Stromerzeugung in derBundesrepublikDeutschland

Kernkraftwerke

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Präsentation ist eine Gruppenarbeit zum Thema Energieerzeugung in der Bundesrepublik Deutschland mit Kernkraft.Die Präsentation ist in einem Handout zusammengefasst und kann durch einen der Teamkollegen erhalten werden.In den Folgenden Folien werden Vor- & Nachteile zur Zuverlässigkeit, Wirtschaftlichkeit, Funktionsweise, Sicherheit u.v.m. vorgeführt.

Viel Spaß wünscht Euch die GruppeDeniz-Heinz, Tobias, Philipp

Inhaltsverzeichnis

Stromanteile in der BRD

Funktion eines Kernkraftwerks

Ressourcen

Verfügbarkeit

Nutzungsgrad/Wirkungsgrad

Wirtschaftlichkeit

Zuverlässigkeit

Sicherheit

Umweltverträglichkeit

Gesundheitsverträglichkeit

Akzeptanz

Abschluss

Stromanteile in der BRD

11%

19%

16%26%

6%

22%

Verkauf

Erdgas 70 Mrd. kWh

Steinkohle 118 Mrd. kWh

Kernenergie 100 Mrd. kWh

Braunkohle 159 Mrd. kWh

Sonstige 35 Mrd. kWh

Eneuerbare Energien 136 Mrd. kWh

Funktion eines Kernkraftwerks

Ressourcen

-Die Kernreaktoren werden mit angereichertem Uran oder Plutonium angetrieben.

-Diese bleiben üblicherweise 3 Jahre im Reaktor und das Älteste drittel wird jährlich ausgetauscht.

-Der Uranbedarf für die weltweit rund 440 kommerziellen Atomkraftwerke liegt bei 62.000 Tonnen pro Jahr.

- In der EU werden nach öffentlich verfügbaren Angaben jährlich rund 20.000 Tonnen Uran zur Stromerzeugung in Atomkraftwerken benötigt.

-Uran wird im Tagebau, unter Tage sowie durch Lösungsbergbau gewonnen.

- Der Preis für Uran hat sich allein im Zeitraum zwischen April 2004 und April 2006 vervierfacht - von 10 US-Dollar je 454 Gramm auf 40 US-Dollar.

Verfügbarkeit

Die Verfügbarkeit bei Kernkraftwerken läuft gegenüber Wind- und Solarenergie ohne Störfälle für Jahre.

Nach dem anlaufen des Kernkraftwerks sind die Brennstäbe über Jahre hinaus verfügbar und erzeugen elektrischen Strom, womit die Grundlast der Bundes Republik Deutschland gedeckt wird.

Ein Kernkraftwerk ist daher unabhängig von den Wetterverhältnissen.(Solarenergie-benötigt Sonne / Windenergie-benötigt Wind usw.)

Nutzungsgrad / Wirkungsgrad

- Ein Kernkraftwerk hat einen Wirkungsgrad von c.a. 31 – 35%

-Grundlast Betrieb, daher auch längere Wege/Stromnetze bis zum Endverbraucher

-Aufwand für den Uran Abbau steigt stätig

-Deutsche Kernkraftwerke erzeugten im Jahr 2012 insgesamt 99,46 Milliarden kWh Strom (brutto)

- Seit dem Inkrafttreten der Atomgesetznovelle vom 31.07.2011 sind noch neun Kernkraftwerke mit einer Bruttoleistung von 12.696 MWe in Betrieb.

- 2012 betrug der Anteil vom Atomstrom in Deutschland: 16% ( 100Mrd. kWh )

Wirtschaftlichkeit

57%5%

23%

15%

Kosten eines AKWs

Investition

Atommüll

Betrieb und Wartung

Brennstoff-Versorgung

- Preis bei Neuen Atomkraftwerken: ca. 4.900 €/kW

- Für den Rückbau der Atomkraftwerke fallen noch einmal Kosten an. Für Entsorgung und Lagerung des Atommülls (Zwischenlagerung). Der Rückbau von z.B. Mülheim-Kärlich betrug 750 Millionen Euro (1302 MW).

- Laufende Betriebskosten: Castor-Transporte kostet ca. 3 Mrd. €, Wartungen und Sicherheitstests, Nachrüstung von Sicherheitseinrichtungen (Stand der Technik), Brennelemente (Urankonzentrat: 500g kosteten 2006 ca. 36 US$, Tendenz Steigend)

Zuverlässigkeit

Reaktorsicherheit:Die Sicherheit von Kernkraftwerken soll durch Sicherheitskonzepte gewährleistet werden, die Gefährdungen verhindern und reduzieren.Es gibt zwei Szenarien die verhindert werden sollen:- Das eventuelle Bersten des Reaktordruckbehälters - Das eventuelle Schmelzen der Brennelemente (Kernschmelze = Super-GAU)

Die Sicherheitseinrichtungen werden regelmäßig überwacht und die Sicherheit staatlich geprüft.Wenn ein Atomkraftwerk einmal hochgefahren ist speist es stätig Strom ins Netz ein. Deshalb gehört es zur den Grundlast Kraftwerken. Zum herunterfahren wird sehr viel Zeit benötigt, so das man die Reaktoren nur alle 2-3 Jahre herunterfährt.

Sicherheit

Es wird intensiv auf mögliche Risiken bei der Auslegung, beim Bau oder im Betrieb untersucht und die Sicherheit kontrolliert. Viele Probleme von Kernkraftwerken werden erst nach mehr oder weniger Unfällen erkannt und an einer Lösung gearbeitet. Um höchstgehend Fehler zu vermeiden gibt es verschiedene Schutzsysteme um katastrophale Folgen zu vermeiden.Der größte anzunehmende Störfall eines Atomkraftwerks ist der GAU.

Barrieren eines AKWs- Kristallgitter- Gasdicht verschweißte Brennstabhüllen- Reaktordruckbehälter- Thermische Schild- Sicherheitsbehälter- Umschließende Stahlbetonhülle

Sicherheitsebenen in deutschen AKWs-Normalbetrieb- Anomalen Betrieb- Störfallbeherrschung- Anlageninterne Notfallschutzmaßnahmen

Sicherheit

Aufbau der Schutzsysteme-Das Kristallgitter [Nr.6]-Gasdicht verschweißte Brennstabhüllen [Nr.6]-Der Reaktordruckbehälter [Nr.5]-Der thermische Schild [Nr.4]-Der Sicherheitsbehälter [Nr.2]-Die umschließende Stahlbetonhülle [Nr.1]

Umwelt- & Gesundheitsverträglichkeit

Pro KontraRelativer geringer CO2 Ausstoß Giftiger und radioaktiver Rohstoff zur

Erzeugung von StromGünstiger Strom wird erzeugt (ohne Entsorgung)

Hohe Beseitigungskosten des radioaktivem MüllsUnklare Endlagerung des radioaktiven MüllsKatastrophale Folgen beim Unfall/Zwischenfall wodurch folgenschwere Schäden an Natur und Mensch entstehenGroßer FlächenbedarfEntstehung von Kernwaffen wodurch folgenschwere Schäden entstehen Ausstoß von kleinen Mengen an radioaktiven Edelgasen (Krypton-85) und instabilen Wasserstoffisotop TritiumTeuerste Stromerzeugungsart (mit Endentsorgung)Keine Sicherheitsmaßnahmen gegen terroristische Aktivitäten

Akzeptanz

Die Akzeptanz in der Deutschen Bevölkerung geht seit dem Reaktor Unglück in Tschernobyl und Fukushima ständig zurück. Auch vorher bestanden schon Zweifel an Kernkraftwerken durch die Radioaktivität und den Atommüll der Jahrelang gelagert wird und weiterhin strahlt. Atomausstieg in der BRD ist beschlossen aber dauert noch Jahre da wir noch nicht genügend alternative Stromquellen haben.

Abschluss

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit, wir hoffen Ihnen hat die Präsentation gefallen.