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Herausforderung Kernenergie

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Tagungsnotiz von Dr. Ludwig Lindner vom 06.07.2006 zum Thema:
Herausforderung Kernenergie im 21. Jahrhundert
u. a. Voraussetzungen für die Übertragung von Strommengen nach dem Atomgesetz

Unter diesem Thema fand eine Tagung am 06.07.06 von 14 Uhr bis 18 Uhr in der Ruhr-Universität Bochum statt, veranstaltet vom Energieforum der Ruhr-Universität Bochum, Vorsitzender des Energieforums ist Prof. Dr.-Ing. V. Scherer, zum Energieforum gehören 20 Institute und Lehrstühle und 130 Mitarbeiter.
Siehe auch: www.energieforum.rub.de/energietag06.htm

Die Organisation lag in den Händen von Prof. Dr.-Ing. H. J. Wagner, Geschäftsführender Direktor des Instituts für Energietechnik der Ruhr-Universität Bochum.
Erfreulich die vielen jungen Ingenieurstudentinnen am Institut von Prof. Wagner.
In seiner Eröffnungsrede sagte Prof. Wagner:
Der zu erwartende Anstieg des weltweiten Energiebedarfes ist durch die Zahl der Menschen bedingt (heute 6,2 Mrd. Menschen, 2020 8 Mrd. Menschen).
Heute beträgt weltweit der Energieverbrauch: 17 große Öltankwagen pro Sekunde.

RA Dr. T. Leidinger, Leiter Energierechtliche Grundsatzfragen/Kernenergierecht, RWE Power AG. Aktuelle Fragen des Kernenergierechts - Die Voraussetzungen für die Übertragung von Strommengen nach dem Atomgesetz
Die Übertragung von Strommengen von “Altanlagen“ auf “Neuanlagen“ (bei Kernkraftwerken) ist nach dem Atomgesetz voraussetzungslos möglich, bei der Übertragung von “Neuanlagen“ auf “Altanlagen“ müssen indes das Bundeswirtschaftsministerium, das BMU und das Bundeskanzleramt zustimmen.
Das BMU hat in einer Pressemitteilung vom 16.01.06 (unter: www.bmu.de) in Bezug auf die Übertragung von Strommengen von Neu- auf Altanlagen folgende 3 Positionen vertreten:
1. Es muss eine vergleichende Sicherheitsanalyse durchgeführt werden, eine längere Laufzeit darf nicht zu Lasten der Sicherheit gehen.
Dazu Dr. Leidinger: alle deutschen Kernkraftwerke befinden sich in ständiger Verbesserung bei der Sicherheit. Deshalb spielt das Alter des Kernkraftwerkes keine Rolle. Das Atomgesetz kennt keine unterschiedlichen Sicherheitsgrade.
2. Dem BMU komme hinsichtlich der Prüfung der Sicherheit eine eigene Sachkompetenz zu.
Dazu Dr. Leidinger: Dem BMU steht im Verhältnis zu den Betreibern in Bezug auf Sicherheitsfragen keine Außenkompetenz zu. Nach den Grundsätzen der Bundesauftragsverwaltung, dem die Ausführung des Atomgesetzes unterliegt, liegt die Wahrnehmugskompetenz für die Überprüfung der Sicherheit allein bei den Ländern, die die Aufsicht über die kerntechnischen Anlagen auch sonst ausführen.
3. Der BMU komme ein Alleinentscheidungsrecht zu, d.h. im Fall der Versagung der Zustimmung zu einer Übertragung genügt es, wenn allein das BMU die Zustimmung versagt, auf die Meinung der beiden anderen Regierungsstellen (BMWi und BK-Amt) kommt es dann nicht mehr an.
Dazu Dr. Leidinger: nach der Vereinbarung vom 11.06.2000 hat das BMU kein Alleinentscheidungsrecht.
Weder Wortlaut noch Entstehungsgeschichte der Gesetzesregelung lassen erkennen, dass der BMU ohne die Herstellung des Einvernehmens mit den anderen Häusern entscheiden können sollte. Dagegen spricht auch die Grundrechtsrelevanz einer negativen Entscheidung: durch die Versagung der Zustimmung erfolgt ein Eingriff in das grundrechtlich geschützte Nutzungsrecht des Anlagenbetreibers.
Im Ergebnis stehen die Positionen des BMU vom 16.01.2006 somit im Widerspruch zur geltenden Rechtslage.

Antwort auf Frage eines Teilnehmers: In Schweden ist die Bevölkerung wegen der Erdgasabhängigkeit mit deren Unsicherheiten auf pro-Kernenergiehaltung umgeschwenkt. Das gab der Regierung die Möglichkeit die Laufzeit der Kernkraftwerke auf 60 Jahre zu verlängern, sogar mit gleichzeitiger Leistungserhöhung, die an umfangreiche Sicherheitsanalysen gekoppelt ist.

Prof. Dr.-Ing. F. Stangenberg, Lehrstuhl für Stahlbeton- und Spannbetonbau der Ruhr-Universität Bochum. Bautechnische Sicherheit Kerntechnischer Anlagen, insbesondere zu:
a) Absicherung gegen Flugzeugabsturz und
b) Schutzpotential gegen Flugzeugangriffe à la 11. September 2001.

Die neuen Zwischenläger und auch der Forschungsreaktor FRM II in München sind für
a) ausgelegt und für
b) mit zufrieden stellendem Ergebnis nachuntersucht worden.
An einem Beispiel eines bestehenden deutschen Kernkraftwerkes wurde dargelegt, dass über a) hinaus ebenfalls b) weitgehend gegeben ist.

Bei einem Flugzeug-Crashtest (20 t) in Albuquerque 1988 wurde die bisherige deutsche Auslegungspraxis bestätigt. Die Wand nur oberflächlich beschädigt.

Prof. Dr.-Ing habil. H. D. Fischer, Lehrstuhl für Nachrichtentechnik der Ruhr-Universität Bochum. Digitale Leittechnik: Eine zeitnahe Herausforderung
In Deutschland wird die Leittechnik bei den Kernkraftwerken entsprechend dem technischen Fortschritt angepaßt und digitalisiert.
In den USA müssen bei Laufzeitverlängerung auf 60 Jahre die Betreiber dem NRC nachweisen, daß die Sicherheit gewährleistet ist.

Dr.-Ing. M. K. Koch, Lehrstuhl für Energiesysteme und Energiewirtschaft der Ruhr-Universität Bochum
Forschungsarbeiten zur Simulation und Sicherheit kerntechnischer Anlagen
Ausgehend von einer Einführung in die Gebiete der Reaktorsicherheitsforschung wurden die Werkzeuge zur Durchführung von Störfallanalysen für den Kühlkreislauf und den Sicherheitsbehälter erläutert. Mit Blick auf die Simulation von hypothetischen schweren Störfallabläufen wurden exemplarisch die Schwerpunkte frühe und späte Phase der Kernzerstörung, Behälterversagen-Schmelzeaustrag und Thermohydraulik im Sicherheitsbehälter dahingehend diskutiert, dass ausgehend von den auftretenden Phänomenen der Status Quo des Verständnisses, der Modellierung und der Codeentwicklung dargestellt und offene Fragen sowie der Entwicklungsbedarf analysiert wurden. Für diese exemplarischen Schwerpunkte gilt zusammenfassend, dass die frühe Phase der Kernzerstörung gut verstanden ist und entsprechende Modelle in den Störfallanalyse-Codes weitgehend implementiert sind. Die späten Phasen sind phänomenologisch grundsätzlich verstanden, umfassende Daten und validierte Modelle fehlen aber großenteils bzw. sind erst in der Entwicklung. Wichtig ist hierbei die Klärung der Frage, unter welchen Bedingungen bei einem postulierten Kernschmelzen die Integrität des Reaktordruckbehälters erhalten bleibt bzw. durch geeignetes Unfallmanagement langfristig gesichert werden kann. Die Beschreibung der Thermohydraulik im Sicherheitsbehälter ist weit fortgeschritten. Als Fazit kann festgehalten werden, dass sich die Sicherheitsstandards durch auf dieser Basis erarbeitete Verbesserungen der Notfallmaßnahmen bereits schon in den letzten beiden Jahrzehnten signifikant erhöht haben. Bei Neuanlagen werden die Erkenntnisse bereits in der Basisauslegung berücksichtigt, womit fortgeschriebenen Genehmigungsanforderungen Rechnung getragen wird.

Prof. Dr. R. Wolf, Institut für Plasmaphysik des FZ Jülich und der Ruhr-Universität Bochum.
Fusionsforschung auf dem Weg zu einer neuen Primärenergiequelle
Die Fusionsforschung befindet sich mit der Entscheidung, ITER in Cadarache, im Süden Frankreichs zu bauen, auf dem Weg erstmalig ein brennendes Fusionsplasma mit einer Fusionsleistung von 500 MW zu demonstrieren. Die Gesamtinvestitionen von etwa 5 Mrd. Euro werden von der EU, Japan, USA, Russland, China, Südkorea und Indien getragen. Über die EU ist auch Deutschland beteiligt.
Kernfusion als neue Primärenergiequelle hätte den Vorteil, dass die Rohstoffe – das schwere Wasserstoffisotop Deuterium und Lithium nach heutigen Maßstäben nahezu unbegrenzt vorhanden sind.
ITER arbeitet nach dem Tokamakprinzip, d.h. das Plasma einschließende Magnetfeld benötigt einen Plasmastrom, der analog einem Transformator, bei dem das Plasma die “Sekundärwicklung“ ist, erzeugt wird. Die in ITER angestrebte Leitungsverstärkung beträgt 10: Für 500 MW Fusionsleistung müssen etwa 50 MW Heizleistung zugeführt werden. Wegen der Verwendung des Transformatorprinzips ist die Bereitstellung der Fusionsleitung allerdings jeweils auf eine Pulsdauer von 8 Minuten begrenzt. Bei höherer Leistung soll auch eine längere Betriebsdauer möglich sein.
Alternativ dazu wird in Greifswald der Stellarator “Wendelstein 7-X“ gebaut. Der Stellarator bietet den grundlegenden Vorteil, dass das Magnetfeld stationär bereitgestellt werden kann, allerdings mit dem Nachteil einer sehr komplizierten Spulen- und Magnetfeldanordnung.

Anmerkung Dr. Ludwig Lindner:
Das Tritium 3H (Halbwertszeit 12,3 Jahre) wird aus Lithium mit Neutronen gebildet:
 6Li + n  = 3H + 3He
Die eigentliche Fusionsreaktion ist:
 3H + 2H = He (1/5 der Energie) + n (4/5 der Energie)
Die erzeugten Neutronen sind hoch energetisch.