Kraftwerke nicht autark ?

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hi,

ich lese gerade den Thriller ‚BLACKOUT‘ von Marc Elsberg. In dem Roman geht es um einen europaweiten Stromausfall, verursacht durch wiederholte starke Spannungsschwankungen im Netz, diese wiederum ausgelöst durch Cyber-Attacken (so scheint es, bin noch nicht ganz durch).

In dem Roman geraten nun besonders die Kernkraftwerke unter Druck, weil nach Abschalten des Stromnetzes deren Kühlung nur noch durch dieselgetriebene Notstromaggregate aufrecht erhalten werden kann. Ist das so? Können Kraftwerke den zur eigenen Kühlung erforderlichen Strom nicht selbst erzeugen?

FG myrtillus

#2

Können sie schon, eben durch Notstromaggregate die dann allerdings nutzlos werden wenn kein Diesel mehr vorhanden ist und wenn ich mich recht erinnere, tritt genau das in Elsbergs Roman ein, den ich übrigens wegen seiner apokalyptischen Schilderungen nicht zu Ende lesen konnte. ramses90

#3

Hallo,
Was sind Kraftwerke? Viele brauchen keine Kuehlung. Kraft werke mit Kuehlung, das sind dann wohl nur einige und groessere Kraftwerkstypen. Mit Dieselgeneratoren am Kraftwerk sind sie autark. Auf jeden Fall wird nach Kappen der Zuleitung jedes Kraftwerk herunter zu fahren sein, denn dies ist vorhersehbare Stoerung und eingeplant.

#4

Hi
Das ist durchaus korrekt.
Normalerweise wird bei Normalbetrieb der Betriebsstrom abgezweigt, wenn aber der produzierte Strom nicht ins Netz eingespeist werden kann, dann produziert ein KKW zu viel Strom. Die ziemlich dicken Generatoren können gar nicht so weit runtergefahren werden, dass nur der Eigenbedarf gedeckt werden kann. Bei KKW ist dann das Problem, dass eine langfristige Kühlung der Abwärme im Reaktorkern gewährleistet sein muss.

Es gibt allerdings zum. bei manchen KKW eine elegante Lösung, indem ein nahe gelegenes Wasserkraftwerk als Notstromquelle (neben den Dieselaggregaten) dient. KKW Isar z.B.

Des weiteren sind viele Kraftweke nicht schwarzstartfähig. Sie brauchen Strom, um überhaupt anlaufen zu können (für Pumpen, Kühlungen, etc. pp.) Insofern ist das Hochfahren eines komplett zusammengebrochenen Stromnetzes eine eher komplexe Angelegenheit.

LG
Mike

#5

Hi

es geht um die Kernkraftwerke. Die erzeugen ja Strom und brauchen Kühlung. Und wenn sie den erzeugten Strom nicht ins Netz einspeisen können/müssen, könnten sie ihn doch für die eigene Kühlung verwenden um nicht auf Notstromaggregate angewiesen zu sein. Oder?

FG myrtillus

#6

Hallo!

Wo warst du, als das mit Fukushima passierte?

Ich denke, du kennst das mit der Kettenreaktion bei der Kernspaltung: Ein Neutron trifft einen Kern, der Kern wird dadurch gespaltet, und setzt Energie und weitere Neutronen frei, welche andere Kerne treffen, die dann Energie…

Die Kunst im Atomkraftwerk ist, diese Reaktion auf einem konstanten Level zu halten. Das geschieht, indem man Steuerstäbe zwischen die Brennstäbe schiebt, die einen Teil der Neutronen absorbieren. (Da kommen noch andere Prozesse zu, aber belassen wir es dabei)

Im Notfall kann man schnell alle Stäbe ganz in den Reaktor schieben, wodurch die Reaktionen, und damit die Energieabgabe innerhalb von wenigen 10 Sekunden fast vollständig nachlassen. Aber: In den Brennstäben sind immernoch einige Neutronen unterwegs, die weiterhin Kernspaktungen betreiben, und bei der Kernspaltung entstanden bis da hin ja viele neue Atome, die größtenteils auch radioaktiv sind und damit Energie abgeben, auch ohne von Neutronen getroffen zu werden.

Lass einen Reaktor mal ne Leistung von 500MW haben. Wenn man ihn ausschaltet, produziert er vielleicht noch 0,1% der Leistung, aber das sind immernoch 500kW an Wärme. Und die heizen den Reaktor immer weiter auf. Er muß daher zwingend gekühlt werden, auch wenn er eigentlich aus ist.

Die 500kW sind zu wenig, um damit die Turbinen anzutreiben und den benötigten Strom zum Kühlen selbst produzieren zu können. Fährt man den Reaktor so weit hoch, daß die Turbinen laufen, wäre das erstens eine ziemliche Verschwendung von Brennmaterial, und zweitens müßte die erzeugte Strommenge auch noch irgendwo hin. Außerdem ist es sicherheitstechnisch ziemlich dämlich, wenn ein ausfallgefährdetes System laufen muß, um sich im Falle des Ausfalls selbst zu kühlen. Daher eben ein zuverlässiges, eigenständiges System in Form von Dieselgeneratoren.

Dummerweise haben die Japaner nicht damit gerechnet, daß die Flutwellen so hoch werden, daß sie die Ansaugrohre der Diesel überspülen. Das mochten die Diesel nicht, die Kühlpumpen liefen nicht, die eigentlich ausgeschalteten Reaktoren wurden immer heißer, so heiß, bis das Beryllium, das als Ummantelung für die Brennstäbe benutzt wird, mit dem Wasser reagierte, und Wasserstoff erzeugte. Wasserstoff und Luft ist ein hochexplosives Gemisch, und das hat dem einen Block dann auch das Dach weggeblasen…

#7

Schon, aber eben mit den genannten Notstromaggregaten, nicht mit dem Hauptgenerator der Turbine.

Der kann nicht ohne Last gefahren werden. Er würde zerstört.
Er schaltet sich aus Sicherheitsgründen auch selbst ab, wenn der Stromabtransport unterbrochen ist . Und der Reaktor fährt ebenfalls automatisch herunter, weil das zum Sicherheitskonzept gehört.

dann gäbe es nur den „normalen“ Netzanschluss des Kraftwerkes (da wird bei Blackout auch nichts kommen), also Notstrom über Dieselaggregate.

Solange man Diesel hat ( es muss ein Tankvorrat für X Tage vorrätig sein) kann man die Kühlung sicher aufrecht erhalten. Und selbst ohne Strom gibt es das Notkühlsystem.

MfG
duck313

#8

Das ist eben wie imemr in solchen Roman. Da wird ein bißchen Realität mit mehr oder weniger Fiktion vermischt.
Die Kühlung wird dann tatsächlich durch andere „Kraftwerke“ sichergestellt, hier eben in Form dieselgetriebener Notstromaggregate. Letztlich starten die aber auch nicht aus der Kalten, sondern brauchen ihrerseits erstmal Energie zum Anspringen. Wenn man also eine kritische Situation herstellen will, dann manipuliert man zusätzlich und vorher diese Sicherheitsvorkehrung. Das ist sicher auch vom Kraftwerkstyp und dem Stand der Sicherheitsvorkehrungen bei dem einen leichter als bei dem anderen.

#9

Hallo,
ich danke allen für die Antworten.
FG myrtillus

#10

Ich fürchte, das ist nicht so einfach. Acuh wenn es natürlich logisch klingt. Ist nicht so, als würde man da einen Schalter umlegen von „einspeisen“ auf „eigenverbrauch“…

Ging es niht in den sog. Stresstests um solche Szenarien? Und ich glaube, die deutschen Kernkraftwerke haben da nicht alle super abgeschnitten.

Treibstoff wird übrigens auch relativ schnell kanpp werden.

Bufo