Reaktortypen: Welche Arten von Atomkraftwerken gibt es?

Atomkraftwerk ist Atomkraftwerk? Sollte man meinen, stimmt jedoch so nicht. Um das gespaltene Atom in Energie umzuwandeln gibt es verschiedene Techniken, die sich durch Reaktoraufbau, Brennstoff und Kühlung unterscheiden.

Was passiert im Atomkraftwerk?

Atomkraftwerke produzieren Strom – doch wie genau das abläuft, wissen nur die wenigsten. Allen Reaktortypen gleich ist das Aufspalten von Atomen. Bei diesem Vorgang wird eine große Wärmemenge frei. Durch diese kann man Wasser zum Verdampfen bringen, wodurch man wiederum Turbinen antreiben kann. Die Turbinen sind mit einem Generator verbunden, welcher schließlich den Strom produziert.

Der Aufbau des Reaktors

Ebenfalls sehr ähnlich ist bei allen Arten von Atomkraftwerken der Aufbau des Kernreaktors. Von außen sieht man nur einen riesigen Beton-Klotz, welcher den Reaktor vor äußeren Einflüssen schützt. Darunter verbirgt sich das Containment, welches die Radioaktivität drinnen und alles andere draußen halten soll. Das Herzstück eines Atomkraftwerkes ist der Reaktorturm, in welchem die Kernspaltung stattfindet.

Druckwasserreaktoren haben zwei Wasserkreisläufe

Heute in Deutschland am weitesten verbreitet sind Druckwasserreaktoren. Von den neun Atomkraftwerken, die zu Beginn 2015 noch in Betrieb waren, zählen sieben zu dieser Art von Atomkraftwerk. Bei Druckwasserreaktoren wird Wasser durch die Hitze, welche bei der Kernspaltung entsteht, so stark erhitzt, dass es rund 320 Grad bei 150 bar Druck bekommt. Dieser primäre Wasserkreislauf gibt seine Energie an einen sekundären Kreislauf ab. Beide sind in sich abgeschlossen, sodass keine Vermischung des kontaminierten Wassers aus dem ersten Kreislauf mit dem zweiten stattfindet. Im zweiten Wasserkreislauf entsteht durch die Hitze Wasserdampf, welcher anschließend die Turbinen antreibt.

Zwei Siedewasserreaktoren stehen auch in Deutschland

Auch zwei Siedewasserreaktoren werden in Deutschland betrieben. Hierbei verzichtet man auf einen zweiten Wasserkreislauf. Das Wasser wird direkt erhitzt, sodass Wasserdampf entsteht. Dieser Wasserdampf wiederum treibt eine Turbine an. Hat der Dampf die Turbine durchlaufen, wird er wieder heruntergekühlt und erneut verwendet. Das Wasser, welches im Siedewasserreaktor verwendet wird, enthält radioaktive Stoffe. Das meiste davon bleibt durch die Wiederverwendung des Wassers und aufwendige Filteranlagen innerhalb des Reaktors. Auffällig sind jedoch die erhöhten Krebsraten gegenüber eines Druckwasserreaktors in der unmittelbaren Umgebung.

Graphitreaktoren nicht weit verbreitet

Den Begriff Graphitreaktor kennen vielleicht all diejenigen, die sich mit dem GAU in Tschernobyl beschäftigt haben. Denn genau diese Art von Atomkraftwerk war dort in Betrieb: ein Graphitreaktor. Dieser Reaktortyp wird bei enorm hohen Temperaturen von etwa 700 Grad betrieben, weswegen er auch Hochtemperaturreaktor genannt wird. Das erfordert eine spezielle Kühlung, welche durch Gas realisiert wird. Das Gas erhitzt sich und gibt die Wärme schließlich wieder an Wasser ab. Der gasgekühlte Reaktor besitzt zudem im Brennraum Graphitkugeln. Diese Kugeln geben dem Reaktortyp seinen Namen und werden als Moderator eingesetzt. Das bedeutet, dass Graphit in diesem Reaktor dafür zuständig ist, sehr schnelle Neutronen abzubremsen oder gar abzufangen.

Schnelle Brüter: Gradwanderung zwischen Zivil und Militär

Neben den genannten Arten von Atomkraftwerken, also Druck-, Siede- und Graphitreaktoren, sind noch die sogenannten "Schnellen Brüter" zu nennen, eine Art von Brutreaktor. Dieser Reaktortyp produziert das zur Kernspaltung benötigte Plutonium selbst und gilt aus diesem Grund als besonders unsicher. Plutonium kommt auch bei der Herstellung von Atombomben zum Einsatz, weswegen man bei einem eventuellen Unfall mit einer atombombenähnlichen Explosion rechnen muss. In Deutschland baute man in den 70er Jahren ein solches Atomkraftwerk, nahm es aufgrund massiver Proteste jedoch nie in Betrieb. Heute steht auf dem Gelände des ehemaligen AKW ein Vergnügungspark.

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