Gebäudetechnik
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Brennelement Kernenergie
 
Brennelementen

Brennelemente bleiben bis zu fünf Jahre in einem Reaktor. Nach einem genau festgelegten Zeitplan wird jährlich eine bestimmte Anzahl ausgewechselt. Nach der Entnahme lagert man die Brennelemente in einem Wasserbecken (Abklingbecken) im Kernkraftwerk. Während dieser Zeit zerfallen die Spaltprodukte mit kürzeren Halbwertszeiten fast vollständig und es bleiben nur die Radionuklide mit längeren Halbwertszeiten zurück.

Im ersten Jahr nimmt die Radioaktivität der Brennelemente bereits auf etwa 1 % ihres Anfangswertes ab.

Das im Lagerbecken befindliche Wasser dient der Strahlenabschirmung und der Kühlung der Brennelemente. Der Zerfall der Spaltprodukte ergibt eine recht hohe Wärmeleistung, die jedoch rasch abklingt.

Nach ausreichend langer Abklingzeit am Standort des Reaktors werden die Brennelemente in speziellen Transportbehältern entweder direkt zu einer Wiederaufbereitungsanlage oder zu einem eigenständigen Zwischenlager transportiert und dort aufbewahrt.

Die Behälter sind so konstruiert, dass eine Strahlenabschirmung, eine ausreichende Kühlung sowie eine hohe Stabilität, wie sie für mögliche Unfälle beim Transport gefordert wird, gewährleistet ist.

Um die radioaktiven Belastungen des Bedienungspersonals beim Beladen der Behälter möglichst gering zu halten, findet der ganze Vorgang unter Wasser statt, denn dieses schirmt die Strahlung ab.

Brennelemente, die für ein Endlager vorgesehen sind, müssen etwa 20 bis 40 Jahre überirdisch zwischengelagert werden, bis sie so weit abgekühlt sind, dass sie in einem Endlager aufgenommen werden können. Diese Zwischenlagerung kann nicht in den Abklingbecken der Kraftwerke, sondern nur in den eigens dafür vorgesehenen Zwischenlagern erfolgen.


Im Zwischenlager kann die für die Wärmeentwicklung verantwortliche Aktivität der Spaltprodukte entsprechend abklingen. In der Bundesrepublik Deutschland stehen für die Zwischenlagerung Anlagen in Gorleben, Ahaus und Greifswald zur Verfügung.

Gorleben ist ein Behälter- oder Trockenlager mit einer Kapazität von 3 800 Tonnen. Die Lagerhalle bietet maximal 420 Stellplätze für Transport- und Lagerbehälter (z. B. CASTOR-Behälter). Während der gesamten Lagerzeit sind die beladenen Behälter an ein Überwachungssystem angeschlossen, durch das kontinuierlich deren Dichtheit geprüft wird. Bereits durch die Behälter selbst sind die Strahlenabschirmung und Unfallsicherheit gewährleistet. Das Lagergebäude bringt zusätzliche Strahlenabschirmung und Wetterschutz. Durch die besondere Bauweise des Gebäudes erfolgt die Wärmeabfuhr allein durch die natürliche Belüftung.

Auch bei einer späteren vollständigen Belegung des Lagers werden die gesetzlich vorgegebenen Grenzwerte deutlich unterschritten. Für die Bevölkerung ergibt sich daher kein Risiko durch den Betrieb des Zwischenlagers.

Ein weiteres Lager am Standort kann außerdem konditionierte radioaktive Betriebsabfälle aus Reaktoren aufnehmen.


Ahaus ist ebenfalls ein Trockenlager mit einer vergleichbaren Kapazität.


Die in den alten Bundesländern vorhandene Zwischenlagerkapazität von ca. 127 000 m3 ist zurzeit zu etwa 43 % ausgenutzt. Sie wird jedoch nur zum Teil durch Abfälle aus Kernkraftwerken in Anspruch genommen. Ein Großteil der eingelagerten Abfälle stammt beispielsweise aus den Bereichen Forschung und Medizin.