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14 Mai 2011

Schnellstmöglicher Atomausstieg, aber wie?

Nachdem ich durch einen Austausch fast aller Rechner konnte ich dem Strombedarf um 60% verringern. Leider ging das mit einer erheblichen Verringerung der Stabilität einher, weil zu teil tief greifende Umstellungen in der Software nötig wurden. Die Sache war mit einem erheblichen Risiko für die Existenz verbunden, aber das Risikos eines GAU's wiegt schwerer, zumal sich raus gestellt hat, das die Eintrittswahrscheinlichkeit sehr viel größer ist als gedacht.

Wenn genügend Leute so ein "Fukushima Update" durchführen, dann kann der Ausstieg aus der Atomkraft auch schnell erfolgen. Die Ethik Kommission der Frau Merker schlägt ein Konkretes Datum für die letzte Abschaltung vor, im Gegensatz zum Reststrommodell des Rot-Grünen Kabinett Schröder.

Ich möchte hier noch eine dritte Variante vorstellen, die ich für besser halte. Zum einen weil sie das mathematisch schnellstmögliche Atomausstiegsszenario darstellt. Zum anderen ist es aber auch das Modell, mit dem geringsten nuklearem Risiko. Der Grund ist, das Aufgrund einer falschen Anwendung mathematische Lehrsätze die Stromversorgungen bei weitem nicht so sicher sind wie Vorgegeben. Ein landesweiter Blackout würde also zwei von vier Stromversorgungsarten ausfallen, nämlich die 380kV und die 110kV Stromschienen. Batterien sind schnell am Ende, und dann bleiben nur die baugleichen Dieselgeneratoren zur Kühlung übrig. Wenn dann ein systematisches Problem auftritt, wie in Forsmark Schweden oder Fukuschima in Japan, auftritt, ist ein GAU nicht mehr weit, und zwar auch bis zu 5 Jahre nach einer Abschaltung, wenn die Brennelemente in passiv gekühlte Castoren umgeladen werden können und dürfen. Zu beachten ist auch, das wir ja bei einem bundesweiten Stromausfall allein 18 Optionen in Deutschland für einen GAU haben. Ein Beeinträchtigung des Europäischen Verbundnetzes, mit weit mehr AKW im Einzugsgebiet, wäre mitunter nicht zu vermeiden. Versorgungssicherheit muss also nicht nur aus wirtschaftlichen Gründen ganz weit oben stehen.

Zur Zeit ist es so, das die Atomkraftwerke angefahren werden und dann, von politischen Manövern um mit der Reststrommenge eine andere Regierung zu erreichen mal abgesehen, ein Jahr lang bis zur nächsten Revision auf Vollgas betrieben um dann wieder runter gefahren zu werden. Das folgt der wirtschaftlichen Logik, weil die Kraftwerkskosten pro kW Leistung im Vergleich am größten sind, die Brennstoffkosten aber am niedrigsten sind, jeweils im Vergleich zu allen Brennstoff verbrauchender Anlagen. Die Grundidee ist, das man die Atomkraftwerke kraft Gesetz nun mehr als "letzte Reserve" definiert. Damit kann dann jeder durch Stromsparen unmittelbar und direkt zu einem schnelleren Atomausstieg beitragen.

Das geht aber nicht ganz so einfach wie es klingt, weil ein Atomkraftwerk nicht einfach mit einem Gaskraftwerk die Funktion tauschen kann. Warum ist das so? Das hat ganz elementare physikalische Gründe. Bei der Kehrspaltung entsteht unter anderem Jod135. Dieses zerfällt mit einer Halbwertszeit von 6 Stunden zu Xenon135. Dieser Kern ist aufgrund von quantenmechanischen Effekten ganz besondere Eigenschaften. Er wirkt wie ein Neutronenstaubsauger, der diese auch dann aufsaugt, wenn diese im großen Abstand vorbei fliegen. Läuft ein Reaktor, so fängt das Xenon135 fast augenblicklich eines der Neutronen aus der Kettenreaktion ein und wandelt sich zu Xenon136 um.

Ist der Reaktor aber aus, so sammelt sich Xenon135, solange es noch nenneswerte Mengen von Jod135 im Reaktor gibt, an weil es im ausgeschaltet Zustand keine freien Neutronen im Reaktor gibt. Das Xenon135 zefällt dann mit einer Halbwertszeit von 9,2 Stunden weiter in Cäsium135, welches dann wieder unproblematisch ist für die Neutronenbilanz. Aus dieser Sachlage ergibt sich das Problem, das sich in einen Atomreaktor nach dem Abschalten eine "Bremse" aufbaut. Diese führt dazu, das man ein AKW erst wieder nach ein bis zwei Tagen neu Anfahren kann, und auch dann noch mehr Gas als normal geben muss, weil erstmals die Reste Xenon135 abgebaut werden müssen. Wenn das Xenon135 dann weg ist, dann muss auch schnell genug wieder vom Gas gegangen werden. Dieses Problem hat bei der Explosion von Tschernobyl ein tragende Rolle gespielt. Es ist also nicht ratsam, AKW's zu prügeln.

Zum Glück gibt es die Wochenenden. An den Wochenenden ist der Stromverbrauch durch die nicht arbeitenden Teile der Industrie wesentlich geringer. Insofern kann man Atomkraftfreie Wochenenden sofort einführen. Am Freitag um 18:00 können also alle AKW abgeschaltet werden, so das sie am Montag um 6:00, nach 2,5 Tage wieder problemlos zur Verfügung stehen. Fehlt im Deutschen Netz Strom, aber nur dann, werden AKW's angefahren. Diese laufen dann, aus physikalischen Gründen, bis zum Ende der Woche durch - es sei denn natürlich, es wird so wenig Strom gebraucht, das man Vorzeitig ausschalten muss.

Welche AKW sollen angefahren werden? In der Reihenfolge der Ergebnisse der Sicherheitsbewertungen. Die sichersten also zuerst. Bei gleichwertigen Alternativen wird abgewechselt, um den Verschleiß zu verteilen. Wobei nur diejenigen in die Auswahl genommen werden können, welche von Ihrem geografischen Standort geeignet sind, die Nachfrage über vorhandene Leitungen zu decken. Das hat dann zur Folge, das z.B. Brockdorf wohl sehr schnell obsolet werden wird, währen die Menschen in Baden Württemberg dank über 50 Jahre CDU noch eine geraume Zeit mit der Atomkraft werden leben müssen. Aber die Wähler dort haben ja den ersten grünen Ministerpräsidenten gekürt, so das man sich um die Menschen in Baden Württemberg nicht übermäßig sorgen muss. Definiert man dann noch eine Pflicht für das Veröffentlichen der Atomkrafteinsätze, so haben die Menschen die Möglichkeit zu erkennen, wo noch gespart werden muss oder weitere regenerative Energie gebraucht wird.

Anmerken möchte ich noch, das bei einer partiellen Nutzung der AKW die Menge an Radioaktivität in den Brennstäben entsprechend geringer ist, und in sofern die Nachzerfallswärme auch geringer ist. Daraus resultiert ein weiterer sofortiger Sicherheitsgewinn. Wenn neue Gaskraftwerke als Ersatz für die AKW zur Verfügung stehen, dann können die AKW endgültig außer Betrieb genommen werden.

Update 16.05: Am heutigen Montag sind nun mehr 5 Atomkraftwerke am Netz. Diese haben zusammen eine Leistung von 6800 MW. Bei einem Zubau von 7400 MW an Photovoltaik und 1551 MW an Windkraft in 2010 ist davon Auszugehen, das bereits der nächste Sommer Atomkraftfrei sein wird - zumindest, wegen Leitungsproblemen, außerhalb von Baden-Württemberg. Im Winter, wenn die Sonne wenig scheint und die Nachtspeicherheizungen laufen, kann das eine Weile noch anderes sein.

Kommentare:

TheK hat gesagt…

Tolle Idee, leidet nur daran, dass man AKWs nicht so schnell ein- und ausschalten kann (aus schon, aber ein nicht so schnell).

C.Hofmann hat gesagt…

Die Einschalthemmung eines AKW ist nur nach dem Abschalten gegeben. Wenn das AKW hinreichend lang aus war, kann die Energiefreisetzung sehr schnell hochgefahren werden. Sonst müsste man ja Atombomben vorheizten :-)

energie hat gesagt…

hallo,
Sehr interessante Informationen. Thanks for sharing.
ersatz für nachtspeicherheizung