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Der Siedewasserreaktor (SWR) arbeitet theoretisch wie ein Topf mit kochendem Wasser: Die Brennstäbe erhitzen sich, so daß das Wasser zu sieden beginnt und teilweise in den dampfförmigen Zustand übergeht.
Die Dampftemperatur beträgt im SWR etwa 290° Celsius; der Druck liegt um die 70 bar. Dieser Hochdruck-Wasserdampf wird aus dem Reaktorbehälter hinausgeführt und direkt in die angeschlossene Turbine geleitet. Nachdem die Turbine durchströmt ist, hat der "verbrauchte" Dampf nur noch wenig Wärmeenergie, der Druck ist auf unter 2 bar herabgesunken. Im Kondensator wird der Dampf durch weitere Kühlung wieder verflüssigt. Das nun zurückgewonnene Wasser gelangt erneut in den Reaktorkreislauf.
Beim Druckwasserreaktor (DWR) ist der Betriebsdruck, der im Reaktorbehälter herrscht, mehr als doppelt so hoch wie im Siedewasserreaktor: ca. 150 bar. Hierdurch wird erreicht, daß sich der Siedepunkt des Wassers wesentlich erhöht - sogar bei Temperaturen von über 300° Celsius bleibt es in flüssigem Zustand.
Das hocherhitzte Wasser fließt vom Reaktorbehälter in einen Wärmeaustauscher, wo ein Teil der Wärmeenergie durch metallene Rohre an einen zweiten Sekundärwasserkreislauf gegeben wird, dessen Betriebsdruck geringer ist, so daß sich im Wärmeaustauscher ("Dampferzeuger") Wasserdampf bilden kann. Dessen Temperatur und Druck (etwa 280°C. und 50 bar) reichen aus, um die Turbine anzutreiben. Der weitere Kreislauf verläuft wie beim Siedewasserreaktor.
Druckwasserreaktoren haben den Vorteil, daß die Anlagen des Sekundärkreislaufs nicht radioaktiv kontaminiert sind, weil das radioaktiv verunreinigte Kühlmittel in geschlossenen Primärkreislauf geführt wird. Notwendige Reparaturen im Turbinenkreislauf lassen sich deswegen einfacher und schneller erledigen, so daß die durchschnittliche Verfügbarkeit (sogenannte Netzspeisezeit) besonders hoch ist. Außerdem sind die Genehmigungsgebühren und Schutzgebühren für so einen Reaktor niedriger, daß die Energiefirmen diese Anlagen bevorzugen.
In der Sicherheit gibt es allerdings keine Unterschiede, weil alle Anlagen von unabhängigen Instituten geprüft werden und strenge Sicherheitsauflagen erfüllt werden müssen.
In der Bundesrepublik sind sieben Siedewasserreaktoren und vierzehn (doppelt soviele, Gründe s.o.) Druckwasserreaktoren am Netz der öffentlichen Stromversorgung. Außerdem gibt es drei Versuchreaktoren, von denen einer allerdings von einem benachbarten Kohlekraftwerk versorgt wird, weil es bei den Versuchen in diesem Zentrum zu gefährlich wäre, "echte" Bedingungen zu haben.
Es gibt noch eine Vielzahl anderer Reaktortypen, auf deren Funktionsweise ich aber nicht weiter eingehen möchte, weil dies den Rahmen dieser Zusammenfassung sprengen würde. Wegen der Vollständigkeit seien sie jedoch kurz erwähnt:
. Hochtemperaturreaktoren (HTR) erreichen gegenüber den SWR und DWR Temperaturen von über 1000° und beziehen ihren Brennstoff aus tennisballgroßen Kugeln ("Kugelhaufenreaktor"). In der Bundesrepublik ist der Betrieb dieser Reaktoren nicht mehr erlaubt.
. Der Thorium-Hochtemperaturreaktor mit 300 Megawatt elektrischer Leistung THTR-300, der Prototyp dieses Reaktors, war bis Ende 1989 in Hamm-Uentrop in Betrieb.
. Schnelle Brutreaktoren (SBR) ("Schneller Brüter") verwenden schnelle, ungebremste Neutronen. Das Kühlmittel ist Natrium, als Moderator dienen schwierigere Regelanlagen. Der "Schnelle Brüter" ist sicherlich die größte Fehlinvestition der deutschen Energiegeschichte. Der fertiggebaute Reaktor in Kalkar war nur bei einem Test 20 Sekunden in Betrieb, jetzt dient er als Kernkraftmuseum.
. Eine Reaktorart, die in Deutschland nie erlaubt wurde, hat am 26.04.1986 auf der ganzen Welt Aufsehen erregt: Um 9:11 geschah hier der größte Unfall (GAU=Größter anzunehmender Unfall unter versagen aller Schutzmaßnahmen) in der Geschichte der friedlichen Nutzung von Radioaktivität. Der 3. Reaktorblock des RBMK-1000-Reaktors, der in Deutschland verboten ist, explodierte aufgrund eines schwerwiegenden Bedienungsfehlers (!).
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