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ENERGIE / KERNENERGIE

Kernenergie

ENERGIE · KERNKRAFT

Kernenergie

Eine kohlenstoffarme, regelbare Stromquelle — rund zwölf Gramm CO₂ pro kWh, als Grundlast. Ihre grundlegende Randbedingung: die gestaffelte Sicherheit, ein Stapel aus Barrieren und Sicherheitssystemen. Ihre Renaissance: Laufzeitverlängerung des Bestands, der EPR und kleine modulare Reaktoren (SMR).

Die großen Sparten

Reaktoren

DWR/SWR, EPR, SMR, Gen IV

Der heutige Bestand wird von Druckwasser- (DWR) und Siedewasserreaktoren (SWR) dominiert. Der EPR (Gen III+) stärkt die Sicherheit; kleine modulare Reaktoren (SMR) zielen auf Serienfertigung; Gen IV erforscht neue Kreisläufe.

Brennstoffkreislauf

Anreicherung, Wiederaufarbeitung, Abfall

Von Anreicherung und Brennstofffertigung über Wiederaufarbeitung und Entsorgung langlebiger Abfälle bis zur tiefengeologischen Lagerung (Cigéo, Onkalo). Eine sehr langfristige Aufgabe.

Leittechnik & Sicherheit

Gestaffelte Sicherheit, Klasse 1E

Sicherheitsklassifizierte Leittechnik (IEC 61513, 60880), Redundanz und Diversität (analog/digital), strenge Qualifikation. Leitwarte und menschlicher Faktor stehen im Zentrum.

Zentrale Herausforderungen

  • Sicherheit & gestaffelte Sicherheit — mehrfache unabhängige Barrieren, Redundanz und Diversität; die Unfälle von TMI, Tschernobyl und Fukushima begründen die heutigen Anforderungen.
  • Regelbar & kohlenstoffarm — rund 12 g CO₂/kWh als Grundlast: eine stabile Ergänzung zu variablen Erneuerbaren, ohne direkte Emissionen.
  • Sicherheitsleittechnik — sicherheitsklassifizierte Systeme (IEC 61513, 60880), analog/digitale Diversität und Qualifikation: die Digitalisierung muss ihre Unabhängigkeit nachweisen.
  • SMR & neue Reaktoren — serienfertigte kleine modulare Reaktoren, für Strom, aber auch industrielle Wärme, Wasserstoff und KWK.
  • Kreislauf & Abfall — sehr langfristige Bewirtschaftung, tiefengeologische Lagerung (Cigéo, Onkalo) und Laufzeitverlängerung des Bestands.

Siehe auch

DekarbonisierungGrüner WasserstoffStrom & NetzFunktionale SicherheitCybersecurity OT

Kernkraftspezifische Normen

  • IEC 61513 — Leittechnik mit Sicherheitsbedeutung: die nukleare Anwendung von IEC 61508 (Rahmenwerk).
  • IEC 60880 / IEC 62138 — Software für Sicherheitssysteme (Kategorie A; Kategorien B und C).
  • IEC 61226 / IEC 60709 — Sicherheitsklassifizierung von Funktionen und Systemen; Trennung und Unabhängigkeit.
  • IAEA SSR-2/1 — IAEA-Sicherheitsanforderungen für die Auslegung von Kernkraftwerken.

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Hauptakteure

Betreiber

EDF, Rosatom, CGN, KEPCO, Constellation, Cameco (combustible).

Reaktoren (Gen III+)

Framatome (EPR), Westinghouse (AP1000), GE Hitachi, KHNP.

SMR

NuScale, Rolls-Royce SMR, GE Hitachi (BWRX-300), TerraPower, EDF (Nuward).

Sicherheitsleittechnik

Framatome, Westinghouse, Rolls-Royce, Mitsubishi Electric.

Prägende Fakten

FaktJahrOrtLehre
Three Mile Island1979Pennsylvania, USAEine partielle Kernschmelze ohne Tote, teils durch eine irreführende Bedienoberfläche verursacht. Veränderte Sicherheitskultur, Schulung und Leitwartengestaltung (menschlicher Faktor, HMI).
Tschernobyl & Fukushima1986 / 2011UdSSR / JapanDie beiden großen Unfälle der zivilen Geschichte prägten die gestaffelte Sicherheit, die Unabhängigkeit der Barrieren und die nach Fukushima dem gesamten Weltbestand auferlegten „Stresstests“.
Renaissance & SMR2020sWeltweitDie Dekarbonisierung belebt die Kernkraft: Laufzeitverlängerungen, neue EPR, das COP28-Versprechen „Kernkraft verdreifachen“ und eine Welle serienfertigter Projekte kleiner modularer Reaktoren (SMR).

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