Wie schaltet man ein Kernkraftwerk aus?

Ganz einfach: man drückt auf den Knopf, auf dem AUS steht, und dann fährt es herunter. Um das Herunterfahren auch mal für hohlköpfige Kinderbuchautoren im fachfremden Einsatz zu verdeutlichen:

Herunterfahren kann man sich wie das Abschalten süddeutscher Politiker im Norden vorstellen, die anschließend unter Verbrauch großer Mengen an Benzin in die Süden heruntergefahren werden. In der Form werden auch Kernkraftwerke heruntergefahren.

Die Brennstäbe produzieren nämlich Wärmeenergie aus dem spontanen Zerfall von Atomkernen. Deshalb ist der Begriff „Atom“ auch nicht korrekt, denn betroffen sind die Kerne von Atomen. Die zerfallen spontan und werden nicht gespalten. Aus Spaltung kann man nämlich keine Energie gewinnen, wie die Nichtexistenz von juristisch, journalistisch oder politisch betriebenen Haarspaltereikraftwerken eindrucksvoll beweist. Würden dagegen die Grünen oder die SPD gespalten, welche Politik zu verfolgen ist, würde dadurch genügend Energie frei, den Unfug, den diese Leute derzeit anrichten, wieder zu beseitigen. Leider ist ein solches PKR (Politikerkraftwerk) noch nicht betriebsbereit.

Doch weiter: dieser Zerfall erfolgt mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit, die in KKW technisch durch induzierten Zerfall etwas erhöht ist, damit genügen Wärme frei wird.¹) Die Zeit, nach der die Hälfte der Kerne zerfallen sind, nennt man Halbwertszeit. Und die ist für viele Elemente sehr lang. Das sind die Standardwerte bei normalen Umweltkonzentrationen der Elemente:

Im KKW sind die Elemente konzentrierter, damit genügend Wärme herauskommt, die man zur Stromerzeugung nutzen kann. Schaltet man ein KKW ab, sorgen spezielle Abschalteinrichtungen dafür, dass der induzierte Zerfall zurück gefahren wird und damit weniger Wärme frei wird. Aber nur weniger. Das Zeug ist in jeder Beziehung immer noch heiß genug, dass man es nicht anfassen und zerlegen kann und nicht nur von der Wärme, sondern auch von der Strahlung gebraten wird. Man kann nur warten, bis sich alles so weit abgekühlt hat, dass man die Reste aufarbeiten kann und das dauert Jahre. Fukushima ist ein Beispiel dafür: dass KKW war schon lange abgeschaltet und in der Abkühlungsphase, die aber immer noch nicht so weit gediehen war, dass eine Naturkatastrophe kein Unheil mehr anrichten konnte.

Das Warten ist allerdings ein aktiver Prozess. Es wird ja immer noch Wärme frei, aber nicht mehr so viel, dass man daraus Strom gewinnen könnte, aber trotzdem muss man sie abführen. Also die Kühltürme usw. erst mal weiter laufen lassen. Mit anderen Worten:

Es gibt keine Abschaltung. Es gibt nur eine Umschaltung von Erzeuger auf Verbraucher.

Durch eine Abschaltung wird aus einem Stromlieferanten ein Stromkunde. Das Wort Abschaltung ist mithin sprachlich genauso ein Unfug wie Atomkraftwerk und Kernspaltung.

Jetzt gibt es ja zwei Arten der Abschaltung: das komplette Herunterfahren und die Bereitschaft. Ein komplett herunter gefahrenes KKW kann theoretisch zwar wieder angefahren werden, dauert jedoch sehr lange. Ein in Bereitschaft gegangenes Kraftwerk kann schneller wieder angefahren werden, jedoch dauert auch das deutlich länger als die Vorstellungen im Kopf eines Kinderbuchautors. Zudem ist das Anfahren eine Sache, die mit Vorsicht zu erfolgen hat, da Schäden an Anlagenteilen durch den extremen Lastwechsel nicht auszuschließen sind. Fazit: im Falle eines spontanen Lastmangels kann man mit KKWs nichts anfangen, egal ob nun stillgelegt oder in Bereitschaft.

Um mal zu Zahlen zu kommen:

  • Im Betrieb liefert ein KKW 100% der Energie, für das es ausgelegt ist. Und zwar fast immer, weil solche Kraftwerkstypen größere Wechsel nicht geeignet sind.
  • Ein stillgelegtes KKW verbraucht ca. 1% der Energie, die es früher geliefert hat, für die Kühlung. Das gilt über Jahre hinweg, also auch die meisten bereits stillgelegten KKW ziehen mächtig Strom aus dem Netz.
  • Ein KKW in Bereitschaft benötigt. ca. 2% der Energie, die es früher geliefert hat.

Rechnet man das mal nach, kommt man auf folgende Werte für die Abschaltorgie am 31.12.22:

Die Kraftwerke haben eine Leistung von ca. 1.400 MW. Macht 4.200 MW, die entfallen. Emsland wird stillgelegt = 15 MW Kühlleistung, die beiden anderen gehen in Bereitschaft macht 2*30MW = 60 MW Kühlleistung. Der Gesamtverlust für das Stromnetz beträgt mithin 4.275 MW.

Rechnet man die bereits abgeschalteten Kraftwerke hinzu, kommt man auf ca. 100 MW elektrische Leistung, die auch im Falle eines Blackouts AUF KEINEN FALL abgeschaltet werden dürfen. Sonst riskiert man einen Fukushima-Unfall. Anders ausgedrückt: mit der Abschaltung der KKW steigt die Wahrscheinlichkeit für einen Blackout nicht nur um das Verhaltnis der wegfallenden Leistung, sondern auch dadurch, dass rechtzeitig Verbrauchernetze abgeschaltet werden müssen, die im Fall eines unkontrollierten Blackouts auch die 100 MW Kühlleistung beeinträchtigen könnten.

Die Ingenieure werden wohl auch das irgendwie hinbekommen, obwohl das formal deutlich komplizierter ist als die Irren, die den ganzen Unfug verursachen, irgendwie zu beseitigen.


¹⁾ Induzierter Zerfall: der Zerfall wird so gesteuert, dass die Bruchstücke von anderen Atomkernen absorbiert und diese so in Elemente mit einer kürzeren Halbwertszeit überführt werden, die mithin schneller zerfallen. Mehr Zerfälle = mehr Wärme.