Lösen schnelle Brüter das Energieproblem?

[Fritte]

Also erstmal vorneweg, ich hab von Atomenergie nicht allzuviel Ahnung, das sag ich mal ganz offen

Ich hab letztens gelesen das Atomkraftwerke vom Typ eines schnellen Brüters theoretisch das vorhandene Uran für einige tausend Jahre nutzen könnten, statt wie normale Atomkraftwerke, es innerhalb kurzer Zeit zu verbrauchen. Das ist wohl vom Ablauf her bedingt weil der Brüter scheinbar ein etwas anderes Verfahren nutzt und sich seinen treibstoff quasi selbst erbrütet?!? Ganz kapiert hab ich das eh nicht...

Zudem gibts da noch den Vorteil das durch die sehr hohe Temperatur des Kühlmediums (~ 1.000 Grad) der Reaktor quasi nebenbei Wasserstoff herstellen kann, den man ja bekanntlich recht gut gebrauchen kann, z.b. für Brennstoffzellen in Autos etc.

Das einzige Problem scheint wohl das Kühlmedium zu sein das entweder flüssiges Natrium (böse gefährlich) oder ein bestimmtes Gas sein muss. Wasser scheidet bei diesen Temps wohl per se aus.

Jetzt meine Frage, wieso wird da nicht konkret mit Nachdruck an einer Lösung gearbeitet? Für mich als Nixwisser scheint das ne geniale Sache zu sein die den relativ geringen Uranvorrat der Erde extrem gut ausnutzen könnte...

Ach ja, noch ein Nachteil, die Dinger produzieren wohl ne Menge Plutonium oder?

[Monger]

An den schnellen Brütern wird jetzt schon seit gut 40 Jahren geforscht - man kann nicht gerade behaupten, dass man da nicht ausreichend Aufwand reingesteckt hätte.

Der passende Wikipedia Artikel (http://de.wikipedia.org/wiki/Schneller_Br%C3%BCter) beantwortet eigentlich alle gestellten Fragen.

Das Problem ist, dass du quasi versuchst ein kleines kontrolliertes Feuerchen auf einem Pulverfass zu machen. Du hast ein Sammelsurium an äußerst gefährlichen Stoffen, mitten in einem Reaktor der naturgemäß nur bei sehr hohen Temperaturen betrieben werden kann.

Das kann nicht gut gehen. Besonders Natrium ist ein Höllenzeug, und reagiert mit nahezu allem. Natrium ist das Zeug, was in der Schule nur in kleinen Brocken in Öl konserviert aufbewahrt wird, weil bereits die Luftfeuchtigkeit das Zeug zum explodieren bringen kann. Sich eine Kühlflüssigkeit durch die Venen zu pumpen, die hoch korrosiv ist, bei Zimmertemperatur fest wird, zu extrem leichter Entzündlichkeit/Explosivität neigt, und aufgrund des Urans eben zumindest im ersten Kreislauf auch noch radioaktiv verseucht ist... naja, das zeugt schon von Mut.

[Fritte]

Das kann nicht gut gehen. Besonders Natrium ist ein Höllenzeug, und reagiert mit nahezu allem. Natrium ist das Zeug, was in der Schule nur in kleinen Brocken in Öl konserviert aufbewahrt wird, weil bereits die Luftfeuchtigkeit das Zeug zum explodieren bringen kann. Sich eine Kühlflüssigkeit durch die Venen zu pumpen, die hoch korrosiv ist, bei Zimmertemperatur fest wird, zu extrem leichter Entzündlichkeit/Explosivität neigt, und aufgrund des Urans eben zumindest im ersten Kreislauf auch noch radioaktiv verseucht ist... naja, das zeugt schon von Mut.

wenns danach gehr hätte man nie den gedanken an einen schnellen Brüter verschwendet, da man aber doch vereinzelte Brüter gebaut hat, muss es doch eine Lösung geben, zumal wir heute ne ganze Ecke weiter sind als vor 40 Jahren

[greeny]

also wenn, dann doch eher n fusionsreaktor... *find*
http://de.wikipedia.org/wiki/Fusionsreaktor

[Spasstiger]

Die Tage von AKWs sind doch in Deutschland ohnehin gezählt. Da lohnt es sich imo nicht, noch viel Forschung reinzustecken. Besser steckt man das Geld in die Entwicklung von Fusionsreaktoren mit positiver Energiebilanz und anderer alternativer Energiequellen. AKWs sind an für sich eine tolle Sache, aber eben mit unkalkulierbaren Risiken verbunden.
Bei einem Fusionsreaktor bedeutet ein GAU in erster Linie nur einen wirtschaftlichen Schaden, aber keine Umweltzerstörung.

[Fritte]

Besser steckt man das Geld in die Entwicklung von Fusionsreaktoren mit positiver Energiebilanz...


Davon sind wir allerdings noch weiter entfernt als vom Mond ;)
Zudem fressen Fusis doch eh fast den kompletten Saft selbst auf..

[Spasstiger]

Davon sind wir allerdings noch weiter entfernt als vom Mond ;)
Zudem fressen Fusis doch eh fast den kompletten Saft selbst auf..
Naja, mit 20 Milliarden Euro wären wir evtl. in 10 Jahren schon soweit. Der Reaktor Iter muss ja aus Geldnot kleiner gebaut werden als ursprünglich geplant. Und die ursprüngliche Plaung sah eine positive Energiebilanz vor. Zumindest haben mir das die Forscher in Garching/München erzählt (hab mir dort unter anderem ASDEX Upgrade angeschaut, den größten Fusionsreaktor in Deutschland).

[Fritte]

äh? gibts denn schon funktionierende Fusis? Dachte Iter wäre der erste? :confused:

[Spasstiger]

äh? gibts denn schon funktionierende Fusis? Dachte Iter wäre der erste? :confused:
Klar gibts die. Selbst bei uns an der Uni Stuttgart gibts ein kleines Fusionsexperiment (Stellarator-Bauform).
Nur haben all diese Experimente das gleiche Problem: Sie brauchen zur Erzeugung des schwebenden und fusionierenden Plasmas mehr Energie als letztendlich in Form von Wärme abgegeben wird und in elektrische Energie umgewandelt werden kann.

[Argh]

äh? gibts denn schon funktionierende Fusis? Dachte Iter wäre der erste? :confused:
Hm, aber erstmal sagen, dass wir davon weiter weg sind als vom Mond...

Es gibt diverse Reaktoren. Der derzeit größte ist mWn JET.
http://de.wikipedia.org/wiki/Joint_European_Torus

Mit dem hat man schon 65% der reingesteckten Energie wieder rausholen können.

Also dass man in Zeiten wie diesen bei einem Projekt wie ITER knauserig wird erschließt sich mir nicht wirklich. Offenbar hat man ja genug Öl rumliegen...

Kernspaltung sollten wir zum Übergang nutzen. Die Dinger sollten erst einmal weiterlaufen, bis wir den Strom mittels Regenerativer Energiequellen erzeugen können.

[Avalox]

Es gibt doch diverse Untersuchungen, dass der weitere Betrieb der Atomkraftwerke (ausser vielleicht Ärger) keinen nennenswerten Einfluss auf die Stromkosten hätte.

Die Frage Atomkraft ist doch nur eine Lobby gesteuerte Diskusseion, bei der
es einfach um eine grundlegende Frage geht.

Zentrale Stromerzeugung (die Kraftwerksbetreiber) gegen dezentrale Stromerzeugung (die regenerativen Stromlieferanten).

Die die heute auf dem Feld ein paar Windräder hinstellen, oder auf dem Dach der Scheune ein paar Solarzellen aufstellen usw,, würden sich nie im Leben zusammenschliessen um ein Atomkraftwerk zu finanzieren. Das ist doch das Kalkül. Diese dezentrale unglaubliche Finanzmacht, macht allerdings den Stromerzeugern in der dezentralen Energieversorgung doch mächtig zu schaffen.

Es geht bei der Diskussion nur um das Abstecken des zukünftigen Marktes.

Werden erstmal Atomkraftwerke im weiteren Betrieb gesichert, verlangt natürlich die Industrie eine Amortisation von der Politik, sprich eine Beschneidung der alternativen Energien.

Die Politik hat sich entschieden, die hundsgefährlichen und mit massiven Endlagerproblemen verbundenen Kernkraftwerke abzuschalten. Das sollen sie gefälligst auch tun.

[Fritte]

Hm, aber erstmal sagen, dass wir davon weiter weg sind als vom Mond...

Einfach mal richtig lesen...

Besser steckt man das Geld in die Entwicklung von Fusionsreaktoren mit positiver Energiebilanz...

Und davon sind wir tatsächlich so weit entfernt wie vom Mond.
Ob z.b. Iter überhaupt eine positive Energiebilanz haben wird, ist doch noch gar nicht raus...

Wenn ich sagte das es ja bislang noch keine Fusionsreaktoren gibt, dann meine ich damit wirtschaftlich sinnvolle Fusis zum Zwecke der Stromerzeugung, das ist aber tatsächlich nicht der Fall, viel mehr handelt es sich ja bei allen derzeit laufenden Fusis noch um Forschungsreaktoren die nichtmal den eigenen Bedarf decken können. Also ist die Wirtschaftlichkeit noch gar nicht gegeben und übrigens auch kaum absehbar

[Monger]

Die Frage Atomkraft ist doch nur eine Lobby gesteuerte Diskusseion, bei der
es einfach um eine grundlegende Frage geht.

Zentrale Stromerzeugung (die Kraftwerksbetreiber) gegen dezentrale Stromerzeugung (die regenerativen Stromlieferanten).

Ganz genau.
Der Trend geht aus vielen Gründen Richtung dezentraler Versorgung - nicht zuletzt weil das auch die mittlerweile arg wackligen Stromnetze entlastet. Die großen Stromausfälle sowohl in USA als auch in Europa lagen alle daran, dass das Übertragungsnetz den Ausfall eines großen Erzeugerblocks auf einmal nicht stemmen kann - und das fegt dann in Kettenreaktion eine Sicherung nach der anderen raus. Eine höhere Stabilität in der Stromlieferung ist - erst recht bei steigendem Energiekonsum - mit zentralen Stromerzeugern gar nicht machbar.

Sollten die Übertragungsnetze in Europa tatsächlich von den Stromerzeugern getrennt werden (aktuelle Klagen zur Monopolbildung zielen ja in die Richtung), wird das den Energiemarkt ganz schön aufmischen.


Für die Energielobby geht es einzig und allein darum, ihren schwindenden Einfluss zu retten. Hier glaubt doch nicht ernsthaft jemand, die hätten plötzlich ihre grüne Ader entdeckt?!?

[Fritte]

können wir bitte back 2 Topic kommen, das sind sicher interessante Themen, auch die Fusis etc, hier gehts aber um schnelle Brüter...

Danke

[Monger]

Sorry...

@Topic: ein weiteres Problem ist natürlich das Plutonium, das zum anfüttern benötigt wird.

Im Gegensatz zu Uran ist Plutonium allerdings verdammt selten, bzw. kommt als natürliches Element gar nicht in nennenswerter Menge vor. Plutonium wird aus Uran gewonnen. Da Plutonium sich auch grundsätzlich zum Bau von Atombomben eignet, hatte man bisher auch ein Interesse daran, dass nicht allzu viel davon gehandelt wird. Wenn man jetzt tatsächlich den schnellen Brüter kommerziell ausschlachten würde, stände man a) wieder vor dem Problem, wie lange denn überhaupt brauchbares Plutonium verfügbar sein wird, bzw. wer denn diese Unmengen an Plutonium aus Uran synthetisieren soll, und b) wem man denn diese Technologie zugestehen will.

Wenn jetzt jeder Hansdampf als Kunde für Plutonium in Frage kommt, dürfte in vielen Regionen der Erde die Hemmschwelle äußerst gering sein, mal ein paar Kg davon unterm Tisch an interessierte Käufer weiterzureichen.

Edit: ach ja, noch etwas: in der Theorie klingt das immer so schön: wir nehmen ein bißchen U238, mischen ein bißchen U235 dazu, spalten dann daraus das Plutonium heraus...
In Wahrheit ist der radioaktive Zerfall ja immer an Wahrscheinlichkeiten gebunden. Mit hoher Wahrscheinlichkeit kommt eben dieses oder jenes Element raus - in Wahrheit kommt aber eben ein ganzer Teilchenzoo raus. Da finden sich ganz schnell ein breites Sammelsurium an nahezu allen Elementen wieder. Wenn man das einmalig macht, ist das noch okay. Wenn man aber seine Brennstäbe wieder und wieder benutzt (was ja nunmal das Konzept des schnellen Brüters und aller Wiederaufbereitungsanlagen ist), bekommt man irgendwann mal ein Gemisch aus allen möglichen radioaktiven Stoffen. Nicht nur, dass diese Mischung äußerst ungesund zu handhaben ist, man hat auch wenig Kontrolle darüber welche Reaktionen genau da eigentlich im Reaktor ablaufen.

Im Endeffekt kann da nicht viel passieren, aber der Wirkungsgrad lässt eben doch irgendwann recht deutlich nach. Dass Uran Brennstäbe durch den schnellen Brüter deshalb 30mal länger durchhalten als im normalen Kraftwerksbetrieb... nuja, das ist zumindest die Theorie.

[Fritte]

hab ich nicht ganz verstanden, braucht der Brüter denn Plutonium oder produziert er welches? Letzeres war mein kenntnisstand

Ist die gefahr dann die Menge des Plutoniums und der evtl. handel damit?

[Monger]

hab ich nicht ganz verstanden, braucht der Brüter denn Plutonium oder produziert er welches? Letzeres war mein kenntnisstand

Wenn ich das richtig verstanden habe, arbeitet der Brüter mehrstufig. In der ersten Stufe generiert er sich die plutoniumangereicherten Brennstäbe die er dann später selbst zur Energieerzeugung nutzt.


Ist die gefahr dann die Menge des Plutoniums und der evtl. handel damit?
Jeder schnelle Brüter ist grundsätzlich mal dazu fähig, waffenfähiges Plutonium zu produzieren. Er muss nicht, aber er kann.

[Kolos]

Wir könnten ein Vielfaches des zurzeit produzierten Stromes zur Verfügung haben mit den selben Kraftwerken, wenn wir an der Effizienz arbeiten würden. Solche Generatoren die mit Wasserdampf arbeiten oder Verbrennungsmotoren besitzen eine Effizienz von nichtmal 40 Prozent. Daneben geht noch sehr viel Energie bei der Stromübertragung verloren. Ich finde wir sollten vor allem auch hier sehr stark forschen. Das geht wohl nur über die Nanotechnologie. Ansätze zu Supraleitern gibt es z.B. schon. Auch müssen wir eine Möglichkeit finden, wie wir Wärmeenergie ohne Verluste direkt in Strom umwandeln können.

[No.3]

Besonders Natrium ist ein Höllenzeug, und reagiert mit nahezu allem. Natrium ist das Zeug, was in der Schule nur in kleinen Brocken in Öl konserviert aufbewahrt wird, weil bereits die Luftfeuchtigkeit das Zeug zum explodieren bringen kann. Sich eine Kühlflüssigkeit durch die Venen zu pumpen, die hoch korrosiv ist, bei Zimmertemperatur fest wird, zu extrem leichter Entzündlichkeit/Explosivität neigt

nananananana, informier Dich bitte erstmal über die Eigenschaften und Handhabung von Natrium. Das tönt als ob Natrium gefährlicher wäre als ein schneller Brüter an sich.

[Kolos]

nananananana, informier Dich bitte erstmal über die Eigenschaften und Handhabung von Natrium. Das tönt als ob Natrium gefährlicher wäre als ein schneller Brüter an sich.

So Unrecht hat er garnicht. Die Luftfeuchtigkeit kann schon reichen um Natrium zu entzünden. Dabei bildet sich Wasserstoff und wenn der sich in der Luft verteilt dann gute Nacht.

[Marmicon]

No.3 wird sicherlich am besten Bescheid wissen ;)

[No.3]

So Unrecht hat er garnicht. Die Luftfeuchtigkeit kann schon reichen um Natrium zu entzünden. Dabei bildet sich Wasserstoff und wenn der sich in der Luft verteilt dann gute Nacht.

frag mich mal was ich von Beruf bin... ;) als ultimativer Sprengstoff für die ultimative Waffe taugt Natrium nicht, dann doch besser Kalium :biggrin:


wie auch immer, so ein Brüter mag das Energieproblem (auf lange Sicht) lösen, aber produziert der Brüter wiederum so viele andere Probleme dass es schwer zu sagen ist ob ein Brüter nun ein Problemlöser oder Problemerzeuger ist.

[Windi]

Schon heute konnten wir nicht verhindern, das in Ländern wie Nordkorea und dem Iran Atomkraftwerke gebaut werden. Einfach weil wir selbst viele AKWs betreiben und es nur grotesk wirkt, wenn wir anderen Ländern das verbieten wollen, was wir selbst nutzen.
Würden wir jetzt auf schnelle Brüter setzen, dann gute Nacht. ((Plutonium für alle) vielleicht nicht heute, nicht 2020, aber vielleicht 2030).

zur Frage: Lösen schnelle Brüter das Energieproblem?
-Keine Menschheit, kein Energieproblem.

[Argh]

frag mich mal was ich von Beruf bin... ;) als ultimativer Sprengstoff für die ultimative Waffe taugt Natrium nicht, dann doch besser Kalium :biggrin:Naja, sollte irgendwie Wasser in das System kommen, könnte das schon sehr problematisch werden.

[Kolos]

frag mich mal was ich von Beruf bin... ;) als ultimativer Sprengstoff für die ultimative Waffe taugt Natrium nicht, dann doch besser Kalium :biggrin:

Chemiker? =)

[No.3]

Naja, sollte irgendwie Wasser in das System kommen, könnte das schon sehr problematisch werden.

in die Natriumleitungen wird wohl nicht so schnell Wasser reinkommen. Es sollte eher kein Natrium entweichen. Bei den Temperaturen werden die Leitungen wohl sowieso isoliert sein, da böte sich dann auch ein Rohr im Rohr an d.h. wenn die eigentliche Leitung undicht ist fliesst das Natrium in das umhüllende Rohr und kann von dort nicht weiter entweichen. Den Zwischenraum füllt man mit einem inerten Gas, dann sollte die Angelegenheit eigentlich gegessen sein.

Auf der anderen Seite, bin kein Metallurge, es gibt aber auch andere Metalle die bei tiefen (tieferen) Temperaturen flüssig sind und weitaus weniger reaktiv sind als Natrium, k.a. warum man so was nicht nutzt.


Chemiker? =)

;)

[Avalox]

Kennt hier eigentlich jemand Thoriumreaktoren?

Die Nutztemperatur ist nochmal deutlich höher als bei einem schnellen Brütter. Dort wird dann allerdings Helium als Kühlmittel eingesetzt.

[Cyphermaster]

@Kolos: Was die "niedrigen" Effizienzen von Turbinen etc. angeht, solltest du dich mal informieren, wieviel % da theoretisch nur möglich sind.

@Topic: Brüter könnten den Brennstoffvorrat, den wir haben, theoretisch ein wenig verlängern; das Energieproblem LÖSEN werden sie aber NIE. Denn sie basieren weiterhin auf relativ knappem Material (U/Pu), und sind nicht universell einsetzbar (Spitzenlasten abfangen unmöglich).
Aber am Wichtigsten ist, daß wir uns neben dem Restrisiko des Betriebes selber (wie war das neulich in Frankreich? 35.000 Liter Wasser mit durchschnittlich 12g Uran/Liter? Das sind ~420kg freigesetztes Material! Ein Reaktor kommt -je nach Größe- jährlich mit ein paar Tonnen Verbrauch aus...) auch ein VÖLLIG UNGELÖSTES Endlagerproblem schaffen.

Ohne wenigstens eine Lösung für den Müll zu haben, ist Kern(spaltungs)technik für mich nicht zukunftsfähig.

[mAxmUrdErEr]

Ist das nicht prinzipiell gelöst? Oder werden in nächster Zeit alle alten, dafür geeigneten Bergwerke voll sein?

[Argh]

Naja, welche Bergwerke sind dafür geeignet? Wie will man etwas über zehntausende Jahre sicher lagern?

[Kolos]

So hab ein bisschen recherchiert. Auch wenns nicht zum eigentlichen Thema gehört, so ist es in diesem Zusammenhang dennoch nützlich zu wissen.

Es gibt mehrere Dinge zu beachten. Der durchschnittliche Wirkungsgrad eines Wärmekraftwerkes, wozu Kohlekraftwerke, Atomkraftwerke und all jene gehören wo der Strom durch die erzeugte Wärme gewonnen wird, liegt bei 30-45%.

http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmekraftwerk

Dabei wird der Energiequelle (z.B. Kohle, Uran) zunächst Wärme entzogen. Die wird an ein Mittel (meist Wasser) abgegeben, welches dann verdampft und durch seine Dampfkraft eine Turbine antreibt. Bei diesem (ersten) Vorgang wird also Wärmeenergie in mechanische Energie umgewandelt.
Die mechanische Energie wiederrum wird durch einen Generator in elektrische Energie umgewandelt. Bei diesem (zweiten) Vorgang tritt kaum Energieverlust auf. Ein Generator besitzt schließlich einen Wirkungsgrad von 95-99,5%. Das Problem ist vielmehr der erste Vorgang. Dort beträgt der Wirkungsgrad an umgewandelter Wärmeenergie in mechanische Energie nur etwa 40%. Das heißt nicht die gesamte erzeugte Wärme wird umgewandelt, es geht ein Teil an die Umgebung verloren.
Man sollte allerdings wissen, dass es theoretisch nach dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik auch nicht möglich ist 100% Wirkungsgrad zu erzielen. Das Wärmemittel gibt demnach nie all seine Wärme ab.
Siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Carnotwirkungsgrad

Tatsächlisch kommen von einem Wärmekraftwerk zu unserer Steckdose ca. 30% (wahrscheinlich etwas weniger) der freigesetzten Wärmeenergie an. (hauptsächlich wegen den Verlusten aus technischen Gründen und nicht so sehr aufgrund des maximal möglichen Carnotwirkungsgrad)
Dabei ist zu bedenken, dass der Strom in der Kette Brennstoff, Kraftwerk und Stromnetz bis zur Steckdose in der Regel nur mit einem Wirkungsgrad von ~30 % aus der Primärenergie erzeugt wird.
http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmekraftmaschine

Manche Kraftwerke allerdings sind in der Lage, die zur Stromerzeugung nicht nutzbare Abwärme in anderer Form (etwa Fernwärme) zu nutzen. Diese nennt man Kraft-Wärme-Kopplung-Kraftwerke (KWK).
http://de.wikipedia.org/wiki/Kraft-W%C3%A4rme-Kopplung

Aber auch dabei ergeben sich weitere Verluste. Dennoch ist so ein deutlich erhöhter Gesamtwirkungsgrad (man spricht dann von Nutzwirkungsgrad (http://de.wikipedia.org/wiki/Nutzungsgrad)) möglich.
Typische Werte bei Anlagen, bei denen die Wärme ganzjährig sinnvoll genutzt werden kann, liegen bei 85 – 90 %

Dennoch würde ich mich damit nicht zufrieden geben. Mit reiner Stromproduktion aus der Ausgangsenergie ist man viel Flexibler, da man mit Strom auch wiederrum Wärme erzeugen kann. Außerdem sind solche KWK-Anlagen auch aufwändiger und damit teurer. Ziel sollte es sein, den Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung so hoch wie möglich zu treiben.



Hier findet ihr noch eine hervorragende Auflistung der Wirkungsgrade der verschiedenen Kraftwerkstypen und Maschinen, wenn ihr etwas nach unten scrollt:
http://de.wikipedia.org/wiki/Wirkungsgrad

[Avalox]

Ein wirklich interessanter Artikel zum Thema

http://www.heise.de/tp/r4/artikel/28/28292/1.html

[Mr. Lolman]

Ein wirklich interessanter Artikel zum Thema

http://www.heise.de/tp/r4/artikel/28/28292/1.html

Hr. MacKay setzt sich aber leider nur mit aktuellen Formen der Energiegewinnung auseinander und ignoriert dabei völlig neuartige Ideen, wie zB diese hier: http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/0,1518,549677,00.html

[Cyphermaster]

Ist das nicht prinzipiell gelöst? Oder werden in nächster Zeit alle alten, dafür geeigneten Bergwerke voll sein?Aktuell gibt es z.B. keinen deutschen Endlagerplatz, der als geeignet angesehen würde. Sogar in den früher allgemein als völlig sicher angesehenen Salzstöcken, die man im Ausland nutzt, finden sich zusehends Bereiche mit Wassereinbrüchen oder sonstigen Veränderungen. "Mal eben was für 10 Halbwertszeiten verbuddeln, bis es wieder harmlos ist" funktioniert eben nicht. Nebenbei: Eine Halbwertszeit von Plutonium-Isotopen liegt im Bereich von 250.000 Jahren...

Deswegen sind die deutschen "Zwischenlager" auch schon so voll, daß leichter radioaktive Abfälle mehr oder minder offen auf den KKW-Geländen "gelagert" werden.

[Avalox]

Hr. MacKay setzt sich aber leider nur mit aktuellen Formen der Energiegewinnung auseinander und ignoriert dabei völlig neuartige Ideen, wie zB diese hier: http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/0,1518,549677,00.html


Was? Er schreibt doch genau davon.

"etwa aus der Sahara-Region - importierter Solarstrom"


Er schreibt sogar von fiktiven Formen, wie Fusionsreaktoren.
Oder sehr unpopulären Ideen, wie dem Thoriumreaktor.

Ausserdem ist es ein unvollendetes Manuskript, weil der Autor hofft, dass die Beta-Leser im Internet seine Resultate ergänzen und nötigenfalls korrigieren werden.

Ein ausgezeichneter Ansatz, finde ich.

[Sailor Moon]

Lösen schnelle Brüter das Energieproblem?
Definitiv nicht. Zunächst ist bereits die (damals hektische) Forschung an schnellen Brütern unter völlig falschen Voraussetzungen über den Ausbau der Kernenergie angegangen worden. Ich nenne diese Zahl öfters, mache dies aber an diese Stelle nochmal, weil sie so extrem ist. Stand heute sind Vorhersagen der IAEA um ~11/12 verfehlt worden. Aus diesem Grund gibt es derzeit auch keinen Ressourcenengpaß. Die Baukosten der wenigen realisierten Brüter im "Industriemaßstab" sind zudem noch viel deutlicher explodiert, als die für herkömmliche Druck- und Siedewasseranlagen. Derzeit ist arbeitet von Diesen nur der russische BN-600 in Belojark, der gleichzeitig auch der einzige größere Brüter ist, dessen Auslastung seit 1980 als signifikant zu bezeichnen ist. Ein BN-800 am gleichen Standort ist geplant, kann jedoch auch bei Realisierung nicht darüber hinwegtäuschen, dass der Kern der russischen Ausbaupläne aktuell auf WWER 1000 (und somit Druckwasseranlagen) Derivaten basiert.

Einen Nutzen könnte man ohnehin erst dann aus einer gewissen Basis an Brütern erzielen, wenn eine nicht unerhebliche Aufbereitungsinfrastruktur geschaffen würde. Auch die notwendigen Transporte lägen um Dimensionen über dem bekannten Niveau (man betrachte nur mal den riesigen Aufwand für entsprechende Transporte, wie sie hierzulande stattgefunden haben).

Sicherheitstechnisch ist das Ganze, abgesehen vom Betrieb der Brüter selbst, ohnehin bedenklich, insbesondere mit steigender Zyklenzahl, und erschwert letztlich auch die Endlagerung*. Insofern sind Brüter sicher keine Option für eine Streckung der Uran-Ressourcen.

Gruß

Denis

*
"[...] First, the probabilities of certain severe accidents may increase when MOX is used. Fundamentally, the introduction of MOX fuel into LWRs reduces the effectiveness of the materials used to absorb neutrons in the core, such as the control rods and the boron dissolved in the coolant. This makes it more difficult to control the nuclear reactions in the core and reduces the margin available to safely shut down the reactor if problems arise. At the same time, the "delayed neutron fraction," a parameter which determines the speed at which the power level of the reactor responds to changes in conditions, is smaller when MOX fuel is used. This means that the operator not only has less control over transients but has less time to respond to them as well. [...] Second, the consequences of a severe accident (as measured in latent cancer fatalities and early fatalities from acute radiation exposure) involving containment failure or containment bypass (i.e. a steam generator tube rupture) will be greater if MOX fuel is in the core. This is because MOX cores have higher concentrations of actinides, including isotopes of plutonium, americium and curium. Most of these are alpha-particle emitters with large radiotoxicities if inhaled or ingested. [...] The report also finds that the use of MOX could have serious negative effects on other aspects of PWR operation. [...]" [The safety risks of using mixed-oxide-fuel in VVER 1000 reactors" - 2000]

[Abraxus]

Was für ein Energieproblem? Ist hier bei einigen etwa noch nicht angekommen, dass die Energiewirtschaft einem nur einreden will, das es sowas gibt? Damit man die vohandenen Ressourcen teurer an den Mann bringen kann. In Kanada fängt man an Methanhydrathe abzubauen, wenn die Anderen auch noch auf den Trichter kommen das so zu machen, dann ist Energie glaube ich das kleinste unserer Probleme. Eher geht uns damit das dazu passende Oxidationsmittel aus.

[Fritte]

In Kanada fängt man an Methanhydrathe abzubauen, wenn die Anderen auch noch auf den Trichter kommen das so zu machen, dann ist Energie glaube ich das kleinste unserer Probleme.

Stimmt, dann haben wir eher das Problem das die Temperaturen noch rasanter ansteigen :rolleyes:

Quelle wegen Canada?

[Tigerchen]

wenns danach gehr hätte man nie den gedanken an einen schnellen Brüter verschwendet, da man aber doch vereinzelte Brüter gebaut hat, muss es doch eine Lösung geben, zumal wir heute ne ganze Ecke weiter sind als vor 40 Jahren

Fritte. Es gab eine Zeit da war man von der Idee des Nuklearen so begeistert daß man alle Probleme für lösbar hielt. Und das innerhalb kürzester Zeit zu minimalen Kosten. Diesen Zeitgeist heute zu verstehen ist kaum möglich.

[Tigerchen]

in die Natriumleitungen wird wohl nicht so schnell Wasser reinkommen. Es sollte eher kein Natrium entweichen. Bei den Temperaturen werden die Leitungen wohl sowieso isoliert sein, da böte sich dann auch ein Rohr im Rohr an d.h. wenn die eigentliche Leitung undicht ist fliesst das Natrium in das umhüllende Rohr und kann von dort nicht weiter entweichen. Den Zwischenraum füllt man mit einem inerten Gas, dann sollte die Angelegenheit eigentlich gegessen sein.

Auf der anderen Seite, bin kein Metallurge, es gibt aber auch andere Metalle die bei tiefen (tieferen) Temperaturen flüssig sind und weitaus weniger reaktiv sind als Natrium, k.a. warum man so was nicht nutzt.
;)

Also der 25 Milliarden D-Mark teure französische Brüter hat das Problem nicht lösen können. Der war nur kurze Zeit, ich glaub ein paar Tage, am Netz. Der japanische Brüter liegt auch schon seit über 20 Jahren still wegen unlösbarer Probleme. Nur so ein Russenbrüter läuft. Fernab der Zivilisation und ohne Möglichkeit unabhängiger Information darüber.

[Tigerchen]

Kennt hier eigentlich jemand Thoriumreaktoren?

Die Nutztemperatur ist nochmal deutlich höher als bei einem schnellen Brütter. Dort wird dann allerdings Helium als Kühlmittel eingesetzt.

Hatten wir schon. Leider klappt das auch nicht. Die Graphitkugeln gehen woh lziemlich schnell kaputt. Der Reaktor in Hamm-Uentrop war nicht wirtschaftlich.

[greeny]

Kennt hier eigentlich jemand Thoriumreaktoren?
oh ja... das ding hatten bzw haben wir in hamm stehen... :-/
> http://de.wikipedia.org/wiki/THTR

[Lu-Tze]

Tja... es gab schon verschiedene Versuche mit schnellen Brütern, aber leider gab es bei den verschiedenen Reaktoren immer wieder Zwischenfälle. Sie sollen auch generell etwas gefährlicher als reguläre Kernkraftwerke sein, aber anscheinend noch im vertretbaren Rahmen. Demnächst soll in Japan wieder ein solcher Reaktor online gehen, und ein paar kleinere Forschungsreaktoren mit ein paar Dutzend Megawatt gibt es auch irgendwo auf der Welt. Auch in Deutschland gab es einen entsprechenden Reaktor, allerdings wurde er nie angeschaltet, wegen dem Atomausstieg.

Im Moment ist die Technologie wohl noch nicht reif für den Großeinsatz, einfach weil es wegen dem niedrigen Uranpreis schlicht keinen Bedarf gibt. Selbst das Uran-235 wird in heutigen Kernkraftwerken nur zu 66% abgebrannt, weil die Wiederaufbereitung zu teuer wäre. Also lagert man das Zeug, und macht das vielleicht in 20 Jahren oder so, wenn Uran etwas teurer geworden ist.
Bei schnellen Brütern gibt es außer dem mangelndem Bedarf auch noch einige technische Probleme, die gelöst werden müssen, aber insgesamt sind dies sehr viel geringere Probleme als die von Kernfusionskraftwerken (wie halt ich etwas, das 300.000.000°C heiß ist, fest, ohne das mir alles explodiert?), oder großflächigen Solaranlagen in der Sahara (wie bezahle ich das? Woher nehme ich das Material? Welches Material nehme ich, so dass es durch Sandstürme nicht zu schnell zerstört wird? Können riesige dunkle Flächen die Desertifikation beschleunigen?).
Immerhin reden wir bei schnellen Brütern ja schließlich auch schon von Wirtschaftlichkeit, und nicht nur davon, ob es generell möglich ist.

Schnelle Brüter kombinieren sich übrigens sehr gut mit Kernfusionskraftwerken: Diese erzeugen sehr viele schnelle Neutronen, und können so aus Uran-238 das spaltbare Plutonium-239 erzeugen, während Kernkraftwerke allgemein viel Tritium als Nebenprodukt erzeugen, was dann wiederum fusioniert werden kann.

[Sailor Moon]

Auch in Deutschland gab es einen entsprechenden Reaktor, allerdings wurde er nie angeschaltet, wegen dem Atomausstieg.
Der wurde lange vor Rot-Grün nicht in Betrieb genommen und sogar vor der ersten großen Revision (1994) des Atomgesetzes. Generell bleiben schnelle Brüter fragwürdig. Sicherheits- und Wirtschaflichkeitsbedenken, die nicht nur den Betrieb dieser Anlagen überschatten (ich denke hier an den vermehrten Einsatz von MOX-Brennelementen in herkömmlichen Anlagen, der Aufbereitungsinfrastruktur, Transporte, etc.), wiegen sehr schwer.

und ein paar kleinere Forschungsreaktoren mit ein paar Dutzend Megawatt gibt es auch irgendwo auf der Welt
Rußland hat mit dem BN-600 in Belojarsk einen mittelgroßen Brüter in Betrieb, der in Lastverteilernetze einspeist. Das ist, mit dem abgeschalteten BN-350 in Aktau, dann auch die einzige Anlage mit verhältnismäßig großer Auslastung in den letzten Jahren. Am gleichen Standort wird derzeit bereits eine größere Version (BN-800) gebaut (wie man inzwischen auch schon über GoogleEarth sehen kann (http://foto.arcor-online.net/palb/alben/69/1896769/2560_3362356335316333.jpg)) die allerdings kein Kern der russischen Ausbaupläne bezgl. Kernenergie ist. Hier baut man, wie gesagt, voll auf WWER 1000 Derivate.

Selbst das Uran-235 wird in heutigen Kernkraftwerken nur zu 66% abgebrannt, weil die Wiederaufbereitung zu teuer wäre.
Wobei die Grenzen beim Abbrand vor allem aus betrieblichen und sicherheitstechnischen Aspekten rühren. Allerdings ist diese Materie sehr komplex (bei den RBMKs ist es etwas klarer und die sicherheitstechnische Relevanz deutlich größer).

Gruß

Denis