger

  6. @ #23

    „Und wie sieht das mit Windmühlen und Photovoltaik aus?“
    Düster, denn die teuren Teile wie Rotorblätter und Getriebe werden stark schwankenden Kräften und Schwingungen ausgesetzt. Bei 18 Umdrehungen pro Minute einer Ratationszeit von 7000 Stunden im Jahr, hat ein Blatt in 10 Jahren 150 Mill. Lastwechsel auszuhalten. Die Getriebe und Lager werden durch Schwingungen malträtiert, sodaß deren Lebensdauer wegen der Materialermüdung (besonders bei Glasfaser, denn Glas ist ja eine Flüssigkeit) begrenzt ist. Ein Kranunternehmen bei BHV macht glänzende Geschäfte mit dem Austausch der Rotorblätter und Getriebe.

    Desweiteren nagen die Turbulenzen der anderen Windmühlen in einer Windmühlenansammlung am Material.

    Die Lebensdauer dieser vorindustriellen Technik ist also trotz (oder wegen) moderner Werkstoffe auf wenige Jahre begrenzt.

  7. @ #20
    Herr Allmendinger,

    Die ganzen Kalkulationen der tiefreligiösen Ökoträumer taugen nichts, weil die es nicht gelernt haben oder nicht lernen wollen.

  8. @ #22
    „Können Fakten und nackte Zahlen rücksichtslos sein?“

    Für Realisten nicht, aber für „Gläubige“ schon, denn die Beendigung ihrer tiefreligiösen Träume und ideologischen Irrungen muß heftig weh tun.

  9. #24 hallo Herr Narrog,
    prinzipiell haben sie mit Ihrem Kommentar Recht. Der kritische Punkt ist der RDB hinsichtlich der Neutronenversprödung. Es sind in den letzten Jahrzehnten einige Maßnahmen bei den LWR durchgeführt worden, um diese zu verringern z.B durch entsprechende Beladung der Brennelemente. Die Frage ist, ob diese Maßnahmen ausreichen. Es wäre sicher erst einmal sinnvoll, Erfahrung mit einer 60 jährigen Lebensdauer zu gewinnen. Prinzipiell ist auch der RDB austauschbar. Dies dürfte aber meiner Ansicht nicht wirtschaftlich sein.
    MfG

  10. Kommentar 23 Herr Wanninger,

    Alle Stilllegungen grosser LWR beruhen bislang auf politischen Entscheidungen und Auflagen. Auch in Kalifornien wären die stillgelegten Reaktoren bei einer etwas aufgeschlosseneren Haltung der NRC noch in Betrieb.

    ich meine nicht, dass die Lebensdauer eines grossen Leichtwasserkernkraftwerks auf 60 Jahre beschränkt ist. Wenn man dieses pflegt, regelmässig modernisiert erscheint mir ein Betrieb über die nächste Jahrhundertwende hinaus technisch/wirtschaftlich realistisch.

    Ein wirtschaftlich/technisches Ende der LWR wird es erst dann geben wenn eine neue Stromerzeugungsquelle systematisch preiswerter ist als Betriebs- und Moderniesierungskosten von LWR.

    Holger

  11. @#9 Holger Burwoski:

    Die Rechnung ist übrigens immer noch nicht komplett. Sie setzen in Ihrer Kostenaufzählung stillschweigend voraus, dass die Investitionen in die einzelnen Stromerzeuger für gleichlange Betriebdauern erfolgen. Das ist aber ganz und gar nicht so.

    Für Kernkraftwerke setzt man weltweit Betriebsdauern zwischen 40 und 60 Jahren an. Für andere konventionelle Großkraftwerke gelten ähnliche Lebenszeiten. Und wie sieht das mit Windmühlen und Photovoltaik aus? 20 Jahre oder 30 Jahre oder noch mehr? Wie verändert sich die Nennleistung in 30 Jahren?

    Bei den Windmühlen können wir jedenfalls beobachten, dass sich hinter dem hübschen Begriff ‚Repowering‘ ein vorzeitiges Verschrotten der Anlagen versteckt, um uneffektive Windmühlen durch größere, die dann durch irgendein neues getürktes Windgutachten effizienter arbeiten sollen, ersetzt. So hat so manche Windmühle in Deutschland nicht mal ihren 10. Geburtstag erlebt.

  12. Gratulation und großer Dank übrigens an Herrn Narrog!!!!

    Ihre Webseite ist ja ein hervorragender und ungeheuer umfassender Informationsquell!

  13. #19 T. Heinzow sagt:

    ‚…Gegenüber den Burowskis, Diehls und Jungs ist das nun tatsächlich aus deren Sicht brutal und rücksichtslos…‘

    Können Fakten und nackte Zahlen rücksichtslos sein?

  14. Was Herr Burowski ebenfalls unterschlaegt sind die Stromtransportkosten.
    Ein Kernkraftwerk, besonders diese kleineren Kraftwerke, kann in der Naehe der Verbraucher errichted werden. Dadurch muss die elektr. Leistung im Schnitt nur ueber kurze Entfernungen transportiert werden.

    Ein Beispiel:
    Nach http://tinyurl.com/mcygvn7 betragen die Leitungskosten fuer ca. 1 GW max Leistung etwa 1,35 Mio Euro/km (in USA, Europa wahrscheinlich aehnlich).
    D.h. 1 GW Leitungskapazitaet ueber 900km zu transportieren (Seewindkraft nach Sueddeutchland), kostet 1,2 Milliarden Euro an Leitungskosten.
    HGUe bringt da keine Kostenvorteile, im Gegenteil. HGUe ist noch teurer, der einzige Vorteil ist dass die max. machbare Transportdistanz groesser als AC ist.

    Auf die Energiemenge bezogen, da Seewindkraft etwa 33% Ausnutzungsfaktor hat (UK daten), wird diese Leitung nur zu 33% ausgenutzt gegenueber einem Kernkraftwerk mit 90% Lastfaktor.
    Da Kraftwerke Energie (nicht Leistung) erzeugen sollen, und fuer erzeugte Energie (nicht Leistung) bezahlt werden, sind also die Leitungskosten fuer die Windfarm in der Nordsee rund 2,7 mal hoeher als fuer ein entsprechendes KKW, selbst wenn die Energie des KKWs unnoetigerweise ueber die gleiche Distanz transportiert werden sollte.

    Die Leitungen muessen halt fuer die maximale Leistung ausgelegt werden, nicht fuer die Durchschnittsleistung.

  15. @ #18

    Gegenüber den Burowskis, Diehls und Jungs ist das nun tatsächlich aus deren Sicht brutal und rücksichtslos.

    Aber die haben es nicht anders verdient, denn deren Rücksichtslosigkeit besteht darin ihre Mitmenschen für dumm zu halten und deshalb betrügen zu wollen. Betrug ist die Behauptung falscher Tatsachen, um einen anderen zu für ihn negativen Vermögensentscheidungen zu bringen.

    Tatsachen sind Dinge, die einem Beweis zugänglich sind. Betrug kann auch durch Unterlassen begangen werden.

    Mit diesem Lichte beleuchtet wären Herrn Burowskis Behauptungern genau da einzusortieren, träte er als Verkäufer für … auf.

    Er hat schlichtweg verschwiegen, daß bei Windmühle 6 Co nur die effektive Nennleistung die in die Kalkulation aufzunehmenden Kapitalkosten bestimmt und nicht die maximale Leistung (Nennleistung).

    Und dann verschweigt er natürlich die Kosten für die Backupkraftwerke, die ebenfalls zu kalkulieren sind. Alternativ müßte er, um als Verkäufer nicht mit dem Staatsanwalt Probleme zu bekommen die Kosten für die Speicherkraftwerke mit angeben.

    Die wird Herr Gabriel ebenso verschweigen wie seine Vorgänger Altmaier, Röttgen und er selber.

    Ist er nun dumm, weil er andere für dumm hält, was bei weiten Teilen der Bevölkerung wohl Realität ist, wenn man die PISA-Studien heranzieht?

    Oder nur frech? Oder weiß er tatsächlich nicht, wie man Stromerzeugungskosten kalkuliert? Dann wäre er in der Tat dumm.

    ==> Er ist wohl ein Forentroll, der sich dumm stellt, um die ihm verordneten Ziele zu erreichen.

  16. @#17, Tja, ziemlich rücksichtslos, gell (=schwäbisch für ’nicht wahr‘ oder ‚odrr‘, wie die Schweizer sagen)!
    Aber manche sehen den Wald vor lauter Bäumen nicht. Und die sollte man dann schon auf die Bäume hinweisen, sonst laufen sie noch mit dem Kopf gegen einen. In diesem Fall sind die Bäume die ständigen massiven Strommangelzeiten und der Wald deren Häufung im Verlaufe eines Jahres.
    Dabei hat Prof. Alt die Zappelstromprobleme doch so markant deutlich gemacht, dass sie auch wirklich jedem einleuchten sollten:
    http://tinyurl.com/cako5lr
    Nimmt man jetzt noch die Kosten ins Kalkül (da hat Herr Burowski eine schöne Steilvorlage geliefert) kann man sich nur noch fragen, wie geht das, eine ganze Bevölkerung derart aufs Kreuz zu legen? Selbst Kinder erkennen binnen weniger Monate irgendwann, dass das mit dem Weihnachtsmann eben doch nur ein schönes Märchen war. Schmerzlich zwar, aber die rationale Erkenntnis setzt sich letztlich doch durch. Bei den ‚erwachsenen‘ Märchengläubigen dauert es wohl zwei Jahrzehnte und eine nochmalige Strompreisverdoppelung, bis sie das Grüne Märchen endlich zu durchschauen lernen.

  17. @ #16 Aber, aber Herr Wanninger,

    wie können Sie so gemein sein die sog. „Solar- und Windenergiefreunde“ aus ihren schwärmerischen tiefreligiösen Ökoträumen so brutal aufzuwecken?

    Haben Sie doch Mitleid mit denen.

  18. Für die Wind- und Solarstrom-Fans hier noch ’ne aktuelle Info:

    Heute, 17.12.2013, 16:00:
    Windertrag knapp über 1.500 MW (= 5% von installierten 32.000 MW)
    Solarertrag weniger als 100 MW (= 0,25% von installierten 36.000 MW)
    Wäre die Enrgiewende schon komplett realisiert, wie sie Kaspern wie dem Grünen Hofreiter vorschwebt (Wind x8, Sonne x5), hätten wir doch tatsächlich 13 GW Wind- und Solarstrom gehabt, ungefähr ein Sechstel des in Deutschland tatsächlich um 16:00 Uhr benötigten Stroms.

    Glücklicherweise gibt es in Deutschland aber noch (!) Kernenergie, Kohle, Gas und Wasserkraft. Schade dass die Energieversorger diesen Strom auch an die Haushalte liefern müssen, die 100% Erneuerbar wollen. Dann wäre der Energiewende-Unsinn zu Zufallsstrom nämlich bald vom Tisch.

    Und wer’s nicht glaubt, sieht selber nach:

    http://tinyurl.com/3yk5esq
    http://tinyurl.com/3xwsa63

    Aber Vorsicht! Eigenens Denken und Recherchieren könnte zurechtgelegte Ideologien gefährden!

  19. Herr Zuber….ich fürchte, dass mein Reaktorkonzept nicht zu Lebzeiten einer Verwirlichung entgegengeht. Insofern wird dies ein Hobby bleiben.

    Ein grosser MSR ist meines Erachtens aufgund der Komplexität der Brennstoffaufbereitung erst ab Blockgrössen > 1500 MW vorteilhaft. Bei Baugrössen über 2500 – 3000 MW ist ein solches Konzept konkurrenzlos.

    Ich nehme stark an, dass man ein ähnliches Konzept früher, oder später realisieren wird wenn die Menschheit auf dem Weg einer hochindustrialisierten Gesellschaft weiter voranschreitet.

    Russland ist offensichtlich das Land in dem die ergebnisorientierteste Reaktorentwicklung stattfindet. Allerdings ist die dortige Industriestruktur nicht für solch komplexe Projekte prädestiniert. Deshalb konzentriert man sich dort bewusst auf die wesentlich einfacheren bleigekühlten Reaktoren.

    Deutschland wäre von der Industriestruktur und Mentalität derzeit noch das Land, dass ein solches Konzept am besten technisch verwirklichen könnte.

    Die interessantesten Nutzerstaaten wären China, USA, künftig Indien mit ihren gewaltigen Stromverbräuchen.

  20. @#9: Holger Burowski:

    Ganz vollständig war meine Antwort (#12) an Ihren reichlich verzerrenden in #9 ja noch nicht. Das will ich gerne nachholen:

    So ganz nebenbei versuchen Sie dem Leser ja unterzujubeln, dass alle Stromerzeugungsarten gleich produktiv wären. Dies ist aber natürlich nicht so:

    Für KKW im Gigawattbereich nennen Sie 4000-4500 Euro/kW. Nehmen wir mal Phillipsburg. Das KKW erreicht 8000 Vollaststunden im Jahr, also über 90% Verfügbarkeit. Macht nach Ihrer Kalkulation also 4000-4500 Euro für 900 Watt, bzw. 5000 Euro für 1 kW Kraftwrkleistung.

    Photovoltaik kommt in Deutschland so auf 800 Vollaststunden im Jahr, also 9%. Das wären dann also 1500 Euro für 90 Watt PV im Jahresdurchschnitt oder 16500 Euro für 1 KW PV-Jahresdurchschnitts-Kraftwerksleistung. Und nicht zu vergessen (siehe #12), e skommen noch die 50.000 Euro für den unverzichtbaren Speicher hinzu.

    Das wären dann also 5000 Euro für das Kilowatt-Kernkraftwerk und 66.500 Euro für das Kilowatt-Solarstrom-‚Kraft’werk.

    Die ganze Betrachtung können wir auch noch auf den Flächenbedarf erweitern. Während Photovoltaik soweit sie sich auf Hausdächern befindet ja wenigsten keine Fläche verbraucht, sieht das bei Windmühlen ganz anders aus: Um nur das KKW Philippsburg (Jahresstromproduktion 11.000 GWh) zu ersetzen, brauchen Sie nicht weniger als 2.600 Stück Windmühlen der 3 MW-Klasse. Flächenbedarf hierfür ist eine geschlossenen Fläche von 350 Quadratkilometer, jedes einzelne fast 250m hoch. Um also 10 KKW (1/6 der deutschen Strommenge) zu ersetzen, brauchen wir 3.500 qkm oder 1% der Fläche von ganz Deutschland.

    Ein wahrlich ‚tolles‘ Land, das unseren Grünen ‚Freunden‘ da so vorschwebt. Vollgestopft mit Windspargeln und ohnehin unbezahlbarer Stromversorgung.

  21. @10 Holger Narrog

    Die vollständige URL Ihrer Homepage ist:

    http://kernkraftwerkderzukunft.npage.de/

    Der französische Kraftwerkshersteller (erwähnt in Ihrem Kraftwerkskonzept PDF File) heisst „Alstom“ und nicht „Alsthom“.

    Ihr Konzept ist höchstinteressant. Alle Achtung!

    Was denken Sie, in welchem Land dieses dereinst realisiert werden könnte? In Russland am ehesten?

  22. @#9: Holger Burowski:

    Die von Ihnen genannten Kosten für Wind- und Solarstromanlagen sind unvollständig!

    Wie Sie selbst wissen, sind Wind- und Solarstrom im Gegensatz zu den anderen von Ihnen aufgelisteten Stromerzeugungsarten zufällig. Sie sind tageslicht-, wetter und jahreszeitabhängig und müssen zusätzlich mit enormem Aufwand BEDARFSGERECHT gemacht werden. Diese Kosten liegen um ein Vielfaches über den eigentlichen Erzeugungskosten.

    Nehmen Sie zum Beispiel heute. Blies der Wind heute nacht noch recht ordentlich (10GW) drittelte sich die Erzeugung im Laufe des Tages. Und Solarstromertrag können Sie auch an einem sonnigen Dezembertag vergessen. In den 2 Stündchen um die Mittagszeit eines bundesweit sonnigen Dezembertages wurden 8 GW knapp überschritten, die restlichen 22 Stunden können Sie vergessen -> Speicher sind also unverzichtbar.

    Nehmen wir Pumpspeicherwerke mal als Anhaltspunkt. Bei den bekannten Ausfallraten von Wind und Sonne kann man für eine 14tägige Pufferung davon ausgehen, dass Sie für jedes MW Wind- und Solarstrom gut 50 MW eines in 8h leerlaufenden Speichersees benötigen. Mit Atdorf als Vergleich (1.000 MW kosten ungefähr 1 Mia Euro) kommen zu den 1500 Euro / kW also noch 50.000 Euro Speicherkosten pro Kilowatt hinzu. Wenn Sie es mit irgendeiner Luftschloss-Speichertechnik schaffen, die Speicherkosten auf nur 20% der Kosten eines Punpspeicherwerks zu senken, bleiben immer noch 10.000 Euro Zusatzkosten für jedes Kilowatt Kapazität, damit Windstrom oder Solarstrom bedarfsgerecht werden!

    Hier sieht man, was für ein ahnungsloser Vollidiot auch der neue Fraktionschef der Grünen, Herr Hofreiter, ist, der uns gestern in den Tagesthemen wieder erklärte, dass nur die Grünen (Deppen) uns mit beschleunigtem Ausbau der Windkraft das Glück dieser Welt verheißen. Bleibt abzuwarten, ob die Deutschen irgendwann einmal mehrheitlich intellektuell in der Lage sein werden, solche simplen Bilanzierungen wie oben anzustellen, um zu erkennen, dass man sich zwar manches wünschen, vieles in der Realität aber leider nicht umsetzen kann, weil man an den Kosten (= Energiebilanz) scheitert. Die Physik hat (leider oder gottseidank) immer das letzte Wort.

  23. @#9: Holger Burowski:
    was die Investkosten für Wind- und Solarstrom betrifft, hinkt Ihr Vergleich beträchtlich.
    Es sei denn, Sie bauen „Luftschlösser“, die der Sonne oder dem Wind hinterherfliegen.
    Die Orientierung von Holger Narrog geht schon in Ordnung.

  24. Herr Burowski…

    Meines Erachtens bieten sich Mini Reaktoren für..

    Schiffsantriebe für grosse Containerfrachter und Oeltanker an. Diese Schiffe haben Motorleistungen von 50 – 100 MW und benötigen eine kontinuierliche Leistung 24/7/365 mit kurzen Unterbrechungen für Hafenliegezeiten.

    Minenstädte, beispielsweise die energieintensive Extraktion des Oels aus Teersand, oder Schiefergestein an.

    Dort konkurriert ein solcher Reaktor mit einem Dieselmotor zu den überschlägig genannten Kosten.

    Im Fall der Minenstädte muss der Diesel über weite Entfernungen mit dem LKW zugeführt werden was die Brennstoffkosten weiter erhöht.

    In einem grossen Stromnetz konkurriert das Kernkraftwerk mit Kohle- und Erdgaskraftwerken zu anderen Konditionen. Ueberschlägig sollten die Baukosten eines solchen 4000$/kW nicht überschreiten um wettbewerbsfähig zu sein.

    Es gilt natürlich…Je günstiger desto besser…desto häufiger wird der Kernreaktor erste Wahl sein.

    Ich hatte hierzu einen Artikel, Bleigekühlte Reaktoren auf meiner Homepage kernkraftwerkderzukunft eingestellt.

    Holger

    PS: Ich war davon ausgegangen, dass ein solcher Minireaktor bereits mit einem Kern mit langer Reichweite versehen ist. Bei Schiffsreaktoren wählt man häufig eine sehr hohe Anreicherung spaltbarer Aktinide zzgl. abbrennbare Neutronengifte um diese viele Jahre ohne Brennstoffwechsel zu betreiben.

  25. #5:Holger Narrog
    „Die Kosten eines solchen Reaktors mit z.B. 50 MW, sollten bei max. 500 – 600 Mio. $ liegen um wirtschaftlich interessant zu sein. “

    Macht Investitionskosten von 10 000 Euro/kW installierte Leistung. Nur mal so zum Vergleich, konventionelle KKWs im GW-Bereich kosten etwa 4000-4500 Euro/kW, Kohlekraftwerk kostet um die 1000 Euro/kW, PV liegt im Bereich 1500 Euro und Wind bei etwa 1200 Euro.
    Professor Alt, Fachbeiratsmitglied EIKE, hat eine sehr schöne EXCEL-Tabelle auf seiner Internetseite, mit der Sie den Strompreis nachrechnen können. Setzen Sie einfach Ihre Werte da ein und schauen, was rauskommt – Sie müssen mindestens um den Faktor 10 billiger werden.

  26. Der durch Dr.Humpich verfasster Artikel kann man uneingeschränkt als ein Weg der preiswerter Energie der Zukunft bezeichnet. Es ist nicht nur mit einem Aussicht für immer preiswerteren Bauweise gekennzeichnet, sondern er trägt auch die Rechnung für die Beseitigung von Atombombenfähigeren Plutonium 239. Man kann natürlich sagen, dass BRD keinen solchen Material besitzt, was aber nicht gerade für den moralischen Wert hiesige Politik spricht. Sich unter den Atomaren Schirm der USA in Zeiten des Kalten Krieges zu verstecken, das bitte schön ja, aber so bald die Gefahr vorüber ist nichts davon zu wissen wollen und dies mit Fragen aus nicht existierenden Gefahren, jedenfalls aus der Ecke der nicht existierende 100% Sicherheit für die Bevölkerung stammt die Weiterentwicklung der Kernenergiegewinnung von vornherein skeptisch zu stehen ist in meine Beurteilung ( was sicher nicht maßgeblich ist) unmoralisch, nicht war Herr Landvoigt?

  27. #6: H. Hoffmeister die „große Koalition“ ist leider die allerschlechteste Voraussetzung für eine notwendige Umkehr,
    aus einer Sackgasse ist der einzige Wege die Umkehr,
    denn es fehlt eine wirksame Opposition,
    deren Aufgabe und Privileg es ja gerade ist,
    die Finger auf die Fehler der Regierung zu legen.

    Wir müssen uns daher wohl noch etwas gedulden.

    Andere sind da sicher schneller,
    nicht nur Russen und Chinesen, die angeblich die meisten Schuldscheine der USA besitzen,
    sondern auch Australien oder Skandinavien,
    denen man nun beim besten Willen kein Defizit an Demokratie und „Frauenfreundlichkeit“ unterstellen kann.

    mfG

  28. Herr Humpich,

    sehr interessanter Artikel zur modernen Nutzung der Kernenergie. Leider haben effiziente zukunftsweisende Technologien dieses Typus eines gemein: Ihre Entwicklung und ihr Betrieb (Herstellung) sind sehr großen Unternehmen vorbehalten. Damit werden sie für den überwiegenden Teil der Medien und politischen Akteure suspekt (weil potenziell mächtig und böse, kapitalistisch eben). Die einfache Antwort darauf: Wenn schon nicht die Dämonisierung kraft völliger Überhöhung der Restrisiken funktioniert – wie z. B. in Deutschland mit Kernenergie und grüner Gentechnik erfolgreich exerziert -, dann schafft das sicher die Auferlegung regulatorischer Hürden. Letztere können sie beliebig hoch bauen und damit derartige Aktivitäten schon im Ansatz unterbinden bzw. beliebig klein halten.

    Wenn wir uns die Entwicklungen der letzten drei Jahrzehnte ansehen, haben es gerade mal die IT-Industrien geschafft, wirklich neue Dinge zu entwickeln und damit Geld zu verdienen. Andere vielversprechende Technologieentwicklungen – dazu gehört die Kernenergie – konnten bestenfalls regional zur Weiterentwicklung gebracht werden.

    Meine Erwartung: Bevor nicht die Macht des Faktischen dazu zwingt, werden wir in den reichen – satten – Industrienationen keine Innovationen aus den potenziell „gefährlichen“ Technikbereichen sehen.

    Wollen hoffen, dass Chinesen und Russen und ggf. andere Völker uns zeigen wie es geht.

    H. Hoffmeister

  29. Ergänzung Abschätzung der Kostensituation

    Ein 2-Takt Gas/Dieselmotor mit 50 MW kostet ca. 100 Mio. $ Der Erdgasgrenzübergangspreis beträgt in D ca. 3.9 $c/kWh. Schweres Heizöl könnte ca. 600 $/to kosten.

    Bei 7500 Betriebsstunden, 45% Wirkungsgrad, 5% Zins, Betriebskosten, 25 Jahren Abschreibung ergeben sich…

    Gasmotor 6.66c/kWh Brennstoffkosten, Gesamtkosten von 37 Mio. $/a

    Dieselmotor 11.7c/kWh Brennstoffkosten, Gesamtkosten 55 Mio. $/a

    Die Kosten eines solchen Reaktors mit z.B. 50 MW, sollten bei max. 500 – 600 Mio. $ liegen um wirtschaftlich interessant zu sein.

    Holger Narrog

  30. Russland baut derzeit eifrig am ersten schwimmenden Kernkraftwerk. Die Barge ist schon zur See und hat den Reaktor schon an Bord. Termin zum Pilotbetrieb nahe Sibiren ist 2016. Nach Russlands erfolgreichen Erfahrungen mit atomaren Schiffen (als da wären Eisbrecher(einer brachte kürzlich das olympische Feuer zum Nordpol), einem Containerschiff(„Sevmorput“), diversen Kriegsschiffen und vielen U-Booten) sollen diese schwimmenden AKW sehr flexibel an beliebigen Häfen andocken können, und von dort das Festland mit ein paar hundert Megawatt versorgen, je nachdem wo gerade Bedarf nach Energie herrscht.

    Diese Idee ist eigentlich wie geschaffen für das zukünftige Deutschland, wenn nach Blackouts und Strompreis-Wucher irgendwann die späte Einsicht kommt – vielleicht kann man sogar noch die für die Offshore-Windparks gedachten Kabel zum Anschluß verwenden.
    In D. hat man mit der fanatischen Technikfeindlichkeit diese Entwicklungen im Keim erstickt: Das atomare Forschungsschiff „Otto Hahn“ wurde von Umweltschützern verteufelt und ein einfacher Dieselantrieb eingebaut.

  31. Die Genehmigung eines Kernkraftwerks teilt sich heutzutage regelmässig in eine Designapproval, oder Bauartzulassung und eine Site Approval, oder Standortabhängige Genehmigung auf. Eine solche Aufteilung wird seitens des NRC praktiziert und wurde auch in den 80er Jahren mit den Konvoireaktoren auch in D praktiziert.

    Gem. Aussagen des NEI (2009) können die Genehmigungskosten insgesamt 500 Mio. $ ausmachen und umgerechnet 200.000 Seiten Papier umfassen**. Gem. eigener Schätzung könnte der Anteil der Site Approval 150 – 200 Mio. $ betragen.

    Neben den Genehmigungskosten sind auch die Kosten für Lieferantenqualifizierungen, Prüfungen und Dokumentation ein sehr bedeutender hier nicht erwähnter Kostenblock.

    Bei einem Serienbau, egal ob 1600MW Reaktor, oder 75 MW Minireaktor fallen die Kosten für die Site Approval regelmässig wiederholend an. Die Kosten für Prüfungen und Dokumentation gleichfalls. All diese Kosten sind unabhängig von der Reaktorleistung.

    Fazit: Es ist wenig realistisch anzunehmen das kleine Kernreaktoren in Ländern mit hohen Prüf- und Genehmigungsanforderungen eine Wirtschaftlichkeit erreichen.

    Kleine Reaktoren können in der Zukunft in Ländern die realistische Anforderungen an diese Prozeduren stellen, Ru, China, Indien eine Zukunft in Chemiekomplexen, als Schiffsantrieb, oder zur Versorgung abgelegener Gebiete haben.

    In den USA ist der Bau solcher Reaktoren als Verschwendung von Steuermitteln zu bewerten.

    Holger Narrog

    *Die Site Approval umfasst die Prüfung standortabhängiger Risiken, z.B. Beurteilung der seismischen Situation, Boden/Untergrund Beurteilung, Bewertung des Ueberflutungsrisikos mit 10000 Jahres Hochwassern inkl. archeologischer Untersuchungen, Meteologische Untersuchung, z.B. Beschattung durch den Kühlturm, die radiologische Situation rund um das Baugrundstück…..
    **Der Quellbericht wurde leider gelöscht.

  32. Herr Dr. Humpich, faszinierend! Danke!

    Hoffentlich lesen dies auch möglichst unvoreingenommene Leser und erkennen, dass auch Deutschland wieder zur Atomkraft zurück muss. Ansonsten wird dieses Land bald ein Entwicklungsland und internationaler Sanierungsfall.

  33. Sicher sind hier hoch intreressante Ansätze in Diskussion. entschedent sind aber eigentlich nur 2 Kriterien, die man heute nur schwer abschätzen kann:

    1. Sicherheit. Jenseits gewisser kreise, für die das letzte Restrisiko dann untragbar erscheint, wenn Atom darauf steht, gibt es vernünftige Anforderungen, die sicher jeder für erforderlich hält. Wir gehen davon aus, dass in den diskutierten Konzepten diese gegeben ist. Allerdings müsste das im Konkreten auch gezeigt werden.

    2. Preis je kWh. Klaus Dieter Humpich hat hierzu noch keine Angaben machen können, aber auf Kostenvorteile bei genehmigungsverfahren verwiesen. In wie fern diese aber den Endpreis mit bestimmt, bleibt noch völlig unklar. Es kann sein, dass die Gesamtstückkosten weiter hoch gehen.

    Die hohen Erzeugerpreis-Garantieen die wir aus UK kennengelernt haben, macht es auch jenen, die der Kernkraft aufgeschlossen gegenüber stehen, schwer derartige Entwicklungen zu unterstützen. Kernkraft ist nur dann attraktiv, wenn sie sicher UND kostengünstig ist.

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