Frage von marco8639, 68

Was passiert bei einer EMP mit einem Atomkraftwerk?

Angenommen eine Sonnenerroption löst eine gewaltige EMP aus würde dann die ganzen Atomkraftwerke auf der Welt unsere Zukunft besiegeln? Ich meine bei einer EMP ist jeglicher Wasseraustausch oder Kreislauf in einem Kernkraftwerk unterbrochen. Würde die Welt danach noch die selbe sein?

Antwort
von exxonvaldez, 68

Zum Glück sind große Wasserpumpen und Dieselaggregate sehr archaische Geräte, die mit Spannungsspitzen gut klar kommen.

Man bekommt ein KKW auch ohne Computer in einen sicheren Zustand.

Schlimmer dürfte sich der anschließende Blackout auswirken.

Kommentar von marco8639 ,

Bei einer EMP wird jegliche Elektronik nicht nur lahm gelegt sonder teilweise auch zerstört.

Kommentar von exxonvaldez ,

Das stimmt so auch nicht. Es kommt auf verschiedene Faktoren wie Speicherdichte, Abschirmung usw. an.

Kommentar von strol ,

Es wird nicht zwangsweise jegliche Elektronik durch einen EMP zerstört. Es gibt auch EMP sichere Systeme und Räume. Ich weiß zwar nicht, wie das in einem AKW realisiert ist, aber ich könnte es mir durchwegs vorstellen.

Kommentar von ocin1 ,

Man realisiert das, indem man auf Transistor-Halbleiter-Elektronik verzichtet. Man muss sich also der Elektrotechnik der späten 50'ger Jahre bedienen. Der EMP zerstört durch Spannungsinduktion die sensiblen Halbleiterbauteile. Also benötigt man klassische Relais- und z.B. Röhren-Schaltungen. Jeder Notstromgenerator, ob in einem Krankenhaus oder eben in einem Kernkraftwerk (KKW) kann vor Ort von Hand gestartet werden (wie auch die Autos in den 50'gern). Die Halbleiter-Elektronik dient nur der Fernsteuerung, auf welche man im Notfall verzichten kann.

Kommentar von ocin1 ,

Die Dieselgeneratoren würden anspringen, da man diese mit Druckluft startet. Wenn es notwendig ist, startet man sie von Hand, also man öffnet die Druckluftventile von Hand. Die Halbleiter-Ansteuerelektronik dient nur zur Fernsteuerung, ist jedoch nicht notwendig!

Übrigens alle Pumpen, Motoren, Autos und Motorräder ohne voll-elektronische Zündung (also ohne Transistor-Elektronik) würden auch nach einem EMP weiter fahren ...

Antwort
von ocin1, 30

Für solche Fälle gibt es passive Systeme, die nach dem Prinzip "Scherkraftheizung" arbeiten.

Bsp. in einem Druckwasserreaktor wird sich im Primärkreis eine Naturzirkulation einstelle. Das funktioniert so wie bei den alten Heizungsanlagen von früher ohne aktive Pumpe. Durch diese Naturzirkulation im Primärkreis (Reaktorkern) wird zu schon mgen al die Nachzerfallswärme bis zum Wärmeübertrager (Dampferzeuger) befördert. Der Dampferzeuger nimmt diese Wärme nun solange auf, wie Wasser auf der Sekundärseite vorhanden ist. Hierzu gibt es sehr große Wasservorräte in einem KKW, welche alle ohne aktive Mittel automatisch in den Sekundärkreis einlaufen würden. Die KKW-Konstruktion muss sicher stellen, das mindestens 72h (3 Tage) damit die Nachzerfallswärme abgeführt werden kann.

Nach diesen 3 Tagen müssen die Wasserbehälter des Sekundärkreises wieder aufgefüllt werden. Hierzu reicht jedoch schon eine Benzin getriebene Pumpe (wäre dann ohne Halbleiter-Ansteuerelektronik, wie die alten Autos oder Motorräder)  und der Brunnenanschluss, den jedes deutsche KKW hat aus. KKW die an einem Fluss oder am Meer liegen, können natürlich auch dieses Wasser nehmen. Hierbei ist jedoch klar, dass die Anlage hinter her durch das ungefilterte Wasser verdreckt ist.

Neben bei, die Notstromdiesel der KKW werden über Druckluft gestartet. Wenn es einen EMP gibt, wird nur die Halbleiter-Ansteuerelektronik der Druckluftventile gestört. Natürlich kann immer noch eine Person zu den Dieselgeneratoren gehen und die Ventile von Hand öffnen (das sollte eigentlich klar sein).

Am KKW Fukushima trafen nun viele Sachen zusammen. Im Block I lief das passive Kühlsystem (Siedekondensator) bereits und wurde abgeschaltet. Durch einen Konstruktionsfehler (der bekannt war) konnten die Ventile dieses passiven Systems nur aktiv (mit Strom) geöffnet werden. Daher schaltete sich das System ab, als der Batterie-Strom ausfiel.

In den Blöcken II und III lief das passive TJ-Einspeise-System an.

Durch diese Systeme und in Kombination mit dem Druckablassen (würde im Notfall auch passiv eingeleitet, jedoch dann ohne Berücksichtigung der Windrichtung) konnte die Nachzerfallswärme weitere 68h (2 Tage und 20 Stunden) abgeführt werden. Da im Block I das passive System durch den Konstruktionsfehler schon sehr früh ausfiel, wurde die Nachzerfallswärme nur 24 h passiv abgeführt.

Man bedenke weiter, das die Anlage Fukushima Daiichi eine der ersten in Japan gebauten war. Aktuelle Anlagen z.B. die deut. Konvoi, AEG-KWU 79, der rus. WWER1200, haben alle aus den Störfällen gelernt und hier besonders nachgelegt.

Trotz der Konstruktionsfehler am KKW-Fukushima Daiichi, kann gesagt werden, dass es keine Strahlentote durch dieses Unglück gab. Auch die radioaktive Kontamination liegt weit hinter dem zurück, was bundesdeutsche "Atomkraftgegener" beschwören und prophezeit haben. Das ist beachtlich, wenn man weiter bedenkt, dass das Druckablassen am KKW Fukushima Daiichi ohne Filter erfolgt ist. In europäischen KKW-Anlagen muss eine Fikterkolonne installiert sein, sodass das Entweichen radioaktiver Stoffe soweit wie möglich unterbunden wird. Auch in dieser Hinsicht war das KKW Fukushima Daiichi technisch rückschrittlich und nicht mit deutschen Anlagen ebenwürdig. 

Quellen:

ww-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/te 1624 web.pdf

passive

Kühleinrichtungen in klassischen Kernreaktoren (Siede- u. Druckwasserreaktor

)

ww.cne-nasa.com.ar/noticias_adjuntos/26.ppt

Folie 12 TJ-Einspeisesystem

ww.kta-gs.de/d/versch/ktags_66.pdf /Zusammenstellung anlageninterner Notfallschutzmassnahmen und die Pruefung ihrer Regelung im KTA
Antwort
von GuenterLeipzig, 51

Das AKW wird keine Kühlung mehr haben, da diese nun mal elektrisch betrieben wird.

Die gesamte Elektrik wird bei einem EMP ausfallen, also auch die Kühlung.

Was passiert, wenn die Kühlung ausfällt, wissen wir von Fukushima.

Günter

Kommentar von exxonvaldez ,

Und es gibt keine Pumpen mit Dieselmotor?

Kommentar von HarryHirsch4711 ,

Auch diese besitzen eine Motorelektronik..

Kommentar von GuenterLeipzig ,

... und was ist mit den Glühkerzen für den Kaltstart?

Günter

Kommentar von ocin1 ,

das mag sein, jedoch ohne Transistoren, wie die alten Autos oder Motorräder. Bsp. eine Simson S50 würde auch nach einem EMP weiter fahren, da sie zur Ansteuerung keine Halbleiterbauteile besitzt, nur klassische Kontakt-Elektronik. Also kein Problem, da diese Notansteuerung auch bei allen Notstromgeneratoren vorhanden ist. Ob nun in einem Krankenhaus oder in einem KKW. Die Halbleiteransteuerung dient nur der Fernsteuerung, ist jedoch nicht notwendig.

Kommentar von exxonvaldez ,

Diese "Motorelektronik" ist zum Starten aber nicht notwendig!

(Zur Erinnerung: Motoren gibt es schon sehr viel länger als Computer!)

Kommentar von ocin1 ,

@GuenterLeipzig:  "Die gesamte Elektrik wird bei einem EMP ausfallen" das ist eindeutig falsch, warum? In Kernkraftwerken gibt es jede menge Hochtechnologie auf Basis der Halbleitertechnik, die bei einem EMP zerstört werden kann. Jedoch ist dieser Umstand nun wirklich kein Geheimnis. Aus diesem Grund können alle Komponenten in einem KKW auch über klassische Schaltungen (Relais,...) gesteuert werden. Diese Notschaltung dienen dann zum sichern Abfahren des Reaktors und zur Sicherung der Abfuhr der Nachzerfallswärme.

"Das AKW wird keine Kühlung mehr haben, da diese nun mal elektrisch betrieben wird." Das ist streng genommen nicht richtig. Im Primärkreis wird sich eine Naturzirkulation einstellen, welche die Nachzerfallswärme von selbst zum Dampferzeuger transportiert. Das funktioniert nach dem altbewährten Prinzip der Schwerkraftheizung. Im Dampferzeuger wird dann die Nachzerfallswärme solange an den Sekundärkreis übertragen, wie Wasser im Sekundärkreis ist. Hierzu gibt es sehr große Wasservorräte im KKW, welche alle passiv einspeisen, wenn der Füllstand im Sekundärkreis sinkt. Dieser Wasservorrad muss per Gesetz für mindestens 72h (3 Tage) reichen, sodass in dieser Zeit die Nachzerfallswärme sicher abgeführt werden kann. Sind die Behälter leer, reicht eine Benzin getrieben Pumpe um sie wieder zu füllen. Aus diesem Grund haben alle KKW in der BRD einen eigenen Brunnen. Die KKW die am Meer oder an Flüssen liegen können sich natürlich auch diesem verunreinigten Wasser bedienen. Also alles halb so schlimm... Nebenbei, die Nachzerfallswärem sinkt exponentiell mit der Zeit

 

Kommentar von GuenterLeipzig ,

Absatz 2 interessant.

Absatz 1 bin ich mir nicht sicher, ob ein EMP nicht auch hier Schaden anrichtet. Relais sind ja nichts weiter als Spulen.

Wenn ja jetzt en EMP kommt, stelle ich mir vor, dass die induzierte Spannung um ein Vielfachen über dem liegt, was die Spule vertragen kann.

Aber auch selbst wenn das AKW alle dem trotzen würde, ist der EMP ja nicht nur auf das AKW begrenzt sondern wirkt auch im unmittelbaren Umfeld auf die Infrastruktur.

Dort bricht ja die gesamte Infrastruktur schlagartig weg, die aber im Zweifel notwendig ist, um Ver- und Entsorgungsleistungen für das AKW zu erbringen.

Die simpelsten Dinge werden dann ja sofort zum Problem.

Beste Grüße & vielen Dank!

Günter

Kommentar von ocin1 ,

@GuenterLeipzig: Ohne weiter in die Tiefen der Elektrotechnik einzutauchen, will ich dir mit einem einfach Beispiel die Widerstandsfähigkeit der Elektrotechnik gegen einen EMP symbolisieren. Wenn man militärisch die Wirkung von Kernwaffen testet, geschieht das durch Tests. Hier verwendet man einen Haufen von Elektronik, um mittels Sensoren die Wirkung der Kernwaffe im direkten Umfeld aufzunehmen. All diese Technik funktioniert ist in der Lage die vollständige Explosion über zu arbeiten, wie die über 1000 Kernwaffentest belegen. Man  bedenke, dass die ersten Kernwaffentest bereits in den 40'gern getätigt wurden.

Antwort
von Infomercial, 67

Kommt auf den Kraftwerkstyp an. Einige haben vernünftigerweise eine Notabschaltung, welche automatisch mechanisch ausgelöst wird und deshalb unabhängig von nem Stromausfall funtioniert. Dabei sinken die Regelelemente von alleine ab und stoppen die Reaktion.

Kommentar von marco8639 ,

Und was ist mit dem Primärkreis?

Kommentar von Infomercial ,

Was soll damit sein, alles was Strom braucht, funktioniert nach einem EMP nicht mehr ....fast alles.

Wichtig ist, daß die Brennstäbe abgeschottet werden und die Reaktion zum Erliegen kommt.

Kommentar von marco8639 ,

Das Kühlsystem wäre auch Deaktiviert wodurch die Brennelemente die noch sehr Heiß sind schmelzen würden und dann käme es zu entwicklungen wie in Fukushima. Auch wenn die Kettenreaktion unterbrochen ist benötigt der Reaktor Primär so wie Kühlkreis um Heruntergefahren zu werden.

Kommentar von Infomercial ,

Warum stellst du eine Frage, die du dir selber beantworten kannst?

Noch mal, wenn die Regelelemente (meist Graphitstäbe) herunterfahren, kommt die Reaktion zum Erliegen. Der Sinn einer automatischen Notabschaltung auf mechanischer Basis, ist wie der Name schon sagt ein Notfall. Dazu zählt ein genereller Stromausfall sowie ein Versagen der Kühkreisläufe....sonst brächte man ja keine Notabschaltung, wenn sie eh nichts bringt...

Antwort
von mrsinister154, 33

Ich hätte mehr angst um die satelliten

Kommentar von marco8639 ,

Weil dein Pokemon Go dann nich mehr geht oderwas?

Kommentar von mrsinister154 ,

weil es ohne satelliten sowohl nahezu unmöglich wird, über weite strecken zu kommunizieren, als auch zu navigieren; dass klingt jetzt nicht sehr dramatisch, aber du bemerkst es, wenn die lebensmittelversorgung (und die versorgung mit so ziemlich allem anderen wie medikamenten, elektronik, treibstoff, kleidung etc) unter das niveau der weltkriege sinkt, weil die ach so tolle globalisierung plötzlich nicht mehr funktioniert

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