Fragen zur Kernenergie und Reaktortechnik

[Wilko Wiedemann]

Wäre eine gute Frage für den Lastverteiler in der Netzleitstelle. Im Allgemeinen ist der Stromverbrauch im Winter höher, als in den Sommermonaten, obwohl der Sommerverbrauch langsam aufholt.

Der zusätzliche Verbrauch über die Weihnachtstage dürfte aber gering ausfallen, da in dieser Zeit dafür andere Verbraucher still stehen. Der Mehrverbrauch durch Weihnachtsbeleuchtungen wird wohl vorallem zeitlich begrenzt im Tagesverlauf auffallen.

 

Auffällikeiten im Tagesverlauf gibt es bei vielen Ereignissen. Beispielsweise während der Fussball-WM: In der Spielpause steigt der Verbrauch kurzfristig an, wenn alle ihre Kühlschränke öffnen und Getränkenachschub holen :D

 

Gruss

 

Wilko, der über die Weihnachtstage für genug Strom gesorgt hat :)

[Wilko Wiedemann]

Ich möchte noch einmal auf die Stellenanzeige in diesem Beitrag hinweisen. Die Ausschreibung ist immer noch aktuell.

 

Gruss

 

Wilko

[Juschi]

Hallo,

 

die Frage wurde schon einmal gestellt: Kann die Thermische Leistung, die ein KKW produziert, nicht vollständig genutzt werden? Antwort war: Nein, weil die Temperaturen des Kühlwassers zu gering sind.

 

Allerdings frage ich mich, wie es sein kann, dass über Wärmepumpen sich Häuser heizen lassen mit nur wenigen Grad Temperaturunterschied über den Boden? Da müsste es doch ein Leichtes sein, die gesamte produzierte Wärme eines KKW zu nutzen! Wo ist mein Denkfehler?

[rolfuwe]

Ich könnte jetzt ein Seminar darüber halten. Aber dafür mußte ich, nach einer polytechnischen Ausbildung ein paar Jahre studieren u. hatte ein paar Jahre Praxis. Nun hat man in einem Seminar aber Leute mit bekannter Vorbildung und man hat Zeit sich darauf vorzubereiten (u. bekommt sogar noch ein Honorar dafür).

Die Möglichkeiten im Forum und Dein vorhandener Wissensstand sind hier für eine Antwort auf Deine Frage unzureichend. Technische u. wirtschaftliche Vergleiche verschiedener Systeme sind ohne definierte Systemgrenzen u. Randbedingungen nicht in 3 Sätzen möglich.

Entschuldigung, meine Antwort ist evtl. etwas unhöflich, aber es ist auch keine Hilfe, wenn man hier drum herum redet oder lieber gar nichts sagt. Mehr ist da, zwischen Frühstück u. Mails lesen, zeitlich nicht machbar.

[sirdir]

Ich könnte jetzt ein Seminar darüber halten. Aber dafür mußte ich, nach einer polytechnischen Ausbildung ein paar Jahre studieren u. hatte ein paar Jahre Praxis. Nun hat man in einem Seminar aber Leute mit bekannter Vorbildung und man hat Zeit sich darauf vorzubereiten (u. bekommt sogar noch ein Honorar dafür).

Die Möglichkeiten im Forum und Dein vorhandener Wissensstand sind hier für eine Antwort auf Deine Frage unzureichend. Technische u. wirtschaftliche Vergleiche verschiedener Systeme sind ohne definierte Systemgrenzen u. Randbedingungen nicht in 3 Sätzen möglich.

Entschuldigung, meine Antwort ist evtl. etwas unhöflich, aber es ist auch keine Hilfe, wenn man hier drum herum redet oder lieber gar nichts sagt. Mehr ist da, zwischen Frühstück u. Mails lesen, zeitlich nicht machbar.

 

Die echte Kunst ist, komplizierte Sachverhalte mit wenigen Worten einfach auszudücken, so dass nicht Fachmänner wenigstens eine Ahnung haben, worum es geht.

Das zu können ist oftmals auch ein gutes Mass dafür, wie gut man eine Sache selbst begriffen hat ;)

[Wilko Wiedemann]

Die Möglichkeiten im Forum und Dein vorhandener Wissensstand sind hier für eine Antwort auf Deine Frage unzureichend.

Auf gut Deutsch: Du bist zu dumm, eine fachliche Antwort zu verstehen :009: So kann man natürlich auch argumentieren, aber es wäre wohl besser, einfach nichts zu sagen ;) Sonst dürften in den Fliegerthemen Fachleute auch keine Auskunft geben, dort ist es ja das gleiche. Aber egal, das müssen wir an dieser Stelle nicht diskutieren.

 

Kann die Thermische Leistung, die ein KKW produziert, nicht vollständig genutzt werden?

Das ist nicht nur bei KKWs so, sondern bei allen thermischen Kraftwerken. Zwei Drittel bis die Hälfte der Abwärme geht ungenutzt verloren.

Der Grund liegt grösstenteils beim Temperaturniveau des Kühlwassers. In einem KKW geschieht die Kondensation des Turbinenabdampfes unter Vakuum bei ca. 40 Grad. Je nach Kühlwassereintrittstemperatur erwärmt sich das Kühlwasser auf ungefähr 30 Grad. Mit solch "lauwarmem" Wasser lässt sich nicht viel Gescheites anfangen, es taugt also weder um Häuser zu heizen, noch um damit einen Dampf-Wasserkreislauf anzutreiben um weiteren Strom zu gewinnen. Konsequenz daraus: Die Abwärme wird ungenutzt an die Umgebung abgegeben.

Dazu kommt, dass die Turbinenabwärme immer konstant abgeführt werden muss, deshalb könnte sie auch nicht beispielsweise durch ein Fernwärmenetz abgeführt werden, da dieses einen nichtkonstanten Energiebezug hat, der je nach Bedarf schwankt.

[Juschi]

Je nach Kühlwassereintrittstemperatur erwärmt sich das Kühlwasser auf ungefähr 30 Grad. Mit solch "lauwarmem" Wasser lässt sich nicht viel Gescheites anfangen, es taugt also weder um Häuser zu heizen, noch um damit einen Dampf-Wasserkreislauf anzutreiben um weiteren Strom zu gewinnen.

 

Aber warum können Häuser dann über eine Wärmepumpe mit der Erdwärme beheizt werden, wobei die Bodentemperatur doch weit unter 30 Grad liegt und teilweise nur Temperaturdifferenzen im einstelligen Grad-Bereich herrschen?

[rolfuwe]

Eigentlich habe ich mich ja schon gleich bei meiner obigen Antwort entschuldigt, weil ich Eure Reaktionen genau so erwartet habe. Aber trotzdem bleibe ich bei meiner Meinung. Irgendwie fühle ich mich jetzt mit meiner Einschätzung, durch die nächste Frage von Kai, bestätigt.

[Brufi]

Hallo,

 

die Frage wurde schon einmal gestellt: Kann die Thermische Leistung, die ein KKW produziert, nicht vollständig genutzt werden? Antwort war: Nein, weil die Temperaturen des Kühlwassers zu gering sind.

 

Allerdings frage ich mich, wie es sein kann, dass über Wärmepumpen sich Häuser heizen lassen mit nur wenigen Grad Temperaturunterschied über den Boden? Da müsste es doch ein Leichtes sein, die gesamte produzierte Wärme eines KKW zu nutzen! Wo ist mein Denkfehler?

Um es in einem Wort zu sagen: Du kennst den 2. Hauptsatz der Thermodynamik nicht.

 

Was sagt dieser 2. Hauptsatz?

Vereinfacht ausgedrückt:

1. Wärme fliesst wie Wasser, es braucht Gefälle damit etwas fliesst. Beim Wasser ist es ein Höhengefälle bei der Wärme ist es ein Temperaturgefälle.

2. Wasser fliesst nicht den Berg hinauf - von selbst! Man muss es hochpumpen. Mit Wärme ist es genau gleich, sie fliesst nicht selbständig von tiefer Temperatur zu höherer Temperatur, sondern dazu braucht es dann eben eine Wärmepumpe.

3. Die tiefstwertige Energieform ist Wärmeenergie auf tiefem Temperaturniveau (z.B. Abwärme des Kondensators im Dampfkreislauf eines Nuklearkraftwerks mit Kühlturm, die hat irgend so eine Temperatur von vielleicht 40°C (@WILKO: korrigieren falls es falsch ist)) Damit kann man schlicht nix mehr anfangen, ausser noch Fernheizung, es sind zwar einige hundert Megawatt thermische Leistung aber die kann man nur noch möglichst schonungsvoll in die Umwelt entsorgen, der Nutzen ist de facto null.

 

Zur Erklärung nehmen wir wieder die Analogie mit Wasser. Stellen wir uns ein Wasserkraftwerk vor mit einem Stausee auf dem Berg und unten im Tal das Turbinenhaus bei einem Fluss. Das Wasser fliesst durch Rohre vom Stausee zum Turbinenhaus und wird dann in den Fluss abgelassen. Das nutzbare Gefälle zwischen Wasserspiegel und Turbinenhöhe bestimmt zusammen mit dem Durchfluss die Turbinenleistung. Jetzt könnte man argumentieren, man könnte das gefälle vergrössern indem man einen Schacht aushebt und das Turbinenhaus im Talboden versenkt. Der Schwachpunkt bei dieser Idee ist, dass man dann das Wasser nach der Turbine in den Fluss hinaufpumpen müsste. Die Leistung die dazu verbraucht wird übertrifft die Mehrleistung durch das grössere Gefälle, also funktioniert die Idee nicht, alles ein Trugschluss.

Mit der Abwärme eines Atomkraftwerks ist das genau gleich. Man könnte argumentieren, diese Abwärme mittels Wärmepumpen auf ein höheres Temperaturniveau bringen zu können und so weiter zu verwenden. Aber das funktioniert in der genau gleichen Art nicht wie die Idee mit dem Wasserkraftwerk im Schacht unterhalb des Flusses.

[Juschi]

Und warum werden Wärmepumpen dann überhaupt eingesetzt, um Gebäude damit zu heizen, wenn die Wärme im Boden noch viel geringer ist, als die Abwärme eines KKW?

[rolfuwe]

Man kann keine installierte Wärmeleistung von ca. 10kW pro Wohnung mit der Elektrischen Leistung von 1000 MW einer Turbine vergleichen.

Die 1000 MW erzeuge ich auf einem Gelände oder Raum mit einem spezifischen Wert MW/m² oder m³, und mit spezifischen Kosten €/W, mit einem technologisch machbaren Wirkungsgrad, der bei Großanlagen besser ist.

Nun braucht die Wärmepumpe auch Strom aus dem Kraftwerk. Und wenn ich mit einer Wärmepumpe 1000 MW erzeugen will, dann benötige ich einen riesigen Raum für die Anlage und müßte dort riesige Wassermassen umwälzen. Und die Leistung der Pumpen braucht wieder die ca. die 1000 MW.

Die erzeugte Wärmemenge ist proportional zum Volumen (Dampf, Wasser) und der Temperaturdifferenz. Konventionelle KW arbeiten mit Dampftemperaturen von über 500 °C, bei Kernkraftwerken sind es ca. 30% weniger, u. bei Wärmepumpen sind es ein paar Grad. Und in diesem Verhältnis liegen ganz grob der Raumbedarf, die Wirkungsgrade und spezifischen Kosten (aber immer in Abhängigkeit von den Systemgrenzen u. Randbedingungen).

 

Das ist ähnlich wie mit den Windrädern u. Solarenergie. Für eine KW-Turbine brauche ich 400 Windräder, aber die Großen wie in der Nord- oder Ostsee. Das bedeutet aber auch das für den Energieverbrauch von Deutschland die Nord- u. Ostsee zu klein ist. Und wenn ich Solarenergie nehme ist die Sahara zu klein. Und dann braucht man noch ein paar sehr dicke Drähte rund um die halbe Welt.

[rolfuwe]

Mit Wärmepumpen kann man Wärme ohne CO²-Freisetzung erzeugen, wenn man die Betrachtungsgrenze zwischen Wärmepumpe und Sicherringskasten legt:rolleyes:

In Deutschland gibt es auch die tollsten gesetzlich vorgeschriebenen Fördermittel und "Umweltfreunde" ohne Sachverstand. Man kann bei der Energiepolitik keine Logik erwarten.

[Juschi]

Und wenn ich mit einer Wärmepumpe 1000 MW erzeugen will, dann benötige ich einen riesigen Raum für die Anlage und müßte dort riesige Wassermassen umwälzen. Und die Leistung der Pumpen braucht wieder die ca. die 1000 MW.

 

Nach deiner Erklärung brauchen Wärmepumpen also genau so viel Energie, wie sie erzeugen? Dann frage ich mich, warum sie eingesetzt werden.

[Touni]

Und warum werden Wärmepumpen dann überhaupt eingesetzt, um Gebäude damit zu heizen, wenn die Wärme im Boden noch viel geringer ist, als die Abwärme eines KKW?

 

Das Kraftwerk selbst könntest du damit wohl schon effizient heizen, aber wenn du die Wärme zuerst einige km transportieren musst, bleibt nicht viel übrig.

 

Um mit einer Wärmepumpe 3 kWh Primärenergie (Umwelt) nutzbar zu machen, verbraucht diese 1 kWh Strom. Was bringt es, wenn dieser Strom aus ineffizienten Quellen herkommt (DE und EU-Raum), dass beim Deutschen Strommix 2.65 kWh Primärenergie aufgewendet werden müssen um diese eine kWh zu erzeugen?

 

In der Schweiz könnte es funktionieren.

 

 

Hier eine gute Erklärung:

http://www.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-l/3192.pdf

[Touni]

Sry, ging mir gerade so durch den Kopf:

In Deutschland fährst du vermutlich in einem Hummer klimafreundlicher, als in einem Tesla. :rolleyes:

[ILS28]

Eine Frage zur oberen Grafik von Touni:

Beziehen sich diese Werte auf den im jeweiligen Land produzierten Strom oder auf den gesamten verbrauchten Strom?

Falls das erstere zutrifft, müsste man noch berücksichtigen, dass ein gewisser Anteil des in der Schweiz verbrauchten Stromes aus der EU importiert wird und somit den Wert verschlechtert. Ausser natürlich dieser Anteil ist vernachlässigbar gering. Zahlen?

 

Gruss,

Dominik

[Wilko Wiedemann]

Falls das erstere zutrifft, müsste man noch berücksichtigen, dass ein gewisser Anteil des in der Schweiz verbrauchten Stromes aus der EU importiert wird und somit den Wert verschlechtert.

Das stimmt, kommt aber schwer darauf an, was das für Strom ist, der importiert wird. Axpo beispielsweise importiert Strom aus französischen Kernkraftwerken.

[Touni]

Lustig, wir verkaufen unseren sauberen teueren Strom und kaufen billigen ein?

http://www.bfe.admin.ch/energie/00588/00589/00644/index.html?lang=de&msg-id=32621

[rolfuwe]

Was evtl. auch noch interessant ist. Die 500 MW Braunkohle-Blöcke (IB ab 1974) brauchen etwa 1500 t/h „veredelte Humuserde“. Über der Kohle liegt dann oft noch mehr Abraum. Man sollte sich mal vorstellen, wie die Löcher in der Erde dabei wachsen. Ich glaube man muß die Erde mal auswuchten.

Diese Löcher sollte man mal vergleichen mit der Menge Fässer mit radioaktiven Abfällen und dem Raumbedarf für eine sichere Lagerung, bei gleichen Energiemengen in KKW. Und dann stellen wir uns noch die CO²-Wolken über einem Kohle-KW u. einem KKW vor. Wie das mit Wind u. Solar u. den langen Leitungen „nicht“ funktioniert, hatte ich oben erwähnt. Und nun? Wohl lieber doch den Energiemix mit mehr KKW als Grundlast? Und keine Angst, die Radioaktivität kommt nicht aus der Steckdose.

Interessante Randinfo:

Vor ein paar Jahren dürfte ich nicht ohne extra Kontrolle ins KKW Brokdorf, weil ich in Bad Brambach ein Glas Radonwasser getrunken hatte, das ist eine Heilquelle und ich hatte nur Durst. In der Eingangsschleuse hat es gebimmelt.

Im KKW ist das ein meldepflichtiger Vorfall. Es war aber gerade noch grenzwertig.

Und was noch wichtig ist: leichte Dosen erhöhen die Potenz.:005:

[Wilko Wiedemann]

leichte Dosen erhöhen die Potenz.

Hm, den Hinweis hat man uns in der Ausbildung vorenthalten :D

[Juschi]

Vor ein paar Jahren dürfte ich nicht ohne extra Kontrolle ins KKW Brokdorf, weil ich in Bad Brambach ein Glas Radonwasser getrunken hatte, das ist eine Heilquelle und ich hatte nur Durst. In der Eingangsschleuse hat es gebimmelt.

Im KKW ist das ein meldepflichtiger Vorfall. Es war aber gerade noch grenzwertig.

 

Wahnsinn, einfach nur Wahnsinn wie empfindlich die Detektoren in einem KKW sind. Und ich dachte, der Tschernobyl-Alarm damals in Forsmark sei ein Beispiel für Empfindlichkeit von Detektoren.

Mit einem - einige Beiträge vorher von mir angesprochenen "Glowlight" würde ich in einem KKW-Eingang wahrscheinlich sofort in die Dekontaminationskamer geschoben werden. ;)

[n-st]

Ich hab da mal ne Frage, die v.A. meine Berner Genossen betrifft:

Bei der nächsten Abstimmung wird im Kanton Bern einfach gesagt über das neue AKW Mühleberg abgestimmt. Die Gegner machen gross "Werbung" mit folgenden Sätzen:

 

"Kein Atomlager in Mühleberg! Gewusst: Mit einem neuen AKW in Mühleberg wird auch ein neues grosses Lager für hochradioaktive Abfälle gebaut. Darin wird der Atomabfall des alten und neuen AKW während Jahrzehnten "zwischengelagert". Denn die Endlagerund bleibt weiterhin ungelöst. Dieser Atommüll strahlt bis 100'000 Jahre tödlich weiter!"

 

Nachdem ich das gelesen und den Flyer vorschriftsgemäss verbrannt habe :p musste ich mich immernoch den ganzen Tag aufregen. Ein neues grosses Lager. Pah! Als ob es heute anders wäre! Den Abfall muss man ja zwischenlagern, da er noch zu warm fürs Endlager ist! Und die Frage des Endlagers ist nicht ungelöst, sondern nur der Ort. Was mich am meisten stört ist dass oben unterstrichene "denn". Es hat absolut keinen Zusammenhang mit der Zwischenlagerung und dem noch nicht vorhandenem Endlager verflucht nochmal! Denen sollte man einen starken Tritt in den A**** versetzen, weil sie mit solchen unerhörten Halbwarheiten auf Kampagne gehen! Was ist unsere Alternative zu AKWs?! Sie können froh sein, denn unser Strom besteht zu rund 60% aus Alternativenergie. Und dann dieser ständige Vergleich mit Tschernobyl. Dass ich nicht kotze! Tschernobyl war 1. ein grober Vorschriftenverstoss des Personals und 2. ein spezieller Reaktortyp, der in der Schweiz weder gebaut wurde noch wird (jedoch in der ehem. UDSSR leider immernoch in Gebrauch ist...).

 

ALSO an alle Atomgegner: informiert euch besser zuerst anständig, bevor ihr solche Unwarheiten verzapft.

 

 

DESHALB: JA ZUR STELLUNGNAHME DES REGIERUNGSRATES ZUM ERSATZ DES AKW MÜHLEBERG AM 13. FEBRUAR!!!!!!!!

 

 

Und: Es geht nicht DIREKT um "neues AKW ja-nein" wie es die Gegner behaupten (und schon wieder ne Halbwarheit :mad:), sondern darum, ob Mühleberg als einer von meines Wissens drei Standorten für ein neues AKW in der Schweiz in Frage kommt.

[Wilko Wiedemann]

Gut, unwahr ist an den Sätzen eigentlich nichts. Dass der Abfall noch Lange Zeit strahlt ist richtig, obwohl es da natürlich grosse Unterschiede zwischen den verschiedenen Abfallarten gibt. Mit dem neuen KKW bei Mühleberg soll tatsächlich auch ein Zwischenlager gebaut werden, wie es die meisten anderen KKW bereits haben. Daraus wurde allerdings aber kein Geheimnis gemacht, die entsprechenden Infos sind in dem eingereichten Rahmenbewilligungsgesuch enthalten.

 

Natürlich, die kantonale Abstimmung über ein Ersatzkraftwerk ist national nicht bindend und verhindert ein neues Kraftwerk nicht zwingend. Allerdings wird diese Abstimmung von KKW-Planern als Richtungsweiser betrachtet. Sollte ein Nein Tatsache werden, so wird der Standort Mühleberg wohl ziemlich sicher nicht weiterverfolgt. Von den bestehenden drei Projekten will man ja sowieso nur maximal zwei verwirklichen.

[sirdir]

Naja, ich sehe KKWs für den Moment als notwendiges Übel. Wer aber einfach so leichtfertig behauptet, das Problem des Endlagers sei gelöst, den kann ich leider nicht ernst nehmen.

Wenn man sieht, welche Sauereien da jetzt nach und nach im nördlichen Nachbarland ausgekommen sind bei diesem.. was ist es? Endlager? Zwischenlager? Nach gerade mal 20, 30 Jahren - schon will man neue Hauruckübungen machen, weil die alte Planung absolut nicht aufgegangen ist - und dann will sich echt einer hinstellen und garantieren, dass man's führ hunderttausende von Jahren im Griff hat?

Nein, ich glaube nicht.

 

Ich persönlich denke egal wie ein Lager aussehen würde, es darf nie als 'Deckel zu und fertig' geplant werden, sondern es müsste - wohl eben auf hunderttausende Jahre hinweg! - dauernd überwacht werden. Ob sich unter diesen Voraussetzungen die KKWs immer noch so rentieren, ist dann allerdings ne andere Frage.

 

Bedenkt einfach: Alles, was man bisher verlocht hat und gemeint hat, man habe das Problem jetzt gelöst gräbt man heute zu einem vielfachen des Preises wieder aus.

[n-st]

Patrick, ich muss dir natürlich Recht geben. Was in Deutschland passiert ist, das darf einfach nicht sein. Man müsste ein Material haben, dass den Müll für Tausende Jahre sicher umgibt und von der Umwelt fernhält. Man geht soviel ich weiss davon aus, dass der Müll in Salzstein am sichersten ist, doch wer garantiert, dass es in mehreren Tausend Jahren immernoch dicht ist? Diese Probleme müssen die Endlagerplaner beseitigen, bevor man von einem sicheren Endlager srechen kann. Doch ich befürchte, dass diese Frage nicht geklärt werden kann. Wenigstens wird ein Endlager erst in ein paar Jahrzehnten gebraucht, da haben die Zeit, den besten Standort auszuwählen. Doch wie gesagt: eine 100%ige Garantie kann uns keiner geben...

 

@Wilko: Der grösste Punkt, der mich stört, ist, dass sie sagen, man braucht ein Zwischenlager, weil man noch kein Endlager hat. Auch die Adjektive "neues grosses" Zwischenlager stören mich. Es würde sich nichts ändern, da Mühleberg schon heute über ein, mit ihren Worten "grosses" Zwischenlager besitzt. Klar, Kernkraft ist keine Endlösung, aber wie soll man sonst 40% unseres Energiebedarfs decken? Aus Importen von Deutschland, wo der Strom in Kohlekraftwerken hergestellt wird? Tolle Alternative...