Erzeugung Atomenergie Atomstrom



Erzeugung von Atomstrom im Atomkraftwerk über Kernenergie in Deutschland
Vorteile und Nachteile der Erzeugung von Strom im Kernkraftwerk

Die Wärme - und Strom - Erzeugung im Kernkraftwerk ist ein heißdiskutiertes Feld und steht immer wieder im Fokus der Öffentlichkeit, vor allem, wenn wieder ein Störfall in einem Atomkraftwerk aufgetreten ist. Die Erzeugung von Strom und Wärme mit Atomkraft und Atomenergie hat seine Vorteile und auch seine Nachteile. Fakt ist aber, sollte ein Störfall wie im Atomkraftwerk Tschernobyl (Ukraine) oder ein verheerender Unfall wie im Kernkraftwerk Fukushima (Japan) auftreten, sind die Folgen nicht abschätzbar. Das weiträumige Gebiet um das Kernkraftwerk Tschernobyl ist für Jahrzehnte verseucht, im Atomkraftwerk Fukushima sind die Folgen noch nicht absehbar. Eine Auseinandersetzung mit den Gefahren der Atomkraft und Kernenergie und eine Suche nach alternativen umweltschonenden Energiequellen ist daher oberstes Gebot.
Der Anteil der Atomkraft und Kernenergie an der Energie - Erzeugung in Deutschland beträgt ungefähr 30%. Der Kernenergie - Brennstoff im Kernkraftwerk Atomkraftwerk ist Uran und Plutonium. Das Uran bzw. die Uranerze werden im Bergbau Untertage gewonnen. Das geförderte Uranerz muss in einem speziellen Verfahren aufbereitet werden, um im Atomkraftwerk Kernkraftwerk als Kernenergie - Brennstoff genutzt werden zu können. Dabei wird Uran zu spaltbarem Material angereichert, es entstehen so genannte schwere Atome. Das fertige angereicherte Material wird zu Brennstäben, auch Brennelemente genannt, verarbeitet und ist dann für die Nutzung im Atomkraftwerk Kernkraftwerk als Brennstäbe bzw. Brennelemente verfügbar.
Bei der Kernreaktion im Kernkraftwerk Atomkraftwerk werden erhebliche Mengen an Wärme freigesetzt. Dabei kommt es zur Verschmelzung durch Nukleonen, die Kernfusion, und zur Spaltung durch Neutronen, die Kernspaltung. Dabei entstehen Spaltprodukte mit großer kinetischer Energie (Bewegungsenergie), die bei ihrer Abbremsung in Wärme umgewandelt wird. Es laufen also mehrere Prozesse ab, aus denen Teilenergien entstehen, die zum Schluss die gesamte produzierte Wärmemenge, also die Wärmeenergie, ergeben.
Gesichert sind die Brennstäbe im Atomkraftwerk Kernkraftwerk durch die Lagerung in schwerem Wasser, durch diverse Sicherheitseinrichtungen im Rohrnetz und Gebäudeumhüllungen gegen Austreten von Radioaktivität und gegen Flugzeugabstürze sowie Explosionen von außen.

Sind die Brennelemente abgebrannt, können Sie entweder in speziellen Anlagen wiederaufbereitet werden oder sie kommen in ein Zwischenlager bzw. in ein Endlager für radioaktive Stoffe als Atommüll. In Deutschland liegen diese Lager unter der Erde in großräumig vorhandenen Salzstöcken, um von der Umwelt abgeschirmt die Radioaktivität des Materials langsam abzubauen. Das Salz hat gute Eigenschaften zum Schutz des gelagerten Atommüll, es ist zum Beispiel trocken und eventuell auftretende kleinere Hohlräume können sich durch die Plastizität von Salz selbst schließen. Ein Restrisiko ist aber niemals auszuschließen, zumal in Deutschland die abgebrannten Brennstäbe erst noch zu den Zwischen- oder Endlagern transportiert werden müssen. Die dazu genutzten Castor - Behälter sind zwar speziell dafür konzipiert und auf Stabilität geprüft wurden, die Kosten für diese Transporte sind aber mit mehreren Millionen Euro je Transport gigantisch, nicht zuletzt durch die aufgebotenen Polizeikräfte zur Absicherung. In anderen Ländern, beispielsweise in Finnland, hat ein einzelnes Kernkraftwerk Atomkraftwerk eigene Lagerstätten für ihren Atommüll gleich nebenan. Das spart hohe Kosten.




Bild: Schema der Erzeugung von Atomstrom in einem Kernkraftwerk Atomkraftwerk mit Druckwasserreaktor.


Bilderklärung - Erzeugung von Atomstrom im Atomkraftwerk Kernkraftwerk:
1: Die im Reaktor (1) befindlichen Brennelemente (1) werden von einem Sicherheitsbehälter (2) mit schwerem Wasser umgeben. Den Reaktor (1) selbst durchfließt Wasser, um die Brennstäbe zu kühlen. Das dabei erhitzte Wasser (ca. 300°C) wird zum Dampferzeuger (3) gepumpt, um das Speisewasser aus dem Kondensator (7) in Dampf umzuwandeln.
4: Dieser Dampf treibt die Turbine (4) an, die über eine Welle mit dem Generator (5) verbunden ist, in dem der Strom erzeugt wird. Dieser Strom wird über einen Trafo in das öffentliche Stromnetz (6) gespeist.
7: Der aus der Turbine (4) wieder austretende Dampf wird im Kondensator (7) kondensiert (verflüssigt), um als Speisewasser wieder zum Dampferzeuger (3) über eine Speisewasserpumpe gefördert zu werden.
8: Dem Kondensator (7) muss durch einen Kühlkreislauf über einen Kühlturm (8) Wärme entzogen werden. Im Kühlkreislauf wird Wasser in den Kühlturm gepumpt und als Nieselregen versprüht. Die am Kühlturm seitlich unten eintretende Luft kühlt diesen Wassernebel wieder ab, so dass entweder der Kondensator wieder damit gekühlt werden kann oder das Kühlwasser wird in einen nahen Fluss abgeleitet, aus dem neues kühles Wasser für den Kondensator gepumpt wird.


Vorteile - Atomkraft und Atomenergie:
• Kaum Kohlendioxid - Ausstoß im Vergleich zu Kohlekraftwerken
• Ausreichend vorhandenes Kernmaterial, Unabhängigkeit von Erdöl und Erdgas aus Drittländern
• Geringer Verbrauch an Kernmaterial gegenüber Kohle - 1kg Uran erzeugt gleiche Wärme wie ca. 26 t Kohle

Nachteile - Atomkraft und Atomenergie:
• Radonhaltiger Abfall bei Förderung und Aufbereitung von Uranerz muss sicher gelagert werden
• Faktor Mensch im Atomkraftwerk Kernkraftwerk spielt trotz Sicherheitssystemen eine große Rolle bei der Erzeugung von Atomstrom
• Entsorgung der abgebrannten Kernbrennstäbe und der bei der Urananreicherung entstehenden radioaktiven Reststoffe in Zwischen- bzw. Endlagern

Anhand der Vorteile und Nachteile der Atomkraft und Atomenergie kann man schon sehen, das es immer Befürworter und Gegner bei der Erzeugung von Atomstrom geben wird. Für die Zukunft kann man aber nur Hoffen, das die Forschung und Entwicklung der Stromanbieter für die Erzeugung von Strom Methoden mit geringeren Nachteilen als bei der Kernenergie und Atomkraft hervorbringt, wie beispielsweise die mit Wasserstoff betriebenen Brennstoffzellen.

 
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