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Kernkraftwerk

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Akronym: KKW, AKW

Definition: ein Kraftwerk, welches elektrische Energie mit Hilfe von Kernenergie erzeugt

Englisch: nuclear power station

Kategorien: elektrische Energie, Kernenergie, Kraftmaschinen und Kraftwerke

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 22.04.2011; letzte Änderung: 18.10.2015

Ein Kernkraftwerk (auch Atomkraftwerk oder Nuklearkraftwerk) ist ein Kraftwerk, d. h. eine Anlage zur Erzeugung elektrischer Energie, welches auf Kernenergie basiert. Es besteht in der Hauptsache aus den folgenden Komponenten:

Eine Kraftwerksanlage kann auch aus mehreren Kraftwerksblöcken bestehen, die in der Regel weitestgehend unabhängig voneinander arbeiten; es handelt sich dann eigentlich um mehrere eigenständige Kraftwerke mit separaten Reaktoren, Turbinen, etc. Möglicherweise wird ein Teil der Sicherheitstechnik (z. B. Notstromaggregate) gemeinsam verwendet.

Kernkraftwerke sind die bei Weitem wichtigsten großtechnischen Anlagen zur Nutzung der Kernenergie. Nur in seltenen Fällen wird ein Kernreaktor zur Wärmeerzeugung für andere Zwecke (etwa Prozesswärme für die Industrie) eingesetzt.

Charakteristika von Kernkraftwerken

Bis auf den Kernreaktor ist die Technik ähnlich der von anderen Wärmekraftwerken, beispielsweise von Kohlekraftwerken. Jedoch gibt es einige Unterschiede:

Umweltbelastung im Normalbetrieb

Im Normalbetrieb eines Kernkraftwerks (also ohne schwere Unfälle) treten nur geringe Umweltbelastungen auf. Es gibt gewisse Emissionen radioaktiver Stoffe, jedoch nur in sehr geringen Mengen – deutlich geringer als beispielsweise bei Kohlekraftwerken, deren Abgase auch bei Einsatz von modernen Filteranlagen gewisse Mengen von radioaktiven Substanzen aus der Kohle enthalten. Ungeklärt ist, warum nach diversen Studien in der Nähe von Kernkraftwerken bestimmte Krebserkrankungen (vor allem Leukämien bei Kindern) vermehrt auftreten; aufgrund der bekannten Emissionen, die eine deutliche geringere Exposition der Bevölkerung verursachen als diverse andere Quellen, wäre dies nicht zu erwarten.

Indirekt verursacht der Betrieb von Kernkraftwerken radioaktive Belastungen im Zusammenhang mit der Gewinnung und Weiterbehandlung von Kernbrennstoffen. Insbesondere entstehen beim Uranbergbau in etlichen Ländern erhebliche Belastungen, weil große Mengen von belastetem Abraum teils unter freiem Himmel gelagert werden und vom Wind verteilt werden können. Ebenfalls treten zusätzliche radioaktive Emissionen in Wiederaufarbeitungsanlagen auf, soweit der Kernbrennstoff nach der Verwendung in solche Anlagen gebracht wird. Solche radioaktive Emissionen können wesentlich höher liegen als diejenigen direkt aus dem Kraftwerk. Hinzu kommt die Frage, ob es gelingen wird, die entstehenden hochradioaktiven Abfälle für extrem lange Zeiträume sicher am Eintreten in die Biosphäre zu hindern.

Der Bau und Betrieb von Kernkraftwerken wie auch die Brennstoffgewinnung (Bergbau und vor allem die Urananreicherung) und die Entsorgung verursachen einen Energiebedarf, der teilweise durch fossile Energieträger gedeckt wird. Hierdurch entstehen gewisse Kohlendioxid-Emissionen, obwohl das Kraftwerk selbst kein Kohlendioxid emittiert. Jedoch handelt es sich um wesentlich geringere Mengen als bei fossil befeuerten Kraftwerken – etwa in der gleichen Größenordnung wie bei diversen erneuerbaren Energie. Insofern verursacht der Einsatz von Kernkraftwerken nur geringfügige Klimagefahren.

Sicherheitsaspekte

Die direkten Risiken des Betriebs von Kernkraftwerken sind hauptsächlich eine Frage der Reaktorsicherheit. Die Hauptgefahr besteht in der Freisetzung großer Mengen von radioaktiven Materialien bei einem schweren Unfall (Super-GAU), beispielsweise in der Folge einer Kernschmelze bei Versagen des Kühlsystems. Schwere Unfälle können durch technisches Versagen, Fehlbedienung sowie durch äußere Einwirkungen (etwa Naturkatastrophen oder Terroranschläge) geschehen.

Hinzu kommen diverse Risiken der Kernenergienutzung vor und nach dem Kraftwerksbetrieb, insbesondere betreffend die Handhabung und Langzeitlagerung der entstehenden radioaktiven Abfälle (des Atommülls), aber auch bei der Gewinnung des Kernbrennstoffs (vor allem bei Verwendung von Plutonium-haltigen Brennelementen).

Die zivile Kernenergienutzung kann auf verschiedene Weisen die Verbreitung von Atomwaffen begünstigen, insbesondere als Tarnung für verdeckte militärische Atomprogramme sowie durch die Produktion von angereichertem Uran und Plutonium.

Siehe auch: Kernreaktor, Kraftwerk, Kernenergie, Kernbrennstoff, Kernspaltung, Radioaktivität, Reaktorsicherheit, radioaktiver Abfall
sowie andere Artikel in den Kategorien elektrische Energie, Kernenergie, Kraftmaschinen und Kraftwerke

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