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Hat der Hochtemperaturreaktor Chancen?

Von Dieter Herrmann
(
Dieter.Herrmann@energie-fakten.de, Lebenslauf)

KurzfassungD. Herrmann

Gute Gründe und sich weltweit mehrende Anzeichen sprechen dafür, dass Kernenergie insgesamt große Zukunftschancen hat, darunter auch der Hochtemperaturreaktor (HTR). Dieser weist einzigartige Eigenschaften auf, die ihn für bestimmte Zwecke besonders geeignet erscheinen lassen. Insbesondere kann er durch den Einsatz des Edelgases Helium als Kühlmittel, die konsequente Verwendung nichtmetallischer (keramischer) Materialien im Reaktorkern (der Spaltzone) sowie eine relativ geringe Leistungsdichte (Kilowatt je Liter Spaltzonenvolumen) deutlich höhere Kühlmittel-Austrittstemperaturen erreichen als andere Reaktortypen. Jene haben andere „starken Seiten“. Einen „generell besten Reaktortyp“ gibt es nicht. Immer stehen spezifischen Vorteilen auch bestimmte Nachteile gegenüber.

In den 1950er bis 1970er Jahren standen insbesondere HTR, Schneller Brutreaktor (SBR) und Leichtwasserreaktor (LWR) untereinander im harten Wettbewerb um das gegenüber Kohle und Öl „wirtschaftlich konkurrenzfähige Kernkraftwerk“. Dabei konnte sich der LWR dank seiner relativen Einfachheit durchsetzen. Kommt es jedoch bei künftig starkem Ausbau der Kernenergie zu kräftig steigenden Uranpreisen, wachsen die Chancen des SBR, da er den Kernbrennstoff ungleich besser ausnutzen kann als alle anderen Reaktortypen. Der HTR schließlich ermöglicht dank hoher Kühlmitteltemperaturen vor allem eine sehr effiziente Nutzung der bei der Kernspaltung erzeugten Wärmeenergie. Das macht entsprechende Kernkraftwerke weniger abhängig vom Kühlwasserangebot, begünstigt die weitere Steigerung von Kraftwerkswirkungsgraden und ermöglicht einen direkten Einsatz von Hochtemperatur-Prozesswärme für ausgewählte Prozesse in der chemischen Stoffwandlung. Die technische Machbarkeit des HTR konnte durch Versuchs- und Demonstrationsanlagen nachgewiesen werden – in Deutschland vor allem durch den langjährig erfolgreichen Betrieb des AVR Jülich.

Ehe es aber zu einer Markteinführung und breiten Nutzung des HTR kommen kann, muss ein entsprechender stabiler Bedarf vorliegen, und müssen weitere Voraussetzungen erfüllt sein. So sollten Einsparpotenziale an Niedertemperaturwärme (durch Wärmedämmung, Abwärmenutzung bzw. Kraft-Wärme-Kopplung) hinreichend erschlossen und die Spaltstoffversorgung langfristig gesichert sein. Bis dahin ist es für Know-how-Erhalt und Weiterentwicklung des HTR von großer Bedeutung, unter Ausnutzung seiner Vorzüge geeignete Teilmärkte bei der Strom- und gekoppelten Prozessdampf- bzw. Fernwärmeerzeugung zu besetzen. In diesem Sinne sind z. B. die gegenwärtigen Anstrengungen Südafrikas zu würdigen, den Einsatz des HTR als Erweiterungs- bzw. Ersatzlösung für Kraftwerksstandorte mit begrenztem lokalen Angebot an fossilen Brennstoffen und Kühlwasser vorzubereiten. Bemerkenswert sind auch die Aktivitäten Chinas, den HTR für den Kraftwerkseinsatz reif zu machen.

Weitere Informationen können Sie der Langfassung entnehmen.
Hier können Sie Kurz- und Langfassung gemeinsam als pdf downloaden (pdf, 52 kB). Dieser Beitrag wurde am 8. März 2007 veröffentlicht.

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Siehe auch

  • Statitik Kernkraftwerke weltweit (pdf, rd. 350 kB; Stand Jan. 2011)
  • Die Funktionsweise von Kernkraftwerken und auch des Hochtemperaturreaktors werden in der Broschüre Kernenergie Basiswisssen (pdf, rd. 8,5 MB; Link zu kernfragen.de) des Informationskreis KernEnergie gegenüber gestellt.

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