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Sonntag, 26. Oktober 2014

Georges Vendryes décédé

Traduction française ci-dessous

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Wie erst jetzt bekannt wurde, ist der französische Nuklearforscher und -manager, Dr. Georges Vendryes, am 16. September 2014 im Alter von 94 Jahren verstorben. Er wurde in Paris auf dem Friedhof Père Lachaise beerdigt.

Georges Vendryes gilt als der "Vater der französischen  Brüterentwicklung". Seine Ausbildung erhielt er an der Ecole Polytechnic, an der Universität Paris promovierte er im Fach Nuklearphysik. Im Jahr 1948 kam er zur französischen Atombehörde CEA. In der Folge widmete er sich der Entwicklung der Schnellen Brüter. Am natriumgekühlten Versuchsreaktor Rapsodie mit 24 Megawatt im Forschungszentrum Cadarache war er zuständig für die Gesamtplanung und insbesondere die Auslegung des Reaktorkerns. In der Folge leitete er mit großem Erfolg das 250 MWe Brüterkraftwerk Phénix in Marcoule, das 1973 in Betrieb ging. An den Planungen für den 1200 MWe Superphénix, einem Industrievorhaben, war er unter anderem als Berater für die Core-Physik tätig.



Georges Vendryes  (1920 - 2014)

Im Rahmen der deutsch-französischen Brüterkooperation war Georges Vendryes oftmals in Deutschland, insbesondere im Kernforschungszentrum Karlsruhe. Er unterstützte das deutsche Bestrahlungsprogramm an den französischen Reaktoren Rapsodie und Phénix, welches sich über viele Jahre erstreckte und die Basis für die Brennelemententwicklung beim Schnellen Brüter SNR 300 Kalkar bildete. Darüber hinaus beteiligte er sich an öffentlichen Diskussionen und Anhörungen zum Thema Brutrate, die in den 1970er Jahren sogar ein Medienthema waren.

Dr. Vendryes erhielt für sein Wirken im Brüterbereich hohe Ehrungen und Preise. Zu nennen sind die Auszeichnung zum Ritter der Ehrenlegion, die Verleihung des Großen Bundesverdienstkreuzes, der Enrico-Fermi-Preis, der Japan-Preis, der Indien-Preis und vieles mehr.

Unser Mitgefühl gilt den Hinterbliebenen, insbesondere seinen vier Söhnen und seiner (aus Karlsruhe stammenden) deutschen Ehefrau Inge Vendryes-Maisenbacher.

Dr. Willy Marth, Karlsruhe

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Nous venons d’apprendre le décès du Docteur Georges Vendryes, ayant fait sa carrière au service du programme nucléaire français. Il est décédé le 16 Septembre 2014, à l'âge de 94 ans. Il a été enterré dans le cimetière du Père Lachaise à Paris.

Georges Vendryes est considéré comme le « père » du développement des surgénérateurs nucléaires français. Diplômé de l'École Polytechnique, à l'Université de Paris, il a reçu un doctorat en physique nucléaire. En 1948, il rejoint le commissariat à l'énergie atomique. Il se consacre à la mise au point du réacteur à neutrons rapides. Dans le cadre du projet expérimental Rapsodie de réacteur de 24 Mégawatt refroidi au sodium au Centre de Cadarache, il était responsable de la planification globale et en particulier de la conception du cœur du réacteur. Puis, il a dirigé avec succès la conception du réacteur Phénix de 250 Mégawatts à la centrale de Marcoule, qui a été mise en service en 1973. Il a ensuite travaillé comme consultant dans la conception du réacteur Superphénix de 1200 Mégawatts.

Dans le cadre de la coopération franco-allemande, Georges Vendryes était souvent en Allemagne, en particulier au Centre de recherche nucléaire de Karlsruhe. Il a soutenu le programme allemand sur les réacteurs Rapsodie et Phénix, qui s’est étendu sur plusieurs années, servant de base au développement des éléments de combustible des réacteurs à neutrons rapides SNR 300 Kalkar. En outre, il a participé à des discussions et des audiences publiques sur le sujet du « breeding », au cœur des conversations dans les médias, même dans les années 1970.

Le Docteur Vendryes a reçu les honneurs et les prix les plus élevés pour son travail dans son domaine, notamment le grade de Chevalier de la Légion d'honneur, la médaille de la Grand-Croix du Mérite, le prix Fermi Enrico, plusieurs distinctions au Japon et en Inde, et bien plus encore.

Notre sympathie va a sa famille, en particulier ses quatre fils et sa femme allemande Inge Vendryes-Maisenbacher (de la région de Karlsruhe) .

Dr. Willy Marth, Karlsruhe

Samstag, 15. Juni 2013

Sonntag, 9. Juni 2013

Die Väter des Schnellen Brüters in Kalkar

Professor Wolf Häfele wird in der Öffentlichkeit häufig als "der Vater des Schnellen Brüters" bezeichnet. Nicht selten geschieht dies in der (boshaften) Absicht, ihm die Verantwortung und die Schuld für das Scheitern des teuren Grossprojekts SNR 300 in Kalkar in die Schuhe zu schieben. Das ist nicht gerechtfertigt. Häfele war längst aus der organisatorischen Verantwortungskette, als der Schnelle Brüter in Kalkar seinen Lauf nahm. Die Verantwortung für dieses Projekt trugen - im Guten wie im Unguten - sehr ranghohe deutsche Politiker, wie im Folgenden dargelegt werden soll.


Die sozialdemokratischen Väter

Das Kernkraftwerk SNR 300 Kalkar war vom Beginn bis zu seinem Ende eine Unternehmung, bei dem die Politiker das Sagen hatten und die Richtung sowie seinen Ausgang bestimmten. Nur wenige wissen, dass es der ehemalige sozialdemokratische Bundeskanzler Willy Brandt war, der das Projekt SNR 300 aus der Taufe hob. Bei einer Kabinettssitzung im Februar 1972 verwies Brandt auf die knappen Uranreserven in der Bundesrepublik Deutschland und beauftragte seinen damaligen Forschungsminister Klaus von Dohnanyi, den Bau des Schnellen Brüters in Kalkar am Niederrhein (vorwiegend) aus Bundesmitteln zu finanzieren. Dohnanyi gelang es, die Belgier und Holländer ins Boot zu holen und schon im November des gleichen Jahres standen den Industriekonsortien fast zwei Milliarden DM für den Bau des SNR 300 zur Verfügung. Im Dezember 1972 wurde Horst Ehmke (SPD) Forschungsminister; unter seiner Ägide erteilte die Genehmigungsbehörde die hochwichtige erste atomrechtliche Teilerrichtungsgenehmigung (1. TEG), womit gleichzeitig das Grundkonzept des Reaktors genehmigt war.


Als Ende 1974 Brandt wegen der Guillaume-Affäre zurücktreten musste, wurde der Sozialdemokrat Helmut Schmidt zum Bundeskanzler gewählt. Die Fortführung des Brüterprojekts war im Koalitionsvertrag mit der FDP verankert. Sein Forschungsminister Hans Matthöfer (SPD), ein knorriger Gewerkschaftler, war ein besonders standfester Vertreter des SNR 300. In einem Interview aus dem Jahr 1976 brachte er die Idee des Brüters in nur zwei Sätzen voll auf den Punkt: „Der Schnelle Brüter soll das in den Leichtwasserreaktoren erzeugte hochradioaktive Abfallprodukt Plutonium sinnvoll wiederverwerten. Zudem soll er die knappen Vorräte an Uran so wirtschaftlich nutzen, dass dessen Bedarf in einigen Jahrzehnten nahezu gegen Null geht.“ Matthöfer gelang es, seine Parteigenossen zur Finanzierung der sich schon damals abzeichnenden Mehrkosten zu bewegen. Im Februar 1978 wurde der ehemalige Frankfurter Oberbürgermeister Volker Hauff (SPD) zum Bundesforschungsminister ernannt. Er konnte erreichen, dass das Bundesverfassungsgericht die Gültigkeit des Atomgesetzes auch für den Schnellen Brüter bestätigte. Im November 1980 folgte (als letzter SPD-Forschungsminister) Andreas von Bülow nach. Unter ihm gab der Deutsche Bundestag seine politische Zustimmung zur (späteren) Inbetriebnahme des SNR 300. Ausserdem konnte Bülow die Industrie zu einer signifikanten finanziellen Eigenbeteiligung am Projekt bewegen. Dafür gab er öffentlich die Versicherung ab: „Kalkar wird keine Ruine sozialdemokratischer Forschungspolitik werden.“ 



Die christdemokratischen Väter
Im Oktober 1982 erfolgte in Bonn ein Regierungswechsel. Im Zuge der sogenannten Wende wurde Helmut Kohl (CDU) zum Kanzler der Bundesrepublik ernannt. Er bestimmte Heinz Riesenhuber (CDU) zum Forschungsminister. Im Dezember des gleichen Jahres hob der Deutsche Bundestag die letzten Vorbehalte gegen die Inbetriebnahme des Brüters in Kalkar auf.  Durch Einschiessen neuer Finanzmittel kam es zu einem kräftigen Anstieg der Baustellentätigkeit. Nach dem Einfüllen des Natriums in die Reaktorkreisläufe (1985) und einigen Restarbeiten war das Kernkraftwerk Kalkar 1986 zur Gänze errichtet. Mittlerweile waren bereits 17 Teilerrichtungsgenehmigungen für den SNR 300 erteilt worden; die 18. TEG – für die Beladung des Reaktors mit Brennelementen und seine Inbetriebnahme – war in Bearbeitung. Das Projekt schien auf dem besten Weg zu seiner Vollendung zu sein.




                               Der SNR 300 in Kalkar am Niederrhein (um 1985)


Der böse Stiefvater Johannes Rau
Aber weit gefehlt! Im Mai 1985 gewann Johannes Rau, SPD-Genosse, gelernter Buchhändler und Freizeitprediger, die Landtagswahlen in Nordrhein-Westfalen (NRW) und wurde damit Ministerpräsident des Landes, welches für die Erteilung der Betriebsgenehmigung zuständig war. Er schien der richtige Gegenkandidat zu Helmut Kohl bei der 1987 anstehenden Bundestagswahl zu sein, nachdem Hans-Jochen Vogel zwei Jahre zuvor dem Pfälzer unterlegen war. Rau formulierte die „Kohle-Vorrang-Politik“, bei gleichzeitigen Ausstieg aus dem Schnellen Brüter und der Wiederaufarbeitung. Sein Parteikollege Friedhelm Farthmann kündigte an: „…dass man notfalls solange prozessieren werde, bis der sanfte Tod des Brüters eintreten wird“. So geschah es denn auch. Der für die Genehmigung des Betriebs zuständige Wirtschaftminister Reimut Jochimsen liess die gleichen technischen Sachverhalte immer wieder durch neue Gutachter bewerten. "Kalkarisieren" nannte die Wochenzeitung "Zeit" diese hinterhältige Methode. Nach fünf Jahren des Tretens auf der Stelle zog Kohls Forschungsminister Riesenhuber die Reissleine und beendete das Projekt Kalkar. In seiner Presserklärung vom 21. März 1991 steht der Satz. "Die Verantwortung für das Ende von Kalkar liegt eindeutig beim Land Nordrhein-Westfalen."


Betrachten wir, im Rückblick, die Ergebnisse der Rau´schen Kohlepolitik, getrennt nach Braunkohle und Steinkohle. Zur Nutzung der Braunkohle zwischen Köln und Düsseldorf genehmigte Rau 1987, also unmittelbar nach Amtsantritt, die Ausbeutung des Feldes Garzweiler II. Es umfasst etwa 50 Quadratkilometer, auf denen bis zum Jahr 2045 rund 1,3 Milliarden Tonnen Braunkohle abgebaut werden sollen. Dafür war die Enteignung und Umsiedlung von 7.000 Bewohnern erforderlich. Einige verharren noch auf ihren Grundstücken und klagen sich seit 20 Jahren durch alle Instanzen. „Bergrecht bricht Grundrecht“ hält man ihnen zynisch entgegen. Doch inzwischen sind sie beim Bundesverfassungsgericht in Karlsruhe angelangt und mit einem höchstrichterlichen Urteil zu Garzweiler II ist noch in diesem Jahr zu rechnen. Mittlerweile ist sogar das Umweltbundesamt auf die Seite der Kläger getreten. Im Zeichen der Energiewende und der Abkehr von den fossilen Energieträgern ist es geradezu absurd, soviel schmutzige Braunkohle für die deutsche Stromversorgung einzuplanen.
Noch schlimmer ist die wirtschaftliche und ökologische Bilanz für die Nutzung der Steinkohle in Nordrhein-Westfalen.  Die Förderung der Steinkohle im Ruhrgebiet ist nur bei Kosten von 150 Euro pro Tonne möglich. Auf dem Weltmarkt kann man aber die gleiche Menge schon für 50 Euro  kaufen. Rau beharrte trotzdem auf der Ausbeutung seiner heimischen Flöze und liess sich die Differenzkosten von der Bundesregierung subventionieren. Bisher sind (umgerechnet) mehr als 130 Milliarden Euro an Subventionen für die Steinkohle aufgewendet worden, weitere 40 Milliarden wird der Abbau noch bis zum Jahr 2018 kosten, wenn endlich diese unsinnige Kohleförderung zu Ende gehen soll. Zur Erinnerung: in den SNR 300 sind (umgerechnet) 2 Milliarden an öffentliche Fördergelder geflossen, woraus man aber ein völlig neues Energieerzeugungssystem entwickelt hat. Das Land Nordrhein-Westfalen hat übrigens den Brüter mit Null Euro unterstützt, sondern nur Vorteile aus den Bundesgeldern gezogen, die für den SNR 300 nach NRW geflossen sind.


Vollends katastrophal wird die Kohlebilanz in Nordrhein-Westfalen, wenn man die langfristigen Kosten und Schäden dieser Technologie betrachtet. Bis zu 2.000 Meter Tiefe ist das Kohlegebiet wie ein Schweizer Käse von Schächten und Stollen durchsetzt. Auf der bebauten Erdoberfläche entstehen immer wieder Schäden an Gebäuden und Strassen, wenn das darunter liegende Abbaugebiet durch Bildung von Rissen und Trichtern wegsackt. Inzwischen hat sich die Erdoberfläche im Bergbaugebiet um bis zu 40 Meter abgesenkt, in der Innenstadt von Essen allein um 16 Meter.  Die Hausbesitzer in NRW reichen pro Jahr  40.000 Schadensmeldungen ein, zumeist vergeblich. Das allergrösste Problem stellt jedoch das Grubenwasser dar. Es dringt von unten in die Schächte und Stollen ein und verseucht ausserdem das Trinkwasser. Ohne ständiges Abpumpen wäre das Ruhrgebiet längst eine Seenlandschaft. Eine grosse Anzahl mächtiger Pumpen muss Tag und Nacht laufen; allein bei Walsum liegt die Fördermenge bei 20 Milliarden Kubikmetern jährlich.
Man bezeichnet diese Lasten – auch offiziell – als Ewigkeitslasten und die damit verbundenen Kosten als Ewigkeitskosten. Sie gehen einher mit einem unbegrenzten Energieverbrauch. Da der Energieinhalt der geförderten Steinkohle endlich ist, der Stromverbrauch für die Pumpen aber „ewig“ anfällt, wird dessen Energieinhalt dem der geförderten Steinkohle bald übertreffen. Damit haben Rau und Genossen ein ökologisches Desaster geschaffen, welches die Problematik der nuklearen Endläger bei weitem übertrifft.

Donnerstag, 6. Juni 2013

Wolf Häfele +

Professor Dr. Wolf Häfele ist am 5. Juni 2013 in Essen im 86. Lebensjahr verstorben.

Wolf Häfele wurde am 15. April 1927 in Freiburg im Breisgau geboren. Er studierte Physik an der TH München und promovierte 1955 in theoretischer Physik am Max-Plank-Institut in Göttingen. Von 1956 bis 1973 war er am Kernforschungszentrum Karlsruhe tätig; von 1960 bis 1972 als Leiter des Projekts Schneller Brüter.

Am Institut für Neutronenphysik und Reaktortechnik (INR) beschäftigte sich Häfele unter Professor Karl Wirtz mit Reaktorphysik. Über Delegationsbesuche bei Alvin Weinberg im Oak  Ridge National Laboratory, USA, kam er in Kontakt mit der Brütertechnologie. Als am 1. April 1960 im Kernforschungszentrum das Projekt Schneller Brüter (PSB) gegründet wurde, ernannte man Häfele zum Projektleiter. Im Jahr 1963 übertrug man ihm noch zusätzlich die Leitung des Instituts für Angewandte Reaktorphysik.

Im Rahmen des Projekts Schneller Brüter baute Häfele die Gruppen SNEAK, SEFOR, Brennelemententwicklung, Brennstoffzyklus und Systemtechnik auf. Mehrere Jahre lang liess er die Vor- und Nachteile der drei möglichen Kühlmittel für den Schnellen Brüter untersuchen, bis er sich 1969 für Natrium entschied. Er verbreiterte die personelle und finanzielle Struktur des PSB durch Einbeziehung von EURATOM, sowie belgischer und holländischer Forschungszentren. Frühzeitig erkannte Häfele die politische und strategische Bedeutung des Spaltstoffs Plutonium, was zur Gründung des Projekts Spaltstofflusskontrolle führte. Als sich 1972 die Konsortien für den Bau und den Betrieb des SNR 300 gebildet hatten und die industriellen Lieferverträge unterzeichnet waren, trat Häfele als Projektleiter PSB zurück. Seine Nachfolger wurden Peter Engelmann (1972-75), Günter Kessler (1975-78) und Willy Marth (1978-89).

Von 1973 bis 1980 leitete Häfele das Projekt Energiesysteme am Internationalen Institut für Systemanalyse in Laxenburg bei Wien. In den Jahren 1981 bis 1990 war er Vorstandsvorsitzender der Kernforschungsanlage Jülich. Von 1991 bis 1996 fungierte er als Wissenschaftlicher Direktor des neugegründeten Forschungszentrums Rossendorf.

Häfele war Honorarprofessor an den Universitäten Karlsruhe, Wien und Dresden, Mitglied verschiedener Akademien und Träger hoher Orden und Ehrenzeichen.

Willy Marth

Dienstag, 6. Juli 2010

Die Rückkehr der Natriumreaktoren

Atomreaktoren werden bei Betrieb - ähnlich wie Automotoren - im Inneren sehr heiss und müssen deshalb gekühlt werden. Bei den knapp 500 Kernkraftwerken, welche derzeit existieren, geschieht dies mit Wasser bzw. mit Wasserdampf. Einige Meiler, zumeist in England stationiert, werden mit Gas gekühlt. Darüberhinaus gibt es etwa zwei Dutzend Spezialreaktoren der Kategorie "Schneller Brüter", bei denen die genannten Kühlmittel nicht effizient sind. Sie müssen mit Flüssigmetall, zumeist Natrium, abgekühlt werden, da die Energiedichte in ihrem Reaktorkern etwa zehnmal höher ist als bei konventionellen Kernen. Diese Brutreaktoren leiten ihren Namen davon ab, dass sie ihren Kernbrennstoff selbst erbrüten - ohne deswegen ein "perpetuum mobile" zu sein - und, dass sie schnelle Neutronen als Agens benutzen, im Gegensatz zu all den übrigen Kernkraftwerken, in denen langsame, also energieärmere Neutronen wirksam werden.

Die natriumgekühlten Reaktoren scheinen vor einer Renaissance zu stehen. In Japan wurde kürzlich der 280 Megawatt (MWe) Brutreaktor "Monju" wieder in Betrieb gesetzt, nachdem er volle 15 Jahre stillgestanden hatte. Die Ursache war ein vergleichsweise lapidarer Störfall im Jahr 1995, bei dem es wegen eines Lecks in einer Rohrleitung zum Austritt von einigen hundert Kilogramm Natriums kam,das allerdings nicht radioaktiv war. Ein Personenschaden war damit nicht verbunden. Trotzdem wurde das Genehmigungsverfahren nochmals vom Anfang bis zum Ende aufgerollt - ohne dass man zu neuen Erkenntnissen gekommen ist. Darüberhinaus erpresste die Standortgemeinde Tsuruga ungeniert die Regierung in Tokyo zum Bau einiger Regionalstrassen und -tunnels; sogar der Hochgeschwindigkeitszug "Shinkansen" soll zukünftig in den Provinzkaff einen Stopp einlegen.


Natriumkreislauf des Monju mit Leckstelle und Natriumlache am Boden

In Frankreich plant man sogar eine ganze Flotte von 30 bis zu 60 natriumgekühlten Kernkraftwerken für die Jahre 2060 - 2080. Sie sollen zum Teil die gegenwärtigen Leichtwasserkernkraftwerke (LWR) ablösen und ausserdem der Rezyklierung von Plutonium und Americium dienen. Die Rückführung des in den LWR erzeugten Plutoniums ist aus Sicherheitsgründen nicht endlos möglich; hier bieten sich die Natriumreaktoren an, deren energiereiche Neutronen diese Atomkerne "knacken" können. Ausserdem beabsichtigt man, die Brutzone ausserhalb des Reaktorkerns mit Spezialelementen aus Americium zu bestücken, um dessen Umwandlung in radiologisch unbedenklichere Nuklide zu bewirken.

Das Commissariat a l´Energie Atomique (CEA), die staatliche französische Atombehörde, hat vor einiger Zeit mit der Planung eines Natriumreaktors begonnen, der als Prototyp-Kernkraftwerk für zukünftige Einheiten dienen soll. Unter dem Namen ASTRID (für: Advanced Sodium Technological Reactor for Industrial Demonstration) soll bis 2025 ein natriumgekühltes Schnelles Kernkraftwerk von 600 MWE Leistung im südfranzösischen Marcoule errichtet werden. Seit kurzem hat das CEA, wegen des Betriebs einiger Windmühlen, seinen Namen um den Zusatz "... et Energies Alternatives" verlängert, behält aber - schlitzohrigerweise - das Akronym CEA unverändert bei.

Die technische Auslegungvon Astrid orientiert sich an bewährten Vorbildern. Der Reaktorkern und die Zwischenwärmetauscher befinden sich zusammen in einem Tank (pool-Version); die Spaltenergie wird über zwei hintereinander geschaltete Natriumkreisläufe zum modularisierten Dampferzeuger geführt. Aus Gründen der Sicherheit und der Wirtschaftlichkeit überlegt man den Wegfall des zweiten Natriumkreislaufs und die Kühlung des Dampferzeugers mit Helium anstatt mit Wasserdampf. Der Reaktorkern soll mit dicken Brennstäben ausgestattet sein, um einen hohen Abbrand zu erzielen. Ausserdem wird er zur Optimierung des Natriumvoideffekts aus verschiedenen heterogenen Zonen aufgebaut sein. Spezielle Hüllmaterialien sollen das neutroneninduzierte Schwellen minimieren. Schliesslich wird die Ausbiegung der Brennelemente ("bowing") durch rigide Kernverspannungen unterbunden werden und ein "core-catcher" soll Schmelzrisiken begrenzen.

Typisches Kreislaufschema eines natriumgekühlten Kernkraftwerks
(loop-Version)

Einiges in dieser Aufzählung wird wohl Wunschdenken bleiben ( wie die Heliumturbine und die Eliminierung des Natriumzwischenkreislaufs); anderes wurde bereits in den siebziger und achziger Jahren im Kernforschungszentrum Karlsruhe im Rahmen des Projekts Schneller Brüter (PSB) durchgeplant. Es könnte in tausenden von sog. Primärberichten nachgelesen werden, wenn nicht spätere Geschäftsführer die "Entsorgung" dieser Dokumente zugelassen hätten.

Derzeit sucht das CEA im nationalen und internationalen Bereich nach Partnern, denn allein ist so eine Aufgabe nicht zu stemmen. Der französische Reaktorbauer Areva hat sich bereits angeboten; das verwundert kaum, denn mit der Papierplanung von Astrid lässt sich wohl risikoloser Geld verdienen als mit den EPR-Blöcken in Olkilouto und Flamanville. Abseits steht aber noch der nationale Stromkonzern EdF. Dort ist man nicht begeistert von der Kernumwandlung der "minoren Aktinide" wie Americium und verfolgt deshalb eine andere Strategie als CEA (und das französische Parlament). So wird darauf verwiesen, dass man heute bereits einige zehntausend Gebinde von hochradioaktivem Abfall verglast hat (in denen sich Tonnen von Americium befinden) und für welche später die Endlagerung in tiefen Erdformationen vorgesehen ist. In ferner Zukunft könne man, gemäss EdF, zwar einige spezielle Natriumreaktoren zur Americiumumwandlung betreiben, aber man solle dabei immer die Wirtschaftlichkeit dieses Vorgehens mit der Tieflagerung vergleichen.

Im internationalen Bereich bietet sich die Zusammenarbeit mit Japan an, dessen wiedergenesener Monju etwa ab dem Jahr 2025 für Transmutationsversuche zur Verfügung stehen könnte. Weitere potentielle Partner sind Russland und (mit Abstrichen) China. Indien, das ebenfalls ein starkes Schnellbrüterprogramm verfolgt, kommt vermutlich als Kooperationspartner nicht infrage, da sich dieses Land bis heute weigert, den Atomsperrvertrag zu unterschreiben.

Abschliessend noch ein Wort zu den Kosten des französischen Programms. Für die nächsten sieben Jahre ist ein umfassendes F+E-Programm geplant, wobei auch die kritische Anordnung "Masurca" in Cadarache wieder in Betrieb gesetzt werden soll. Dieser Aufwand wird auf etwa 700 Millionen Euro abgeschätzt; er soll über eine staatlich garantierte Anleihe finanziert werden. Der grösste Brocken ist allerdings der Bau des Natriumreaktors Astrid; er wird auf mindestens 2 Milliarden Euro veranschlagt. Hinzu kommen noch einige Pilotanlagen für den Brennstoffkreislauf, also für die Fabrikation der Brennstäbe und für die Wiederaufarbeitung des Reaktorkerns. Dafür muss wohl mit einer weiteren Milliarde gerechnet werden.

Somit kostet das Unternehmen Astrid aus heutiger Sicht 3,7 Milliarden Euro.

Mindestens!

Sonntag, 10. Mai 2009

Bye, bye, Phönix

Während man sich im fernen Japan noch mit allen Kräften um die Inbetriebnahme des Schnellbrüter-Kernkraftwerks "Monju" bemüht, wurde in Europa vor wenigen Wochen ein fast gleich grosser Reaktor derselben Bauuart endgültig abgeschaltet. Es ist der französische Brüter "Phönix", der seinen mythologischen Namen von dem sagenhaften Vogel ableitet, welcher sich immer wieder im Feuer verjüngt. Eine feine Referenz der Kernphysiker auf die Fähigkeit dieses Reaktortyps, seinen Brennstoff im "Nuklearfeuer" selbst zu erzeugen.

Der Phönix, ein Kernkraftwerk mit einer Leistung von 250 Megawatt, befindet sich in Südfrankreich, nahe den Rebhängen der weltberühmten Weinberge von Châteauneuf-du-Pape. Letzteres ist auch der Grund dafür, dass Dienstreisen zu seinem Standort Marcoule sehr gerne wahrgenommen wurden - konnte man doch auf dem Rückweg die privaten Rotweinbestände aufstocken. Phönix wurde in der relativ kurzen Zeit von sieben Jahren errichtet und dazu noch für (umgerechnet) blosse 200 Millionen Euro. Ein Schnäppchenpreis, vergleicht man damit den nur 10 Prozent leistungsstärkeren japanischen Monju, der - bislang - mehr als das Zwanzigfache gekostet hat.

Formal war der Phönix von 1974 bis 2009, also 35 Jahre lang, am Netz. Seine Betriebsbilanz ist "durchwachsen", insbesondere die zweite Hälfte der Laufzeit, ist von vielen Abschaltungen und Reparaturmassnahmen gekennzeichnet. Während der ersten 15 Betriebsjahre, also von 1974 bis 1989 erreichte der Phönix eine durchschnittliche Verfügbarkeit von 50 - 60 Prozent, was für ein Prototypkraftwerk ganz ordentlich ist. Auffällig war aber auch damals schon seine unterschiedliche Laufleistung. Gute Jahre (z. B. 1979) mit einer Verfügbarkeit von 85 Prozent, wechselten mit grottenschlechten ab, in denen der Lastfaktor des Kraftwerks auf gerademal 15 Prozent absank (z.B. 1977).

In dieser ersten Betriebsphase waren es die Komponentenschäden, welche den Phönix immer wieder zu ungeplanten Abschaltungen gezwungen haben. So mussten alle sechs Zwischenwärmetauscher wegen fehlerhafter Schweissnähte ausgebaut werden; die schwierigen Reparaturarbeiten dauerten insgesamt 18 Monate. Ab 1982 kamen noch vier Dampferzeuger hinzu, bei denen es Natriumwasserreaktionen an Leckstellen gegeben hatte. Schliesslich ist noch die verhältnismässig grosse Anzahl von acht defekten Brennelementen zu erwähnen, denen das Hüllmaterial versagte.

1989 begann die zweite Betriebsphase - und damit die eigentliche Leidenszeit des Phönix - die bis zu seiner Betriebsbeendigung im Jahr 2009 andauerte. Im August 1989 schaltete der Reaktor sich aus vollem Betrieb zwei Mal aufgrund der Anzeige "negative Reaktivität" ab. Die Genehmigungsbehörden waren sofort alarmiert, denn Indizien dieser Art lassen auf Störungen im Reaktorkern schliessen, dem Herz der Anlage, dem sogenannten Core. Eine sofort eingerichtete internationale Arbeitsgruppe (Comité d´Experts) tippte auf den Durchgang von Argonblasen im Core, aber das war es nicht. In den Folgejahren gab es zwei weitere Abschaltungen und es wurden Dutzende von "Erklärungen" vorgebracht, von denen aber keine beweiskräftig war. Die jüngste Hypothese der Betreiberfirma lautet zusammen gefasst etwa folgendermassen: "Im Reaktorkern des Phönix hat sich der Moderator gegenüber den Brutelementen verschoben, was zu lokalem Natriumsieden führt; die entstandenen Natriumblasen verschieben ihrerseits leicht die Brennelemente, was die erwähnten automatischen Abschaltungen zur Folge hat." Basta!

Aufgrund dieser Störung lag der Phönix fast zehn Jahre lang still. Nach einem Kurzbetrieb 1998 stellte man zudem erhebliche Defizite im Sekundärsystem und beim Erdbebenschutz fest, was zu erneuter Abschaltung und zu Nachbesserungsarbeiten in der Höhe von 250 Millionen (!) Euro führte. Im Jahr 2003 erhielt das Kraftwerk eine bedingte Betriebsgenehmigung für weitere sechs Zyklen - allerdings bei einer um ein Drittel verminderten Leistung. Diese Phase ist nun zu Ende und am 6. März 2009 wurde der Phönix endgültig abgeschaltet.

Der Exitus des Phönix bringt die französischen Kernforscher und Politiker in eine unangenehme Bredouille - und zwar auf dem auch in Frankreich heiklen Gebiet der Entsorgung, genauer gesagt, der Endlagerung radioaktiver Abfälle. Sie soll auch dort unterirdisch in geeigneten Erdformationen geschehen; aber die französische Öffentlichkeit ist skeptisch wegen der langen Halbwertszeiten einzelner Elemente, die sich über Tausende, ja sogar Millionen Jahre erstrecken.

Verantwortlich dafür sind im wesentlichen die sogenannten "minoren Aktinide", nämlich Americium, Neptunium und Curium. Die weltweiten Forschungen der letzten zwanzig Jahre haben aber ergeben, dass sich diese Nuklide im Neutronenfluss Schneller Reaktoren aufspalten lassen mit der Konsequenz, dass die Halbwertszeiten der Spaltprodukte sich auf wenige hundert Jahre reduzieren. Sollte sich das grosstechnisch verwirklichen lassen, dann wäre das Problem der Endlagerung zwar nicht endgültig gelöst, aber doch sehr entschärft.

Die französischen Politiker waren so angetan von dieser Möglichkeit, dass sie sogar in ihrer Gesetzgebung zur nuklearen Entsorgung die Erforschung der sogenannten Transmutation forderten. Mit der Abschaltung des Phönix ist der experimentellen Forschung aber weitgehend die Basis entzogen worden und die Kernenergiekritiker - jawohl, diese gibt es auch in Frankreich! - tönen bereits den altbekannten Spruch, "dass die Entsorgung nicht gesichert ist."

Der neu ernannte Chef der französischen Atombehörde CEA, Monsieur Bernard Bigot, wurde in einem kürzlichen Interview auf diese Klemme hin angesprochen. Wie zu erwarten, setzte er seine Hoffnung in erster Linie auf die beiden japanischen Schnellen Brüter. Aber "Monju" (siehe vorhergehenden Blog) ist noch lange nicht für den Einsatz von Brennstäben aus minoren Aktiniden verfügbar und sein kleinererer Bruder "Joyo" liegt darnieder, weil dort versehentlich ein Brennelement abgesäbelt wurde. Aller Wahrscheinlichkeit nach wird er nicht mehr in Betrieb genommen werden. Übrig bleibt - wir vergessen mal Indien - nur noch der russische Brüter "BN 600", aber den würden sich die Russen sicherlich teuer bezahlen lassen. Bigot erwähnte auch noch den französischen Testreaktor "Horowitz", welcher derzeit im Bau ist. Aber dieser ist als thermischer Leichtwasserreaktor nicht für die Aufspaltung schwerer Atomkerne geeignet, was einem Newcomer schon mal entgehen kann.

Was bleibt, ist der Bau eines neuen Schnellen Reaktors und daran planen die französischen Wissenschaftler bereits heftig. SFR ("Sodium Fast Reactor") soll er heissen und eine Leistung zwischen 250 und 600 Megawatt erreichen. Ob die Politiker das Geld für seinen Bau bewilligen werden, ist zumindest fraglich. Die mässigen bis miserablen Erfahrungen mit früheren französischen Natriumreaktoren (Rapsodie und Superphenix) haben sie vorsichtig werden lassen. Vermutlich bleibt der SFR das, was er ist:

ein Papierreaktor.

Sonntag, 3. Mai 2009

Ein müder Löwe

Wer Japaner kennt, weiss wie sie sind: blitzgescheit und bienenfleissig. Überträgt man ihnen heute eine Aufgabe, dann ist sie morgen erledigt - manchmal schon gestern. Das gilt allerdings nicht für das Kernkraftwerksprojekt "Monju". Diesen Schnellen Brutreaktor haben die japanischen Physiker und Ingenieure zwar zügig aufgebaut - aber seit, sage und schreibe, 15 Jahren bemühen sie sich vergeblich um seine Inbetriebsetzung.

Vorab: was ist ein Schneller Brutreaktor (auch Schneller Brüter genannt) und wofür braucht man ihn? Er ist ein Kernkraftwerk, ähnlich wie die mehr als 400, welche derzeit auf der ganzen Welt betrieben werden und elektrischen Strom erzeugen. Im technischen Aufbau unterscheidet er sich von diesen sog. konventionellen Kernkraftwerken dadurch, dass er schnelle (statt langsame) Neutronen benutzt, dass er mit flüssigem Natrium (statt Wasser) gekühlt wird und dass er sogar seinen Nuklearbrennstoff selbst generiert.

Letzteres verleiht diesem Reaktortyp auch seinen Charme. Während für die konventionellen Reaktoren der Kernbrennstoff (Uran) bereits nach einigen hundert Jahren zur Neige gehen wird, kommt man beim Schnellen Brüter mit den gleichen Vorräten - so sparsam ist er - zehntausende von Jahren aus. Damit wäre für ein solch ressourcenarmes Land wie Japan das Energieproblem praktisch gelöst.

Mit dem Bau des Monju begann man (nach einigen wissenschaftlichen Vorarbeiten) im Jahr 1986. Als Standort hatte man die unbebaute Westküste Japans festgelegt, nahe bei dem kleinen Ort Tsuruga. Das Kraftwerksgelände musste buchstäblich aus dem steil zum Meer abfallenden Gebirge herausgehauen werden; mehrere lange Tunnels waren zu bohren um die Arbeiter dorthin befördern zu können und über einen eigens angelegten Tiefseehafen wurden die zum Teil hundert Tonnen schweren Komponenten angelandet. Umgerechnet 50 Millionen DM wurde allein für diese Präparation des Standorts ausgegeben.

Der anschliessende Bau und die Montage der vielen Komponenten klappte auf das Pünktlichste.
Die Terminpläne wurden mit einer Präzision eingehalten, die selbst noch Tage als Zeiteinheit erkennen liessen. Bei einem meiner gelegentlichen Besuche versicherten mir die japanischen Manager stolz, "dass sie derzeit 5 Tage (!) im terminlichen Vorlauf sind." Welch ein Unterschied zu unserer Situation in Deutschland, wo man die Terminverschiebungen (zumeist Verzögerungen) in Monaten, bisweilen in Jahren, bemessen musste.

Im Verlaufe von sieben Jahren war der hochkomplexe Schnelle Brüter errichtet. Etwas Verzug gab es bei der Inbetriebnahme, weil die Brennstofftabletten imWerk Tokai Muro nicht rechtzeitig beigestellt werden konnten. Aber im Mai 1994 war es so weit: der Monju wurde zum ersten Mal "kritisch", d.h. die Kernreaktion hielt sich selbst aufrecht. Im darauffolgenden Jahr konnte das Kraftwerk mit der Leistung von 280 Megawatt an das öffentliche Netz gekuppelt werden und die Stromerzeugung aufnehmen. Alles in allem hatte das Projekt umgerechnet 4,2 Milliarden Euro gekostet.

Aber dann schlug das Schicksal zu. Am 8 Dezember 1995, abends um 19.47 Uhr, meldeten die Rauchmonitore "Feuer im Sekundärsystem" und der Reaktor wurde gemäss Betriebshandbuch abgefahren. Ausgesandte Meldegänger stellten fest, dass an einer Hauptrohrleitung etwa ein bis zwei Tonnen flüssiges, heisses Natrium ausgetreten war, das sich in einer Lache am Boden gesammelt hatte. Später ergab sich, dass ein Temperaturmessfühler an dieser Rohrleitung gebrochen war, weshalb sich eine Leckstelle ausgebildet hatte und es zum Natriumleck gekommen war.

Bei der Abschaltung der Anlage und der Benachrichtigung der Aufsichtsbehörden wurden von der Betriebsleitung eine Reihe von Fehlern gemacht, welche die japanische Presse und Öffentlichkeit sehr übel nahmen. So wurde zum Beispiel nur ein Teil der Videoaufnahmen vom Ort des Geschehens veröffentlicht, was als "Vertuschung" gewertet wurde. Ein Hauptabteilungsleiter der Betreiberfirma PNC wurde mit einer innerbetrieblichen Untersuchung beauftragt. Mit der Aufgabe, gegen seine eigenen Chefs und Kollegen zu recherchieren, war er menschlich offenbar überfordert und nach einem langen Arbeitstag stürzte er sich vom Dach seines Hotels in Tokio zu Tote. Am Reaktor kam es daraufhin zu Massenentlassungen und sogar der Forschungsminister bot seinen Rücktritt an. Zwei Monate lang wurden täglich bis zu 5 mehrstündige Pressekonferenzen in dem Provinznest Tsuruga abgehalten, die jeweils von 50 bis 100 Journalisten besucht waren. In den grossen japanischen Zeitungen wurde monatelang über Monju auf Seite 1 berichtet. Demgegenüber belief sich der Schaden am Kraftwerk auf wenige hundertausend Euro; kein Mensch war durch den Störfall am Reaktor getötet oder auch nur verletzt worden.

Als die Erregung zurück ging, kam es im September 1999 an der schon genannten und weit entfernten Uranfabrik Tokai Mura zu einem wirklich schweren Unfall. Durch Freisetzung von Radioaktivität verloren zwei Arbeiter ihr Leben, einige weitere wurden verstrahlt. Die staatliche Aufsichtsbehörde, welche geschlampt hatte, wurde daraufhin von Grund auf umorganisiert; neue Experten überprüften nun die Brennstoffanlage - und auch nochmals den Schnellen Brüter Monju.

Und sie fanden einiges, was es zu verbessern galt. Dutzende von Anlagenräume wurden umgeplant, sodass sie im Falle einer neuerlichen Natriumleckage abgeschottet werden konnten. Viele sollten mit feuerfestem Blech ausgekleidet werden, das in der Lage war, austretendes Natrium zurück zu halten. Alle Messfühler an den Rohrleitungen sollten durch verbesserte Bauarten ausgetauscht werden. Bei diesen sog. Nachbesserungen wurden die Japaner von ihren internationalen Fachkollegen unterstützt; auch Experten des Forschungszentrums Karlsruhe waren darunter.

Parallel dazu kam es zu einer Serie von Prozessen, welche von den Atomgegnern in Japan veranlasst wurden. Sie obsiegten sogar anfangs beim Oberlandesgericht Nagoya, wodurch die Betriebsgenehmigung des Monju widerrufen und die Arbeiten in Tsuruga eingestellt werden mussten. Der Oberste Gerichtshof hob dieses Urteil im Mai 2005 jedoch wieder auf; massgeblich dabei war der Nachweis, dass der Reaktorkern gegen Kernschmelzen hinreichend ausgelegt war. Ausserdem wurde eine Reihe weiterer Auflagen erteilt.

Mit dieser endgültigen, gerichtsfesten Genehmigung konnten nun die oben beschriebenen Umplanungen technisch realisiert werden. Dass dies bei einer bereits fertiggestellten Grossanlage kein leichtes Unterfangen ist, leuchtet sicher auch jedem Laien ein. Derzeit befindet man sich damit in der Endphase und um die Jahreswende will man den Schnellen Brüter wieder am Netz haben. Dazwischen liegen 15 Jahre des "Stillstands" währenddessen allerdings heftig gearbeitet wurde.

Zum Schluss noch eine Bemerkung zur Herkunft des Namens "Monju". In der japanischen Religion und Mythologie ist Monju ein (Neben-) Buddha, der immer abgebildet wird, wie er auf einem Löwen reitet. Löwen sind als Wildtiere bekanntermassen keine ausdauernden Sprinter, sondern ermüden leicht und nehmen sich nach einer erfolgreichen Jagd immer eine längere Auszeit, bevor sie wieder zum Spurt ansetzen...

...was ich meinen japanischen Freunden auch bei ihren Projekt Monju wünschen möchte.

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