Atomkraftwerk

Ein Atomkraftwerk, auch Kernkraftwerk genannt, ist ein Kraftwerk, in dem elektrischer Strom durch kontrollierte Kernspaltungen erzeugt wird. Dabei dient Wasserdampf als Energieträger.

Inhalts­verzeich­nis

    Aufbau und Funktionsweise von Atomkraftwerken

    Das Kernkraftwerk unterscheidet sich von anderen dampfbetriebenen Kraftwerken dadurch, dass für den Antrieb der Dampfturbine nicht Kohle, Öl oder Erdgas verbrannt werden. Vielmehr verwendet man die Wärme, die bei der Spaltung von Kernbrennstoffen entsteht.

    Der Kernreaktor bildet das Herzstück des Kernkraftwerks. In ihm befindet sich der Reaktorkern aus Brennelementen oder Brennstäben, die den Kernbrennstoff enthalten.

    Wie funktioniert ein Atomkraftwerk?

    In Deutschland werden hauptsächlich die Brennstoffe Uran und Plutonium verwendet, da sie sich aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften am besten für die kontrollierte Kernspaltung eignen. Die Kernspaltung beruht auf der Tatsache, dass Atomkerne nur eine bestimmte Menge Energie aufnehmen können, ohne zerstört zu werden. Für eine kontrollierte Kernspaltung wird den Atomkernen also mehr Energie zugeführt, als sie ertragen können, sodass sie instabil werden und sich spalten. Hierbei wird Wärme freigesetzt und auf einen Wärmeträger, meist Wasser, übertragen. Das Wasser erwärmt sich und wird zu Wasserdampf, der einer Dampfturbine zugeführt wird. Die Turbine wandelt den Wasserdampf in Rotationsenergie um, die wiederum in einem angeschlossenen Generator in elektrische Energie, also Strom, umgeformt wird.

    Der übrige Wasserdampf gelangt in einen Kondensator und wird in Form von flüssigem Wasser wieder in den Kernreaktor zurückgeführt. Der Kreislauf beginnt von vorn.

    Typen von Atomkraftwerken

    In Deutschland gibt es zwei Typen von Kernreaktoren: Druckwasserreaktoren und Siedewasserreaktoren.

    In einem Druckwasserreaktor wird die Kernenergie in einem Druckbehälter innerhalb des Reaktorkerns freigesetzt. Um eine kontrollierte Kettenreaktion zu gewährleisten, nutzt man Wasser, das unter einem Druck von ca. 160 bar steht. Das Wasser dient auch als Kühlmittel und wird für den Transport der Wärme zu einem Wärmetauscher auf ca. 320 Grad Celsius gehalten. Der Wärmetauscher erzeugt dann den 285 Grad Celsius heißen Wasserdampf, der über die Dampfturbine dem Stromgenerator zugeführt wird.

    Bei Siedewasserreaktoren wird der Wasserdruck im Druckbehälter auf nur etwa 70 bar gehalten, damit das Wasser nach der Kernspaltung schon im Druckbehälter teilweise verdampfen kann und so direkt auf die Turbinen geleitet wird. Auf diese Weise werden radioaktive Partikel, die sich durch die Entstehung des Wasserdampfes bilden, im Druckbehälter zurückgehalten. Siedewasserreaktoren gelten dadurch als besonders sicher.

    Welche Risiken bestehen durch Atomkraftwerke?

    Neben den allgemeinen Unfallrisiken ist die Nutzung von Kernenergie mit besonderen Risiken verbunden. Vor allem die Radioaktivität der Spaltprodukte kann für das Umfeld eines Atomkraftwerks gefährlich werden und von kleinen, internen Unfällen bis hin zu großen, internationalen Katastrophen, wie etwa das AKW-Unglück von Fukushima im Jahr 2011, führen.

    Ist ein Kernkraftwerk normal in Betrieb, werden kleine Mengen radioaktiven Materials durch die Belüftungsanlagen in die Umwelt abgegeben. Im Falle von Störungen oder Unfällen können auch größere Mengen des belasteten Materials nach außen gelangen und Umwelt und Nahrungsketten gefährden. Genauso können technische Defekte dazu führen, dass der Reaktorkern schmilzt und große Mengen an Radioaktivität unkontrolliert in die Umwelt entweichen.

    Ein weiteres Problem, das sich aus der Nutzung der Kernenergie ergibt, ist das der Entsorgung und Endlagerung von radioaktiven Abfällen.

    Kunden-Bewertungen

    • 5 / 5
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