Der THTR-300 war ein Thoriumkreislauf -Hochtemperaturreaktor mit einer elektrischen Nennleistung von 300 MW (THTR-300) in Hamm -Uentrop, Westdeutschland . Er nahm 1983 den Betrieb auf, wurde 1985 mit dem Stromnetz synchronisiert, erreichte im Februar 1987 Volllastbetrieb und wurde am 1. September 1989 abgeschaltet. [ 1 ] Der THTR-300 diente als Prototyp eines Hochtemperaturreaktors (HTR) für den TRISO- Kugelhaufenbrennstoff, der im AVR , einem von den VEW (Vereinigte Elektrizitätswerke Westfalen) betriebenen Kugelhaufenreaktor , hergestellt wurde . Die Baukosten des THTR-300 beliefen sich auf 2,05 Milliarden Euro . Bis Dezember 2009 wurden weitere 425 Millionen Euro für Stilllegung und damit verbundene Kosten prognostiziert. Finanziert wurde der Bau des THTR-300 vom Land Nordrhein -Westfalen , der Bundesrepublik Deutschland und der Hochtemperatur-Kernkraftwerk GmbH (HKG). [ 2 ]

Geschichte

Am 4. Juni 1974 gründete der Rat der Europäischen Gemeinschaften das Gemeinschaftsunternehmen „Hochtemperatur-Kernkraftwerk GmbH“ (HKG). [ 3 ]

Der elektrische Erzeugungsteil des THTR-300 wurde aufgrund immer neuerer Anforderungen und Genehmigungsverfahren erst spät fertiggestellt. Er wurde von 1970 bis 1983 in Hamm-Uentrop von der Hochtemperatur-Kernkraftwerk GmbH (HKG) errichtet. [ 2 ] Heinz Riesenhuber , der damalige Bundesminister für Forschung, weihte ihn ein, und er erreichte am 13. September 1983 erstmals Kritikalität. Die Stromerzeugung begann am 9. April 1985, die Genehmigung der Atomaufsichtsbehörde zur Einspeisung ins Netz erhielt er jedoch erst am 16. November 1985. Im Februar 1987 lief er unter Volllast und wurde am 1. September 1989 nach weniger als 16.000 Betriebsstunden abgeschaltet. [ 1 ] [ 4 ]

Because the operator did not expect the decision to decommission the facility, the plant was put into "safe enclosure" status, given that this was the only technical solution for fast decommissioning, especially in consideration of the lack of a final storage facility.[4]

Design

The THTR-300 was a helium-cooled high-temperature reactor with a pebble bed core consisting of approximately 670,000 spherical fuel compacts each 6 centimetres (2.4 in) in diameter with particles of uranium-235 and thorium-232 fuel embedded in a graphite matrix. The pressure vessel that contained the pebbles was prestressed concrete. The THTR-300's power conversion system was similar to the Fort St. Vrain reactor in the USA, in that the reactor coolant transferred the reactor core's heat to water.

The thermal output of the core was 750 megawatts; heat was transferred to the helium coolant, which then transported its heat to water, which then was used to generate electricity via a Rankine cycle. Because this system used a Rankine cycle, water could occasionally ingress into the helium circuit. The electric conversion system produced 308 megawatts of electricity. The waste heat from the THTR-300 was exhausted using a dry cooling tower.

Incidents

Am 4. Mai 1986 verklemmten sich Brennstoffkugeln im Brennstoffzufuhrsystem aufgrund von Bedienungsfehlern des Leitstandbedieners. Konkret handelte es sich um die manuelle Übersteuerung des automatischen Brennstofflademechanismus, was von den Standardbetriebsverfahren abwich. Infolgedessen wurden radioaktive, heliumhaltige Aerosole über den Abluftkamin des Zufuhrsystems in die Umwelt freigesetzt. Der Vorfall blieb zunächst unbemerkt, da er zeitlich mit dem radioaktiven Niederschlag der Tschernobyl-Katastrophe zusammenfiel , was die Zuordnung erschwerte. Ein anonymer Informant aus der Belegschaft des Reaktors THTR-300 meldete den Vorfall als Erster und behauptete, es habe einen bewussten Versuch gegeben, die radioaktiven Emissionen vor Behörden und Umweltgruppen zu verbergen. [ 5 ] Die Reaktorbetreiber hatten den Vorfall bis dahin gegenüber den Aufsichtsbehörden verheimlicht und anschließend jegliche Unregelmäßigkeiten bestritten. Sie behaupteten, alle Emissionen lägen innerhalb der zulässigen Grenzwerte und seien Teil des normalen Betriebs. [ 5 ] Sie führten die festgestellte Radioaktivität auf routinemäßige Ableitungen oder die bestehende Kontamination durch Tschernobyl zurück. [ 6 ] Offizielle Untersuchungen verzögerten sich, und schließlich wurden an Umweltüberwachungsstationen ungewöhnlich hohe Konzentrationen des radioaktiven Isotops Protactinium-233 (²³³Pa) festgestellt, die nicht mit dem Fallout aus Tschernobyl vereinbar sind.

Die Anlage musste stillgelegt werden, während die Auswirkungen des Vorfalls untersucht wurden. Spätere Analysen ergaben, dass die Anlage radioaktive Aerosole freigesetzt hatte, deren Menge auf bis zu 2 · 10⁸ Bq geschätzt wurde. Diese Menge lag wahrscheinlich leicht unter dem 180-Tage-Betriebsgrenzwert von 1,85 · 10⁸ Bq , möglicherweise aber über dem Tagesgrenzwert von 0,74 · 10⁸ Bq . [ 6 ] Die genaue Menge des freigesetzten Materials konnte nicht ermittelt werden. Die Bediener im Kontrollraum deaktivierten beim Auslösen der Strahlungsalarme die Aerosolmessgeräte und versäumten es, die Filter zu wechseln, die eine genaue Messung der Freisetzung ermöglicht hätten. Auch hier verstießen sie gegen die Verfahrensvorschriften. [ 6 ]

Wiederholte falsche und irreführende Aussagen des Betreibers untergruben rasch das Vertrauen von Landes- und Bundesbehörden sowie der Öffentlichkeit. Der Hintergrund der anhaltenden Tschernobyl-Krise, in der der Unfall ebenfalls vertuscht wurde, verschlechterte die öffentliche Wahrnehmung deutscher Kernkraftwerke zusätzlich und trug zu einer wachsenden Skepsis gegenüber der Kernenergie in Deutschland bei. [ 7 ]

Ab Ende 1985 traten im Reaktor häufiger als erwartet Brennelementbrüche auf. Als mutmaßliche Ursache für die Brennelementschäden wurde das häufige und zu tiefe Einschieben der Steuerstäbe während der Inbetriebnahme vermutet. [ 8 ]

Die Nukem -Brennstofffabrik in Hanau wurde 1988 aus Sicherheitsgründen stillgelegt, wodurch die Brennstoffherstellungskette gefährdet wurde.

Am 1. September 1989 wurde die Abschaltung des Reaktors THTR-300 beschlossen, der am 26. September 1989 von der Hongkonger Atomaufsichtsbehörde (HKG) gemäß dem Atomgesetz der Aufsichtsbehörde vorgelegt wurde. [ 9 ]

In der kurzen Betriebszeit des Kernkraftwerks THTR-300 von 1985 bis 1989 mit nur 423 Volllast-Betriebstagen wurden 80 Zwischenfälle registriert. Das Kernkraftwerk war aufgrund von Konstruktionsmängeln von häufigen Abschaltungen betroffen und erzeugte lediglich 2891 GWh, weit weniger als erwartet. Die geforderte Verfügbarkeit von 70 % wurde nie erreicht (1988: 41 % [ 10 ] ). [ 7 ]

Stilllegung

Am 1. September 1989 wurde der Reaktor THTR-300 aus Kostengründen und aufgrund der nach Tschernobyl gestiegenen Anti-Atomkraft-Stimmung stillgelegt. Im August 1989 stand die Firma THTR nach einer längeren Stilllegung aufgrund defekter Komponenten im Heißgaskanal kurz vor dem Konkurs. Die deutsche Regierung rettete das Unternehmen mit 92 Millionen Mark . [ 11 ]

THTR-300 war 423 Tage lang im Vollbetrieb. Am 10. Oktober 1991 wurde der 180 Meter hohe Trockenkühlturm, der einst der höchste Kühlturm der Welt war, gesprengt. Vom 22. Oktober 1993 bis April 1995 wurde der restliche Brennstoff entladen und zum Zwischenlager in Ahaus transportiert . Die verbleibende Anlage wurde sicher verschlossen. Der Rückbau wird voraussichtlich nicht vor 2027 beginnen.

Von 2013 bis 2017 wurden 23 Millionen Euro für Beleuchtung, Sicherheitsmaßnahmen und die Lagerung der Pellets im Zwischenlager in Ahaus budgetiert. Wie bereits 1989 festgelegt, sollte der Rückbau nach etwa 30 Jahren in sicherer Einhausung beginnen. [ 4 ]

Weiterentwicklung

Bis 1990 plante eine Gruppe von Firmen den Bau eines HTR-500 , eines Nachfolgers des THTR-300 mit einer erhöhten thermischen Leistung von 1390 Megawatt und einer elektrischen Leistung von 550 Megawatt. [ 12 ] Es wurde jedoch nie ein neues Kernkraftwerk in Betrieb genommen, da der Atomausstieg in Deutschland die Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten beeinträchtigte. Einige Forschungsprojekte im Bereich Hochtemperaturreaktoren fusionierten schließlich mit dem AVR-Konsortium. [ 13 ]

Siehe auch

Referenzen

  1. ^ a b „Der aktuelle Stand des HTR-Konzepts basierend auf den Erfahrungen mit AVR und THTR“ . Archiviert vom Original am 4. Juni 2011.
  2. ^ a b "Stilllegung des Thorium-Hochtemperaturreaktors (THTR 300)" (PDF) .
  3. ^ 74/295/Euratom: Beschluss des Rates vom 4. Juni 1974 über die Gründung des Gemeinschaftsunternehmens Hochtemperatur-Kernkraftwerk GmbH (HKG) . Außer Kraft getreten am 1. Januar 1999.
  4. ^ a b c Dietrich, G.; Roehl, N. ( 31. Dezember 1996). „Stilllegung des Thorium-Hochtemperaturreaktors THTR 300“. Transactions of the American Nuclear Society . 75. OSTI 426592 . 
  5. ^ a b „Funkelnde Augen – Der Hammer Reaktortyp galt als zukunftsträchtig – bis zum Störfall Anfang Mai“ [Funkelnde Augen – Der Hammer-Reaktortyp galt als zukunftsträchtig – bis zum Unfall Anfang Mai.]. Der Spiegel . Nr. 24/1986. 9. Juni 1986. p. 28. Archiviert vom Original am 31. Oktober 2022 . Abgerufen am 24. November 2024 .
  6. ^ a b c Nordrhein-Westfalen/Minister für Wirtschaft, Mittelstand und Technologie (7. September 2006) [8. September 1986]. „Informationen zur Emission radioaktiver Aerosole aus dem THTR 300 in Hamm-Uentrop am 4. Mai 1986, Vorlage 10/561“ (PDF) . Parlamentarische Datenbank des Landtags NRW (Parlamentsvorlage) (auf Deutsch). Archiviert (PDF) vom Original am 27. Februar 2015 . Abgerufen am 30. November 2024 .
  7. ^ a b Westfälischer Anzeiger 13. September 2013 THTR: Das Milliardengrab von Uentrop wird 30 http://www.wa.de/lokales/hamm/uentrop/thtr-milliardengrab-hamm-uentrop-wird-jahre-3099260.html .
  8. Bäumer , R.; Kalinowski, I.; Röhler, E.; Schöning, J.; Wachholz, W. (2. Juli 1990). „Bau- und Betriebserfahrungen mit dem 300-MW-Kernkraftwerk THTR“ . Nuclear Engineering and Design . 121 (2): 155–166 . doi : 10.1016/0029-5493(90)90100-C . ISSN 0029-5493 . 
  9. ^ Der Spiegel, 8/1989 vom 20. Februar 1989, Seite 103, „Steht schlecht – Das ehrgeizige Projekt eines Hochtemperaturreaktors ist am Ende – doch Abwracken ist zu teuer.“
  10. ^ Atomwirtschaft, Mai 1989, S. 259
  11. ^ Deutscher Bundestag Drucksache 477 (PDF) ( PDF ) (auf Deutsch), 1989
  12. Theymann , Walter (1. August 1992). „Status und Perspektiven des HTR 500 basierend auf den Betriebserfahrungen des THTR 300 und den jüngsten Forschungs- und Entwicklungsarbeiten“ . Nuclear Engineering and Design . 136 (1): 127–133 . doi : 10.1016/0029-5493(92)90120-K . ISSN 0029-5493 . 
  13. ^ Allelein, H.-J.; Verfondern, K. (1. Juni 2018). „Wichtige Meilensteine ​​der HTR-Entwicklung in Deutschland und noch offene Forschungsfragen“ . Annals of Nuclear Energy . 116 : 114–127 . doi : 10.1016/j.anucene.2018.02.012 . ISSN 0306-4549 . 

Allgemein

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