Der Reaktor: Die heutigen Reaktor-Typen

Die Entwicklung von neuen Kernreaktoren ist kontinuierlich vorangetrieben worden. Heute steht eine Vielzahl von Reaktoren der dritten Generation zur Verfügung. Ihnen allen ist gemeinsam: Sie sind noch sicherer als die heutigen Anlagen.

• Druckwasser­- und Siedewasserreaktoren der
  Generation I und II
• Reaktoren der Generation III

Druckwasser- und Siedewasserreaktoren der Generation I und II
Bei den Reaktoren der schweizerischen Kernkraftwerke handelt es sich um Leichtwasserreaktoren: Sie verwenden sogenanntes «leichtes» Wasser als Kühlmittel und zum Abbremsen der Neutronen bei der Kernspaltung. «Leichtes Wasser» ist normales Wasser. Man unterscheidet Siedewasser- und Druckwasserreaktoren.
 
Siedewasserreaktoren
 
Im Siedewasserreaktor wird das Wasser beim Durchströmen des heissen Reaktorkerns zum Kochen gebracht. Der so erzeugte Dampf von rund 290 Grad Celsius wird über einen Wasserabscheider und einen Dampftrockner zu den Dampfturbinen geführt. Diese treiben die Generatoren zur Stromerzeugung an. Anschliessend wird der Dampf im Kondensator wieder zu Wasser kondensiert und in den Reaktorkern zurückgepumpt. Weltweit sind zahlreiche Siedewasserreaktoren in Betrieb, die meisten davon in Deutschland, Japan, Schweden und in den USA. In der Schweiz gibt es zwei Kernkraftwerke mit Siedewasserreaktoren: Mühleberg  und Leibstadt.  

Druckwasserreaktoren

Atomkraftwerke mit Druckwasserreaktoren verfügen über zwei getrennte Wasserkreisläufe. Im Primärkreislauf (Nuklearteil) steht das Wasser unter hohem Druck. Es wird im Reaktorkern auf über 300 Grad Celsius erhitzt, ohne dass es sieden kann. Das erhitzte Wasser wird zu Dampferzeugern ausserhalb des Reaktors geleitet. Dort gibt es seine Wärme an den zweiten Kreislauf ab. In diesem Sekundärkreislauf (konventioneller Teil) wird das Wasser in den Dampferzeugern verdampft. Der Dampf strömt zu den Dampfturbinen, mit denen die Generatoren zur Stromerzeugung angetrieben werden. Druckwasserreaktoren werden weltweit in grosser Zahl betrieben. Sie sind in Frankreich und teilweise in Deutschland in Serien mit hohem Standardisierungsgrad hergestellt worden. Hauptlieferanten von Druckwasserreaktoren sind die USA, Japan und Russland. In der Schweiz gibt es drei Kernkraftwerke mit Druckwasserreaktoren: Beznau-1, Beznau-2 und Gösgen.

Die schweizerischen Reaktoren gehören allesamt der Generation II an. Dank permanenten Investitionen in die Sicherheit sind sie auf einem sehr hohen Sicherheitsniveau. Sie befinden sich auf dem aktuellen Stand der Sicherheitstechnik.
 
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Reaktoren der Generation III
Von Generation III spricht man bei den Atomkraftwerken, die zurzeit weltweit gebaut werden. Mehrere Reaktorlinien sind auf dem Markt. Reaktoren der Generation III werden in Japan seit 1996 betrieben.
 
Den Reaktoren der Generation III ist gemeinsam:

• Standardisiertes Anlagendesign – damit werden Bewilligungsfristen, Kapitalaufwand und Konstruktionszeiten reduziert
• Vereinfachtes, robustes Anlagendesign – einfacher und störungsfreier Betrieb
• Höhere Verfügbarkeiten und längere Betriebsdauer – typischerweise sechzig Jahre
• Noch höhere Sicherheit
• Noch geringere Wahrscheinlichkeiten für eine Kernschmelze
• Geringerer Brennstoffbedarf und weniger radioaktive Abfälle
• Höhere Brennstoff-Lebensdauer

Zu den Reaktoren der Generation III zählen u. a. die folgenden Typen:
 

• Der ABWR-Reaktor (Advanced Boiling Water Reactor) beruht auf einem Anlagedesign von General Electric . Entwickelt wurde er von Hitachi und Toshiba. Der ABWR-Reaktor zeichnet sich aus durch erhöhte Sicherheit, eine vereinfachte Konstruktion und eine verbesserte Brennstoffeffizienz. In Japan und Taiwan sind solche Reaktoren im Einsatz, geplant sind weitere in Japan und in den USA. Für mehr Informationen zum japanischen ABWR-Reaktor klicken Sie bitte hier.
  
• Vom ABWR leitet sich der ESBWR-Reaktor (Economic and Simplified Boiling Water Reactor) von General Electric ab.  Der ESBWR-Reaktor verfügt über ein passives Sicherheitssystem. Für mehr Informationen zum ESBWR-Reaktor von General Electric klicken Sie bitte hier.
  
• Der APWR-Reaktor (Advanced Pressurized Water Reactor) ist eine Weiterentwicklung von Mitsubishi. Neben passiven Sicherheitssystemen weist der APWR-Reaktor eine verbesserte Brennstoffeffizienz auf. Der Bau von zwei APWR-Reaktoren ist in Japan geplant. Die USA haben den Bau meherer solcher Reaktoren angekündigt. Für mehr Informationen zum APWR-Reaktor von Mitsubishi klicken Sie bitte hier. 
• Der EPR (European Pressurized Water Reactor) von Areva unterscheidet sich durch ein erweitertes Sicherheitskonzept gegenüber Druckwasserreaktoren der Generation II. Er enthält beispielsweise ein keramisches Auffangbecken für den sehr unwahrscheinlichen Fall einer Kernschmelze. Der Reaktor befindet sich in einem gasdichten Containment, das freiwerdende Radioaktivität im Falle einer Störung sicher einschliesst. Derzeit steht ein EPR-Reaktor in Finnland im Bau. Für mehr Informationen zum EPR-Reaktor klicken Sie bitte hier.
• Der AP 1000 von Westinghouse ist eine Erweiterung des Vorgängers AP 600. Er hat eine Leistung von 1100 Megawatt elektrisch. Vieles wurde beim AP 1000 gegenüber herkömmlichen Druckwasserreaktoren vereinfacht. Viele der Komponenten des AP 1000 sind bereits jahrelang in praktischem Gebrauch und haben sich dort bewährt. Der AP 1000 hat Ende 2005 in den USA das Zertifikat zur Standardproduktion bekommen. Dort sind bereits mehrere Anträge für die Baubewilligung eines AP 1000 eingereicht worden, und auch in China sollen demnächst mehrere der Reaktoren gebaut werden. Für mehr Informationen zum AP 1000 klicken Sie bitte hier.
• Der SWR 1000 von Siemens und Areva ist 1999 fertig entwickelt worden. Er verfügt über verschiedene passive Sicherheitselemente. Der SWR 1000 ist marktreif und kann gebaut werden. Für mehr Informationen zum SWR 1000 klicken Sie bitte hier.