Atomkraftwerk (AKW)

Die Funktionsweise eines Atomkraftwerks (AKW´s), auch Kernkraftwerk genannt, ähnelt sehr stark der eines Kohlekraftwerks. Größter Unterschied ist die Bereitstellung der Wärmeenergie. Es wird innere in Wärme- , dann in mechanische und schlussendlich in elektrische Energie umgewandelt. Zu den unterschiedliedlichen Reaktortypen zählen der Leichtwasserreaktor, Schwerwasserreaktor, Brutreaktor und gasgekühlte Hochtemperaturreaktoren.

Funktionsweise / Arbeitsweise

In einem AKW wird in einem Kernreaktor die durch Kernspaltung frei werdende Energie genutzt. Dabei werden meist Urankerne, welche sich in Brennstäben befinden, mit Neutronen beschossen. Durch das Neutron erhält der Urankern soviel Energie, dass er sich spaltet. Die Spaltung hat zur Folge, dass zwei Elemente mit niedrigerer Ordnungszahl (als Uran) und weitere Neutronen entstehen. Die Neutronen geben Energie an den Moderator, welcher meist Wasser ist, ab. Diese Energie wird zur Wasserdampferzeugung genutzt. Durch das Neuentstehen von Neutronen kommt eine Kettenreaktion in Gang. Diese kann durch so genannte Regelstäbe gesteuert werden. Der erzeugte Wasserdampf wird über eine Turbine entspannt und treibt über eine Welle einen Generator an, der Strom erzeugt.

Übersicht zu Vorteilen und Nachteilen

kontinuierliche Stromerzeugung

keine Erzeugung von CO2

geringe Stromgestehungskosten

radioaktive Strahlung kann bei Unfällen austreten

Entsorgung der Abfälle

Dadurch, dass keine Verbrennung von fossilen Brennstoffen stattfindet, wird kein klimaschädliches Kohlenstoffdioxid (CO₂) erzeugt. Im Verhältnis von erzeugtem Strom zu benötigtem Platz, sind Atomkraftwerke relativ platzsparend. Im Gegensatz zu anderen Techniken kann  (bis auf Wartungspausen) rund um die Uhr gearbeitet werden. Des weiteren besitzt Uran eine hohe Energiedichte. Da der radioaktive Abfall gefährlich für Mensch und Umwelt ist, wird eine sichere Lagerung scharf diskutiert. Zu denken geben auch mögliche Unfälle, bei denen radioaktive Stoffe freigesetzt werden können. Außerdem wird häufig kritsiert, dass die Krebserkrankungen in der Nähe von Atomkraftwerken  öfter vorkommen sollen, als an anderen Orten (dies ist aber noch nicht abschließend geklärt).

Wirkungsgrad und weitere Informationen

Atomkraftwerke besitzen einen Wirkungsgrad von ca. 30% bis 40%. Der übliche Leistungsbereich erstreckt sich von einigen 100 MW bis 1,5 GW. Weltweit gibt es ca. 500 Atomkraftwerke (Stand 2010). In Deutschland sind davon 16 AKW´s in Berieb, welche allerdings nach und nach stillgelegt werden.