Kern- und Fusionstechnik sowie Alternativen zur Energieerzeugung

[Hoot]

So jetzt möcht ich auch mal meinen Saft dazu abgeben

Dass wir nicht auf Dauer nur von Atomenergie abhängen sein können, steht völlig außer Frage, wobei hier immer zu beachten ist, dass es mehr als unklug ist, alles auf einmal "nur" aufgrund der Japan-Katastrophe oder Tschernobyl abzuschalten. Hier wird in den Medien vieles durch Experten (die sich bei genauerer Recherche im Internet als Greenpeace oder Grünen-Aktivsten herausstellen) verdreht und den Menschen als hochbrisant, überteuert und äußerst gefährlich dargestellt. Jedem dürfte klar sein, dass atomarer Müll Problemmüll ist und mehr als kritisch zu betrachten ist. Wo sich die Katze bei der momentan Diskussion in den Schwanz beist, ist hingegen der Sachverhalt, dass die AKWs energetische Lücken hinterlassen, die geschlossen werden müssen, und hier Kohle oder Gaskraftwerke (man beachte CO2-Diskussionen bis vor wenigen Wochen und die gewünschte Unabhängkeit von Zulieferländern) keine dauerhafte Alternative darstellen können. Auch scheint es nicht sonderlich sinnvoll als einziges Land auf der Welt auf Atom-Energie zu verzichten. Jetzt kommt hier wieder das Argument "einer muss ja anfangen" - ja klar, das stimmt! Dennoch macht Strahlung z.B. aus Tschechien (Schlagwort Temellin) immer noch nicht an der Grenze Halt. Hier ist wohl mehr als anderswo die EU gefragt, die ein ganzheitliches Konzept entwickeln muss, an dem alle anpacken und nicht nur einer (sonst geht´s hier bald genauso zu wie beim Benzin).

Ich selbst wohne ganz in der Nähe eines AKWs (dem größten Dtls um genau zu sein) und fühle mich deswegen nicht mehr beunruhigt als zuvor. Einer meiner besten Kumpels arbeitet dort im Bereich der Sicherheit, weshalb wir schon desöfteren darüber diskutiert haben, was im worst-case-Fall passieren könnte und auch passiert.

Grundsätzlich sollte man mal darauf achten, dass die AKWs hierzulande sehr oft revidiert werden und selbst bei kleinsten Störungen vom Netz gehen. Bei ansatzweise kritischen Situationen kommt es zu einer Reaktorschnellabschaltung, was dazu führt, dass der Status "kritisch" im Hinblick auf die Kernreaktion schnell verlassen wird und die anschließende thermische Wärme abgeführt wird (würde bei nicht vorhandener Kühlung zu der sog. Kernschmelze führen). Ferner wird AKWs in Deutschland mit Wasser moderiert, d.h. bei der Kernteilung freiwerdende Neutronen werden durch die Massenäquivalenz des Wasserstoffs (steckt ja in H20) perfekt moderiert und erhalten die Kernreaktion aufrecht. Kommt es jetzt zu einem Anstieg der Temperatur kocht auch das die Brennstäbe umgebende Wasser auf, was dazu führt, dass die Neutronen nicht mehr sonderlich gut moderiert werden können und die Kernteilung gedrosselt (die kritische Masse nimmt mit ab) wird (macht man sich auch am Wochenende zu Nutze um die Leistung zu drosseln).
Tschernobyl hingegen wurde mit Graphit moderiert, welches bei ansteigender Temperatur zunehmend besser moderiert und folglich noch mehr Wärme freiwerden lässt => Teufelskreis!
Eine solche Art von Super-GAU könnte es bei uns nicht geben. Das ist Fakt!

Zu der Geschichte mit der Strahlung:
Strahlung ist alles was "elektromagnetischer Strahlung" zuzuordnen ist. Dazu gehören auch Mikrowellen, Radiowellen, Röntgenstrahlen, etc.
Die auf den Menschen und das Leben gefährlichst wirkende Strahlung ist alpha-Strahlung, da diese als positiv geladene Strahlung (He2+-Kerne) mit der negativ geladenen DNA interagiert und dort eine Manipulation auslöst, was zu diversen Krankheiten führen kann. Jedoch reichen ein paar cm oder ein Blatt Papier aus, um sich zu schützen (remember Physik an der Schule!). Beta-Strahlung als eine ebenfalls bei Kernteilungsprozessen freiwerdende Strahlung ist weniger gefährlich als alpha-Strahlung, legt aber weitere Strecken zurück und passiert mehr als nur ein paar Blätter (Stahl und Blei helfen hier im Reaktor mit, ebenso Wasser und alles was sonst dort kreucht und fleucht).
Die am weisten reichende Strahlung, welche sich auch nur äußerst schwer abblocken lässt, ist gamma-Strahlung. Diese wechselwirkt aber nicht sonderlich stark mit Organismen, wobei auch hier die Dosis das Gift macht und Abstand alles ist.
Ferner kann Strahlung immer nur dann auftreten, wenn auch Kerne zerfallen.
Uran an sich hat eine sehr hohe Halbwertszeit jenseits der 10^7 Jahre (synthetisch hergestellte Isotope ausgenommen). Nur wenn dieses auch zerfällt strahlt es unter Abgabe eines der o.g. Teilchen. Häufig entstehen beim Uranzerfall Kalium- oder Cäsium-Isotope die relativ rasch zerfallen und daher auch "stark" Strahlen. Somit ist erklärbar warum nun nach ca. 35 Jahren auch in Tschernobyl wieder Leben einkehrt, wenn auch langsam.
Zu der Schädlichkeit bzgl. Handy-Strahlung (jeder schleppt sein Smartphone bedenklos bei Protestaktionen gegen AKWs etc rum) sind sich viele nicht bewusst, da dort momentan keine Lobby vorherrscht, welche Anti-Smartphone-mäßig eingestellt ist. Ferner gibt es hierzu vielen Studien, die sich permanent je nach Auftraggeber widersprechen und die guten Grenzwerte, die alle schützen - hab ich fünf davon dabei, sieht alles wieder anders aus.


Ich würde mich daher von sämtlichen Berichten nicht verrückt machen lassen. Traurig finde ich auch, dass jetzt die AKW-Diskussion in vollem Gange ist und dann mal am Rande 200 oder 300 Leichen erwähnt werden, die an Land gespült werden. Das ist alles andere als human und sollte uns zu denken geben!

 

[Topflappen]

AW: Atomkraft und deren Folgen

das iter wird grad mal gebaut, auso würde ich pauschal mal mit mindestens 100 jahren rechnen, bis die die kraft der fusion auch nur ansatzweise großtechnisch zu nutzen wissen.
so wie es jetzt aussieht, kann man an die fusion nen haken machen. die wird so wie es jetzt azssieht nie als alternative da stehen.

ps: wer faselt immer davon das nur akw's radioaktven müll produzieren?
wo landet den die asche aus kohlekraftwerken?

pps: 10.000 jahre reichen nicht, ich würde sagen 100.000 schon eher.

 

[Hoot]

AW: Atomkraft und deren Folgen

Im Hinblick auf die Fusions-Energie bin ich auch sehr gespannt.
Soweit mir jedoch bekannt ist, bekommen die Stellen, welche daran forschen, im Vgl. zu vielen anderen Etats sämtlicher Staaten ein lächerliches Budget, mit dem man erstmal jahrelang sparen darf, ehe man die benötigte Ausrüstung (z.B. hochkomplexe Magnetfelder) beieinander hat und die eigentlichen Versuche durchühren kann. Meines Wissens wurde mittlerweile eine Betriebsdauer von 6,5 Minuten realisiert, was einen Meilenstein darstellt (man denke an die Pioniere im Chicago Pile #1!).
Hier stellt sich doch auch die Frage, ob es so sinnvoll ist jetzt Milliarden von Euro für ein paar Prozent höheren Wirkungsgrad z.B. in Gaskraftwerke zu investieren anstatt dieses Geld in Grundlagenforschung ala Fusionstechnologie zu investieren - sicherlich mag dies der spekulativere Weg sein, aber mit Sicherheit auch ein dauerhafterer und nützlicherer als viele andere.

 

[bluefisch200]

AW: Atomkraft und deren Folgen

Und wer bezahlt die nächsten 10tausende von Jahren die Lagerung der Abfälle?

Ergänzung (14. März 2011)

Und Fusionsreaktoren sind auch nicht die Lösung, und die kommen auch nicht innerhalb der nächsten 25 Jahre.
Man muss weg von dem Gedanken einfach immer mehr Energie zu erzeugen und dazu übergehen den Verbrauch einzuschränken.

ITER ist 2018 fertig...es ist immer noch ein experimenteller Reaktor, trotzdem ist es der Erste von vielen die folgen können. Sobald Fusionsreaktoren die AKWs ablösen können dürfen wir diese langsam ab-stocken. Mit ITER wird das beginnen...wann das fertig ist hat niemand gesagt.

@bluefisch200: man kann nicht einfach außer acht lassen, dass akws radio-aktiv verseuchte abfälle produziert, für die niemand eine richtige lösung weiß.
von dem her würd ich da weder von sicher noch von sauber reden, man weiß nicht was in 100 jahren mit diesem radioaktiven müll passiert.

Ne, kann man nicht aber man könnte den Atommüll sauber und sicher lagern...Ausnahmen gibt es immer...leider...


Ach ja, Uran U-238 hat eine Zerfallsdauer von 4,468 Milliarden Jahre...nicht nur 100'000 Jahre

 

[user321]

AW: Atomkraft und deren Folgen

@bluefish

Iter braucht erstmal 10 Jahre bis der laufen soll, und dann haben die 10 Jahre einkalkuliert um den laufenden Reaktor zu verbessern.
Daher gibt es auch eine Konstante in der Fusionsforschung: das dauert noch 40 Jahre ;-)

Und eine sichere Lagerung von Atommüll gibt es nicht auf Zeitskalen die so groß sind nicht für 1000 Jahre, nicht für 10000 Jahre.

Und ein Fusionsreaktor wird auch Atommüll produzieren.

 

[TNM]

AW: Atomkraft und deren Folgen

Ähm, nein, ein Fusionsreaktor erzeugt in keinster Weise vergleichbaren Müll. Ich muss mal die Grundsatzfrage stellen ob du verstehst was Fusion bedeutet? (nicht böse gemeint, aber es hat soviel mit heutigen Kernkraftwerken zu tun wie Äpfel mit Stoßstangen).

 

[Hoot]

AW: Atomkraft und deren Folgen

Naja Helium ist das neue Treibgas! Wie auch schon FCKW, CH4, CO2 und natürlich H20 zuvor auch.... "Müll" entsteht überall, man muss nur lange genug suchen, um ihn zu finden

 

[TNM]

AW: Atomkraft und deren Folgen

Helium ist für uns wohl eher als Rohstoff zu betrachten, ka ob du das weisst, aber wir haben nur ca. 5 ergiebige Quellen von Heliumgas auf dem Planeten. Es wäre also sogar sehr gut wenn wir das auf andere Weise bekommen

 

[user321]

AW: Atomkraft und deren Folgen

@TNM

Ja, ich weiß wie das funktioniert. Und daher weiß ich auch das bei der Fusion Neutronen freigesetzt werden die auch benötigt werden um die Fusion am laufen zu halten. Diese Neutronen sind jedoch elektrisch neutral und werden daher von dem Magnetfeld, welches das Plasma einschließt, nicht beeinflusst und gelangen so in das Material des Reaktors. Dort aktivieren sie die dort verbauten Materialien, sie werden radioaktiv.
Das ist sogar so schlimm das alle paar Jahre die gesamte Innenverkleidung des Reaktors getauscht werden muss. Diese muss dann auch wieder gelagert werden.

 

[TNM]

AW: Atomkraft und deren Folgen

Ja, nur ist die Menge viel viel geringer und hat viel viel kürzere Halbwertszeiten, was eine Lagerung realtiv einfach macht, da das Material auch wieder "relativ schnell" aufhört gefährlich zu strahlen.

EDIT zur Präzision: Wir reden hier von 50 vs. 25.000 Jahren.

 

[user321]

AW: Atomkraft und deren Folgen

Genau, dabei sind das dann nur ein paar tausend Jahre.
Und ich glaube nicht das man Dinge für mehrere hundert Jahre sicher lagern kann.

 

[Hoot]

AW: Atomkraft und deren Folgen

Was sind dann deine unbedenklichen, strahlungsfreien Alternativen, wenn ich jetzt mal böse fragen darf?

 

[TNM]

AW: Atomkraft und deren Folgen

50 Jahre...mit der heutigen Technologie. 50 Jahre sind bei der geringen Menge völlig, aber wirklich völlig zu verantworten.

Da gibt es im Vergleich viel schlimmeren Giftmüll der überall in Produktionsstätten anfällt und gelagert werden muss...darüber redet aber keiner (oder kennt ihr die Giftstoffe die z.b. zur Goldgewinnung benutzt werden?)

 

[user321]

AW: Atomkraft und deren Folgen

@hoot

es gibt mehrere Ansätze dafür: Windkraft, Solarthermie, Wasserkraft und einige andere. Da muss nur das Stromnetz für ausgebaut werden und Zwischenspeicher müssen entwickelt werden um die Energie zu speichern wenn sie erzeugt wird und freigesetzt wird wenn sie benötigt wird.

Aber viel wichtiger ist es deutlich weniger Energie zu verbrauchen.

 

[Topflappen]

AW: Atomkraft und deren Folgen

jupp, quecksilber z.b.
jedes gramm macht blöd, strahlt aber nicht und sorgt so auch nicht für massenhysterieren.

 

[TNM]

AW: Atomkraft und deren Folgen

Es geht ja nicht darum NUR Fusionskraft zu verwenden, es wird sicher ein Energiemix sein.

Aber man wird auch eine völlig unabhängige Quelle brauchen, und das werden Fusionsreaktoren sein.

Nur um mal ein "bildliches" Beispiel zu nennen: ein U-Boot fängt nicht viel mit Solarzellen an, oder mit einer großen Batterie. Das benötigt einen unabhängigen Reaktor. Deshalb sind Kernreaktoren dort so beliebt. Fusionsreaktoren könnten das ersetzen, würden es sicherer machen und sauberer. Und ja, mir ist schon klar daß das im 2. Schritt erfolgt wenn die Miniaturisierung erfolgt, aber das Prinzip steht.

Also, beides wird und muss es geben, ich bin sehr wohl auch für Regenerative Energieformen (inkl. Stromnetzausbau und Speicherformen).

 

[Topflappen]

AW: Atomkraft und deren Folgen

ich denke aufgrund der massiven probleme bei der energieerzeugung wird fusion niemals mit kraftwerken zu unserer energieversorgung beitragen.
selbst wenn die irgendwann man marktreif sein werden, ist der okonomische aspekt bei fusion echt fürn hintern.

 

[Hoot]

AW: Atomkraft und deren Folgen

@user321:

Auch bei der Akkuherstellung entstehen hochgiftige Stoffe - das Zeug hat nicht umsonst nichts in der Tonne verloren. Silitium ist momentan ein begehrter Rohstoff und daher gut entsorgbar, ändert sich dies sitzt man auch hier auf Problemmüll herum.
Ferner sind all diese Technolgien witterungsabhängig. Ich wage zu bezweifeln, dass es bis in sagen wir einmal 100 Jahren möglich ist, genug Strom anreichern zu können, um mal eine Woche ohne Aufladen durchzukommen. Alles stößt bei nur zu eng gesehener Sicht an seine Grenzen und wirft Probleme auf.
Die momentan als erneuerbar gehandelten Energie sind meiner Meinung nach nichts als Augenwischerei, da sie aus der Natur kommen, aber nicht unabhängig, zuverlässig und unbedingt immer umweltfreundlich sind.

 

[user321]

AW: Atomkraft und deren Folgen

Da sind wir aber Vorreiter, denn die deutsche Marine hat keine Spaltungsreaktoren an Bord der U-Boote, aber es gibt welche mit Brennstoffzellen. Die können Monate lang unterwegs sein bevor sie wieder betankt werden müssen.
Und Iter ist schon fast kaputt gespart worden, denn der ist so klein, dass er grad so funktionieren kann. Und selbst wenn man das noch optimiert, aber den bekommste nicht so klein das er auf ein U-Boot passt.

Ergänzung (14. März 2011)

@hoot

Mit Batterien wirst du da auch nicht weit kommen, aber es gibt ja auch andere Ansätze. Ich sag ja auch, dass das noch entwickelt werden muss. Und die müssen auch nicht so groß sein wenn man ein großes Stromgrid aufbaut. Dann kann der Solarstrom aus Spanien in Norddeutschland verbraucht werden wenn der Wind nicht weht und anders herum der Windstrom Spanien versorgen wenn da die Sonne nicht scheint.

Und welche Alternativen gibt es denn? Öl, Gas und Uran gehen zur neige noch bevor es vielleicht Fusionsreaktoren geben wird.

 

[TNM]

AW: Atomkraft und deren Folgen

Ja da stimme ich dir durchaus zu, die jetzigen Bemühungen um Kernfusion sind eher als halbherzig zu bezeichnen, es ist auch noch viel Grundlagenforschung dabei. ITER ist ein experimenteller Reaktor, eine Machbarkeitsstudie sozusagen.

Auch fährt man unterschiedliche Schienen um Fusion zu erreichen, und keine hat sich bisher durchsetzen können (die Amis forschen eher in Richtung Lasertechnologie, wohl auch mit Hinblick auf Waffen).

Sobald die Machbarkeit einer der beiden aktuellen Forschungsrichtungen mal bestätigt wird kann man sich dann der Optimierung widmen. Ob wirs noch erleben? Vielleicht im hohen Alter.