Energiewende
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CHUKOTKA AUTONOMOUS AREA, RUSSIA - SEPTEMBER 14, 2019: The Akademik Lomonosov floating nuclear power unit arrives at the port of Pevek in Chukotka Autonomous Area in the Russian Far East. Akademik Lomonosov is the world's first floating nuclear power plant; after being put into operation, it is to replace a coal-burning power plant and another nuclear plant; Akademik Lomonosov is to be the northernmost nuclear power plant in Russia and in the world. Alexander Ryumin/TASS (Photo by Alexander Ryumin\TASS via Getty Images)

Vor der Küste der russischen Stadt Pewek hat das schwimmende Kernkraftwerk «Akademik Lomonossow» geankert und versorgt die Bewohner seit kurzem mit Strom und Wärme. Bild: getty images

Russland testet Atomkraftwerk auf Schiff – ETH-Professor hält das Risiko für überschaubar

Seit kurzem produziert ein schwimmendes Kernkraftwerk Strom und Wärme für eine russische Stadt. Kleinere Reaktoren sind im Trend.

Bruno Knellwolf / ch media



In der Schweiz und einigen anderen Ländern werden die Atomkraftwerke abgeschaltet, andere machen sie mobil. Seit einem Jahr ist die «Akademik Lomonossow» auf Fahrt, ein schwimmendes Kernkraftwerk. Sie liegt vor der russischen 5000-Einwohner-Stadt Pewek auf der Halbinsel Tschukotka und soll das Atomkraftwerk Bilibino ersetzen, das zu Beginn des nächsten Jahrzehnts stillgelegt wird. «Die ‹Akademik Lomonossow› wurde gebaut, um abgelegene Küstenregionen mit Strom und Wärme zu versorgen», erklärt Matthias Rey vom Nuklearforum Schweiz das auf den ersten Blick eigentümlich wirkende Projekt.

Statt massig Beton auf solidem Untergrund also ein Kraftwerk, das sich versetzen lässt. Die «Lomonossow» ist 21 000 Tonnen schwer, 144 Meter lang und 30 Meter breit. Rey erklärt:

«Der Vorteil schwimmender Kernkraftwerke ist, dass sie an einem Ort gebaut werden können, wo die entsprechende Infra­struk­tur vorhanden ist, und betriebsfertig zu ihrem Einsatzort transportiert werden können.»

Matthias Rey, Nuklearforum Schweiz

Je nach Weltregion ist das einfacher, als alle Komponenten eines Kraftwerks zu transportieren und am Ort auf­zubauen.

Gebaut wurde das schwimmende Kernkraftwerk vom Staatskonzern ­Ros­atom in St.Petersburg. Seit Dezember 2019 ist es nach Angaben des Betreibers Rosenergoatom mit dem lokalen Stromnetz verbunden und hat vor drei Monaten den kommerziellen Betrieb aufgenommen.

CHUKOTKA AUTONOMOUS AREA, RUSSIA - SEPTEMBER 14, 2019: The Akademik Lomonosov floating nuclear power unit moored at the port of Pevek in Chukotka Autonomous Area in the Russian Far East. Akademik Lomonosov is the world's first floating nuclear power plant; after being put into operation, it is to replace a coal-burning power plant and another nuclear plant; Akademik Lomonosov is to be the northernmost nuclear power plant in Russia and in the world. Alexander Ryumin/TASS (Photo by Alexander Ryumin\TASS via Getty Images)

Bild: TASS

So stolz präsentiert das russische Staatsfernsehen die Akademik Lomonossow

Und seit dem 30. Juni liefert das nukleare Kraftwerk Strom und Wärme in das dortige Fernwärmenetz. Die «Akademik Lomonossow» ist mit zwei Reaktoren des russischen Typs KLT-40S ausgerüstet, mit einer elektrischen Leistung von je 35 Megawatt. Damit könnte theoretisch eine Stadt mit 100 000 Einwohnern versorgt werden.

Zum Vergleich: Die beiden für Schweizer Verhältnisse kleinen Reaktoren des KKW Beznau verfügen über eine Leistung von je 365 Megawatt, also dem Zehnfachen.

Statt ein grosses Kraftwerk viele kleinere Reaktoren

«Bezüglich Leistung ist die ?Lomonossow? somit im Bereich der SMR-Kraftwerke einzuordnen», sagt Rey. SMR steht für Small Modular Reactors, also kleine Reaktoren. Diese Kernkraftwerk-Idee wird auch in anderen Ländern verfolgt. Nicht nur in Russland, sondern auch in den USA, Kanada und Grossbritannien sowie in China. Rey:

«Die kleinen Reaktoren werden in einer Fabrik fertig zusammengebaut und anschliessend per Lastwagen, Bahn oder Schiff an den Bestimmungsort gebracht.»

Matthias Rey

Die einzelnen SMR-Einheiten können ohne Unterbrechung drei bis fünf Jahre betrieben werden, also ohne dass Brennstoff umgeladen werden muss. Nach Betriebsende müssen die mo­dularen Kleinreaktoren, so wie irgendwann auch das schwimmende Kraftwerk, nicht vor Ort rückgebaut werden, sondern können komplett zurück in die Fabrik transportiert werden, wo die Infrastruktur für den Rückbau vorhanden ist.

Wenn das Pilotprojekt mit der «Akademik Lomonossow» ein Erfolg wird, will Russland mit dieser Kleinreaktoren-Technologie mehr entlegene Gebiete des Riesenlandes mit Energie versorgen. Ob SMR-Anlagen wirtschaftlich Sinn machen, ist noch nicht klar.

Horst-Michael Prasser von der ETH Zürich ist skeptisch, egal ob die Systeme an Land oder auf See eingesetzt werden. Aber vielleicht könne die Ökonomie der Serie die Ökonomie der Grösse tatsächlich überbieten. Viele kleine Kraftwerke statt ein grosses. Da will sich der Professor für Kernenergiesysteme an der ETH Zürich überraschen lassen. Allerdings sträuben sich Atomkraftgegnern wohl die Nackenhaare, auf offener See zu sehen, was sonst hinter dicken Betonmauern versteckt ist.

Horst-Michael Prasser, Mitglied ENSI-Rat des Eidgenoessischen Nuklearsicherheitsinspektorates ENSI, posiert vor einer Sitzung, am Dienstag, 15. Maerz 2011, in Brugg. (KEYSTONE/Steffen Schmidt)

Horst-Michael Prasser: Professor am Labor für Energietechnik der ETH Zürich. Bild: KEYSTONE

Für Professor Horst-Michael Prasser von der ETH Zürich ist die Frage weltfremd. «Russland allein hat derzeit fünf zivile Eisbrecher mit Nuklear­antrieb unter Dampf, mit jeweils ein oder zwei Reaktoren, die eine vergleichbare Leistung wie jene im schwimmenden Kraftwerk haben. Sie sind etwas mehr nautischen Risiken ausgesetzt als die ?Lomonossow?.» Dazu kommen militärische Reaktoren auf Flugzeugträgern und Untersee­booten der USA und Russlands, dazu die französische «Charles de Gaulle» und viele mehr.

«Eisbrecher mit Nuklearantrieb sind mehr nautischen Risiken ausgesetzt als die ‹Lomonossov›.»

Horst-Michael Prasser, Kernenergie-Professor ETH Zürich

«Im Fall der ?Akademik Lomonossow? wurde beim Bau des Liegeplatzes, der Piers und anderen Installationen an Land in Pewek den Gefahren durch Sturm, tiefe Temperaturen und insbesondere Eis Rechnung getragen», sagt Rey. Der Transport von Strom und Wärme erfolgt über ein bewegliches Pier und flexible Leitungen, damit der Wellengang keinen Schaden anrichten kann. An Land befinden sich der Transformator und eine Schaltanlage, die mit dem lokalen Stromnetz verbunden sind.

Weltweit stammt ein Zehntel des Stroms aus Kernenergie

In der Schweiz wird der nuklearen Energie kaum mehr eine Chance eingeräumt. Weltweit produzieren die Atomkraftwerke rund ein Zehntel der Stromproduktion. In der Schweiz sind es etwa 40 Prozent. Weltweit sind 442 Kraftwerke in Betrieb. Etwa fünfzig sind in 19 Staaten zurzeit im Bau, 120 weitere sind geplant.

China setzt zwar auch auf erneuerbare Energie, ist aber auch nuklear am offensivsten unterwegs, elf Atomkraftwerke sind im Bau und 42 geplant. Sieben Bauprojekte laufen in Indien, vier in Russland, und sogar der Erdölstaat der Vereinigten Arabischen Emirate hat kürzlich in Barakah die erste von vier Anlagen ans Netz gebracht.

Zudem gibt es Neueinsteiger in diktatorisch geführten Staaten wie die Türkei, Bangladesch und Weissrussland. Im Westen passiert wenig, in Grossbritannien sind zwei neue Reaktoren in Hinkley Point im Bau. Vier weitere Reaktoren haben die Briten in Planung.

BRIDGEWATER, ENGLAND - AUGUST 8:  Aerial photograph of Hinkley Point A and B Nuclear Powerstations on August 8, 2017 in Bridgewater, England.  (Photograph by David Goddard/Getty Images)

Zu den bereits bestehenden Kraftwerken in Hinkley Point will die britische Regierung zwei neue Reaktoren hinzufügen. Bild: Getty Images Europe

Zu anderen Reaktortypen ist es ein weiter Weg

Technologisch erhoffen sich Nuklearexperten einiges von den Small-Moduls-Reaktoren SMR. Ansonsten wird in China weiter an Kugelhaufenreaktoren geforscht, die in Deutschland getestet wurden. Dabei wird die Energie nicht aus langen Brennstäben gewonnen, sondern aus kleinen Uran-Kugeln, die im Kern winzige Kügelchen des Brennstoffs Urandioxid tragen. Dieses System soll einen grösseren Schutz gegen das Freisetzen radioaktiver Stoffe bieten.

Im Gespräch bleibt der Laufwellenreaktor, den Bill Gates in Zusammenarbeit mit China im Auge hatte. Gemäss Matthias Rey sind diese Pläne der Aussenpolitik der Trump-Regierung zum Opfer gefallen.

Dafür arbeitet Gates' Firma Terrapower mit der japanischen Firma GE Hitachi und dem US-Energieministerium zusammen, um die Idee des Laufwellenreaktors aufrechtzuerhalten. Mit einem Laufwellenreaktor soll es möglich sein, ein Uran-Isotop als Brennstoff zu nutzen, der aus abgereichertem Uran und in Brennelementen der heutigen Leichtwasserreaktoren zu finden ist.

Dank einem geschlossenen Brennstoffkreislauf entschärft sich mit dem Laufwellenreaktor die kritische Endlagerfrage. Solche Systeme werden allerdings noch nicht in den kommenden Jahren industriell zum Einsatz kommen. (aargauerzeitung.ch)

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