Stromversorgung eines Kernkraftwerks

25.03.2011

Stromversorgung eines Kernkraftwerks

Die Sicherheitssysteme von Kernkraftwerken sollen in der Lage sein, das Kernkraftwerk bei Bedarf sicher abzuschalten und die anfallende Nachwärme abzuführen. Diese Sicherheitssysteme basieren dabei weitgehend auf dem Betrieb elektrischer Komponenten, die während des Normalbetriebs des Kernkraftwerks ihren Strom aus dem Generator beziehen.                               

Tritt eine Störung des Normalbetriebs ein, so wird die elektrische Produktion des Kernkraftwerks jedoch i. d. R. gedrosselt oder je nach Stärke der Störung vom sogenannten Reaktorschutzsystem automatisch abgeschaltet. In diesem Fall liefert der Generator keinen Strom mehr, so dass der Betrieb der Sicherheitssysteme durch elektrische Ersatzenergie aufrechterhalten werden muss.  Diese stammt meist aus Notstromdieselaggregaten oder aus speziellen Batterien.

 
Insgesamt kommt damit der elektrischen Energieversorgung und insbesondere der Notstromversorgung eine zentrale sicherheitstechnische Bedeutung zu, da die Versorgung der verschiedenen Komponenten der Sicherheitssysteme direkt oder indirekt zentral durch diese Energieerzeugungsanlagen bzw. -speicheranlagen erfolgt.

 
Auf der Basis von Sicherheitsanalysen wurden in der Vergangenheit zahlreiche Änderungen in der elektrischen Energieversorgung vorgenommen. Zusätzliche Einspeisungen aus dem Netz (Reservenetzeinspeisung, Notstromnetzeinspeisungen, schnell anlaufende Gasturbinen auf dem Gelände oder auch Einspeisung vom Nachbarblock) sowie weitere Dieselaggregate für den Betrieb von Not- und Nachkühlketten wurden in Folge in den in Betrieb befindlichen Anlagen nachgerüstet.

 

Um die Abhängigkeit von der elektrischen Energieversorgung zu veringern, wurde das Design von neueren Reaktortypen z. T.  so geändert, dass passive Komponenten die Nachkühlung allein unter Ausnutzung physikalisch gegebener Effekte übernehmen und damit die aktiven Nachkühlsysteme zum Teil oder vollständig ersetzen können. Je nach Reaktorkonzept, das durch die verschiedenen Hersteller entworfen wurde (bspw. EPR, ABWR, APR-1400), ist jedoch nach wie vor eine elektrische Energieversorgung aus Batterien z. B. zum Öffnen bestimmter Armaturen und für die Überwachung, die Steuerung oder auch für die Gefahrenmeldung notwendig. Zudem haben Batterien die Eigenschaft einer endlichen Speicherung von Energie, so dass aktive Komponenten für ihre Aufladung zur Verfügung gestellt werden müssen. Generell kann damit die Abhängigkeit der Sicherheitssysteme von einer Stromversorgung deutlich reduziert werden. Auch bei der Mehrzahl der modernen Reaktorkonzepte kommt der Notstromversorgung jedoch nach wie vor eine wichtige sicherheitstechnische Bedeutung zu.