Oak Ridge Research Reactor refueling, Symbolbild für Kernkraftwerke

Warum Kernkraftwerke doch regelbar sind!

Kürzlich hat mir eine Redakteurin vom Handelsblatt bei LinkedIn per Kommentar geschrieben, dass Kernkraftwerke bei der Energiewende nicht helfen würden, begründet mit der Aussage, dass Kernkraftwerke nicht regelbar sein würden und uns bei der Energiewende nicht helfen würde.

Nun fühlte ich mich herausgefordert und habe recherchiert, wie nun eigentlich die Regelbarkeit von Kernkraftwerken aussieht, da man ja schrieb, dass die Regelbarkeit bei Kernkraftwerken nicht gegeben sei, so wie es bei Gaskraftwerken sei und man so den Neubau von Gaskraftwerken rechtfertigen könne.

Nun, scheint man immer noch zu denken, dass Kernkraftwerke magische Technologie ist, aber letztlich ist es auch nur ein thermisches Kraftwerk, wie bei Gas und Kohle, nur ist die Energieform eine andere. Um einen Kernreaktor zu regeln, gibt es Steuerstäbe, diese werden aus dem Reaktor herausgefahren, damit es zur Kernspaltung kommen kann, dies führt dazu das sich das Wasser erwärmt und so eine Dampfturbine dann antreibt, welche über einen Generator dann Strom produziert. Will man die Leistung des Kernreaktors reduzieren, fährt man die Steuerstäbe wieder in den Reaktor rein, dadurch wird die Leistung gesenkt und der Reaktor kontrolliert.

Nicht so kompliziert, oder?

Kernkraftwerke sind regelbar

Das KIT, das Karlsruhe Institut für Technologie, hat in einem PDF Dokument vom Juli 2016 / Fallback (WebArchive) festgehalten, wie flexibel Kernkraftwerke betrieben werden können. Und dort findet sich der folgende Absatz:

 

Aus deren Betriebshandbüchern geht
hervor, dass Leistungsänderungen im Bereich nahe der Nennleistung (das ist die
höchste Leistung, die bei bestimmungsgemäßem Betrieb erbracht werden kann)
um bis zu 10 % pro Minute möglich sind.
Dies ist deutlich schneller, als es z. B. bei
Kohlekraftwerken Stand der Technik
ist (zwischen 2,5 und 4 %/min). Lediglich Gasturbinen sind mit 12 %/min noch
schneller regelbar.

Es stellt sich hier also die logische Frage, warum argumentiert man, dass Kernkraftwerke nicht bei der Energiewende helfen, wenn diese schneller regelbar sind als Kohlekraftwerke, welche in Deutschland das Stromnetz am Laufen halten, wenn es nicht genug Importstrom oder unzureichend gutes Wetter für Solar und Wind gibt?

Und dann argumentiert man, dass Kernkraftwerke nicht flexibel regelbar sind und Gaskraftwerke schon, dafür nun 40-50 Gaskraftwerke zu bauen, damit man in 7 Jahren, im Jahr 2030, aus der Kohle aussteigen kann.

Für eine 2% schnellere Regelung pro Minute, während Kernkraftwerke 2,5-4 mal schneller sind als Kohle.

Statt also 8 Kernkraftwerke in Deutschland, CO2 arm, zu betreiben, will man lieber 40-50 Gaskraftwerke bauen, welche mehr CO2 verursachen, später irgendwann mal Wasserstoff verbrennen soll, welche noch nicht mal existiert und es fraglich ist, woher dieser in großer Menge aus regenerativen Energien kommen soll, um Deutschlandweit 40-50 Gaskraftwerke versorgen zu können…

 

 

Frankreichs Kernkraftwerke zeigen, wie Regelbarkeit geht, denn dort decken diese die Grundlast ab, und können variabel gefahren werden, nicht volatil nach Lust und Laune des Wetters, sonst nach Nachfrage der Verbraucher. Vorteil ist, wenn genug regenerative Energie liefern, kann die Leistung der Kernkraftwerke reduziert werden, das spart Brennstoff, und wenn es weniger Energie von den regenerativen Energien gibt, kann man innerhalb weniger Minuten mehrere Hundert Megawatt an Leistung bereitstellen, ohne die Notwendigkeit von Akkus.

Man muss aber auch sagen, dass ein Kernreaktor ein komplexes System ist, das man nicht einfach so an und ausschalten kann. Und so ist die Lastfolgefähigkeit, von der momentanen Leistung abhängig, so erhöht sich die Leistung von 20 % auf 100 % nur um 2 %/Minute. Wohingegen die Leistung von 80 % auf 100 % um 10 %/Minute erhöht werden kann.

Auch kommt es darauf an, ob man einen Siedewasserreaktor oder einen Druckwasserreaktor hat.

Für das KKW Isar 2 wurden die folgenden Leistungsgradienten im Betriebshandbuch festgelegt: 2 % pro Minute bei Leistungsänderungen im Bereich von 20 bis 100 % der Nennleistung, 5 % pro Minute im Bereich von 50 bis 100 % der Nennleistung und 10 % pro Minute im Bereich von 80 bis 100 % der Nennleistung.[14]

Auszug Lastfolgebetrieb Wikipedia

Kernkraftwerke eignen sich somit gut für die Grundlast und stabil Leistung, weniger gut um Lastspitzen abzufangen, hier können Gaskraftwerke ihre eigentliche Stärke ausspielen und die Leistung schneller regeln.

Im Bild sieht man hier das Kernkraftwerk Cattenom, Reaktor 2, dieser liefer am 13. November auf schwacher Leistung und wurde dann zum Abend hin, wenn der Energiebedarf steigt, weil die Menschen nach Hause kommen und verstärkt heizen, weiter hochgefahren.

Im Bild: Kernkraftwerk Cattenom, Reaktor 2, vom 13. November 2023

Im Bild: Kernkraftwerk Cattenom, Reaktor 2, vom 13. November 2023, hier geht es zur Detail Seite von nuclear-monitor.fr

 

Weiterführende Informationen:

Technical and Economic Aspects of Load Following with Nuclear Power Plants (OECD NEA, PDF)

 

Geschrieben von Petr Kirpeit

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