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atw 2018-03v6


atw Vol. 63 (2018) | Issue 3 ı March 144 ABSTRACTS | ENGLISH The Nuclear Option: Can this Be Africa’s Energy Future? NucNet | Page 146 There are worldwide 448 commercial nuclear reactors in operation today, but only two of them, at Koeberg, in Africa. Yet if ambitious policymakers have their way, that could change. For the first time, many African countries have expressed an interest in developing nuclear power for peaceful energy generation. According to the IAEA, more than 30 member states are considering or preparing nuclear power programmes for the first time, a third of them in Africa. One thing does seem certain. If Africa starts to commission new nuclear reactors, China and Russia, and their affiliated state-run enterprises, will be at the front of the queue to provide the technology. Scott Firsing, an international relations and security expert focusing on foreign power involvement in Africa, says their interest is linked to the projection of strategic power and investment into Africa, but also to secure access to uranium reserves. Russian Nuclear Energy Technologies for the Development of the Arctic Andrej Yurjewitsch Gagarinskiy | Page 149 Small nuclear facilities have become an integral part of two important areas of human activities, namely, they are the basis of nuclear ships and scientific/educational research reactors that are in fact the main training facilities for new nuclear specialists all over the world. However, despite great and justified expectations of their developers, small nuclear power plants (SNPPs), with their obvious advantages (compared to conventional energy sources) in hardly-accessible areas, have not yet managed to start playing a notable role in the power industry. This is also completely true as concerns the task of using nuclear technologies for the development of the Arctic, where only the nuclear ship propulsion can be considered as an accomplished technology. Russia is the world’s only country that has civil nuclear ships in operation. U.S. Regulators Reject Proposal to Subsidize Nuclear and Coal Power Prices Jay R. Kraemer | Page 152 On January 8, 2018, the U.S. Federal Energy Regulatory Commission (“FERC”) unanimously rejected a rulemaking proposed by Secretary of Energy Rick Perry designed to enable the owners of coal and nuclear power plants to charge higher prices for their output, and thereby to prevent further premature retirements of such plants. The FERC has exclusive authority, under the Federal Power Act, to establish rules for interstate wholesale sales of electricity. Although the FERC simultaneously initiated a new proceeding to consider how to enhance the resilience of electricity supply and delivery in the U.S., that proceeding seems unlikely to offer near-term relief to nuclear plants that are approaching closure due to their inability to compete economically both with facilities fueled by low-priced natural gas and with renewable power sources benefitting from favorable tax provisions. Accordingly, the American nuclear power industry will probably have to look elsewhere for relief from its present dire economic circumstances. The Importance of Integration of Deterministic and Probabilistic Approaches in the Framework of Integrated Risk Informed Decision Making in Nuclear Reactors Mohsen Esfandiari, Kamran Sepanloo, Gholamreza Jahanfarnia and Ehsan Zarifi | Page 154 Analysis of nuclear reactor accidents and transients are very necessary for prediction of emergency conditions, being used to control and respond to extreme conditions. The nuclear accident investigation and safety analysis have been performed by either probabilistic or deterministic approaches. In this paper, the recent investigations on combining deterministic, probabilistic approaches and integrated risk informed decision-making (IRIDM) are reviewed in studying of events and making decisions in nuclear reactors. Then, the importance of the combined approaches for more comprehensive integrated risk informed decisions making are presented. By combination of both approaches and using IRIDM, the analysis of nuclear accident can be more realistic and, contrasting design basis accidents (DBAs) and beyond design basis accidents (BDBAs) with high accuracy is possible. Generally, the IRIDM approach can confidently be used in assurance of safety of any type of nuclear reactors. Applied Reliability Assessment for the Passive Safety Systems of Nuclear Power Plants (NPPs) Using System Dynamics (SD) Yun Il Kim and Tae Ho Woo | Page 158 The passive system by the free-fall is investigated in the accident of nuclear power plants (NPPs). The complex algorithm of the system dynamics (SD) modeling is done in the passive cooling system. The nuclear passive system by free-fall is successfully modeled for the loss of coolant accident (LOCA). Conventional passive system of gravity or natural circulation is working only when the piping systems is in the good condition. The external coolant supply system is introduced in the case of the piping system failure. The water is poured into the reactor through the guiding piping or tube. If the explosion happens, the coolants could be showering into the reactor core and its building. New kind of passive system is expected successfully in the on-site black out where the drone could be operated by battery or engine. Studies on the Geometric Influence on Hard Metal Shavers During Concrete Shaving Simone Müller and Sascha Gentes | Page 163 Minimising contaminated waste is a top priority in decommissioning projects in the nuclear sector. In the area of building decontamination, efficient processing of all affected concrete ceilings, walls and floors is essential and quickly results in a surface area of several thousand square metres to be processed. Decontamination is mainly carried out by using milling machines, e. g. rotary cultivators. Within the scope of a research project (BMWI, ZIM, funding code: KF2286004LL3) the project partners Karlsruher Institut für Technologie (KIT) and Contec Maschinenbau & Entwicklungstechnik GmbH (Alsdorf/Sieg) investigated the influence of the geometry of the cutting tools on concrete removal. This article shows results from the test program conducted at the Institute for Technology and Management in Construction (TMB) of the KIT, Department of Deconstruction of Conventional and Nuclear Structures. The Technology of TVHTR-Nuclear-Power Stations With Pebble Fuel Elements Urban Cleve | Page 168 The German development of TVHTR Power Stations was primarily initiated through the ideas of Prof. Dr. R. Schulten. He developed this technology in the 1950's while employed by Brown Boveri. Dr. Schulten became CTO at the new BBC/Krupp Reaktorbau GmbH in Mannheim and later as Professor and Director of KFA-Jülich Nuclear Research Department. Two HTR nuclear power plants have been build in Germany, comissioned and success fully operated: The AVR in Jülich and the THRT-300 in Hamm- Schmehausen. Well know seawater desalination plants can be installed, working as distillation process so as MSF (multi-stage-flash)-plant. The heat would be supplied by HTR reactors. Additionally the co-installation of solar plants is possible. On the Rationality of the German Nuclear Phase-out Wolfgang Stoll | Page 178 Our state of mind appears to be in equilibrium when it is balanced between opportunity and risk. The relationship between individual expectations of happiness and risk endured varies greatly depending on the state of mind of the individual. It is our understanding of ourselves that manageable individual risks are more likely to be taken than risks imposed by external forces. The anti-nuclear protesters operate skillfully with this superextension of the term to create general anxiety. However, the problem is of a general nature. Classical scientific findings come mainly from the field of very high probability, which we simply describe as the causal link between cause and effect. In general, however, in the advance of our knowledge into ever more complicated contexts, right down to the so-called statistical “noise”, the connection between cause and effect is becoming less and less clear. This vagueness opens up a great deal of discretion. Nuclear Power Plants: 2017 atw Compact Statistics Editorial | Page 182 At the end of the last year 2017, nuclear power plants were operating in 31 countries worldwide. In total, 448 nuclear power plants were operating on the key date. This means that the number declined slightly by 2 units compared to the previous year’s number on 31 December 2016. 3 units started operation, 5 units stopped operation. The installed nuclear capacity is still high that with 420 GWe gross. 56 plants in 16 countries were under construction. In addition, there are about 125 nuclear power plant units in 25 countries worldwide under development. Could Our Nuclear Vision Benefit From a Spell of Tesla Magic? John Shepherd | Page 202 As I put the finishing touches to this latest article, US entrepreneur and boss of the Tesla car giant, Elon Musk, successfully launched a new rocket, the Falcon Heavy, from the Kennedy Space Center in Florida. What this has to do with nuclear today? Technologically speaking nothing. But think ‘outside the box’ – as I’m sure many of you have been told in those corporate management-training classes. The answer is: ‘vision’. The unabashed vision to be bold, daring, imaginative. The vision to believe in technology and to be unafraid to build on the experience and knowledge gained to date, including the failures, as we take the next steps forward. Abstracts | English

atw Vol. 63 (2018) | Issue 3 ı March Die Option Kernenergie: Kann das die Energiezukunft Afrikas sein? NucNet | Seite 146 Heute sind 448 kommerzielle Kernreaktoren weltweit in Betrieb, aber nur zwei davon, in Koeberg/ Südafrika, in Afrika. Wenn ehrgeizige Politiker ihre Visionen durchsetzen, könnte sich dies bald ändern. Zum ersten Mal haben viele afrikanische Länder ihr Interesse an der friedlichen Entwicklung und Anwendung der Kernenergie für die Energieerzeugung deutlich gemacht. Nach Angaben der IAEO erwägen bzw. bereiten mehr als 30 Mitgliedsstaaten erstmals Kernenergieprogramme vor, ein Drittel davon in Afrika. Eines scheint sicher zu sein. Wenn Afrika beginnt, Kernreaktoren in Betrieb zu nehmen, werden China und Russland und ihre angeschlossenen staatlichen Unternehmen an der Spitze der beteiligten Unternehmen stehen, um die Technologie bereitzustellen. Scott Firsing, ein Experte für internationale Beziehungen und Sicherheit, der sich auf das Engagement ausländischer Staaten in Afrika konzentriert, sagt, dass ihr Interesse mit der Projektion strategischer Interessen und Investitionen in Afrika verbunden ist, aber auch mit der Sicherung des Zugangs zu Uranreserven. Russische Kernenergietechnologien für die Entwicklung der Arktis Andrej Yurjewitsch Gagarinskiy | Seite 149 Kernkraftwerke im unteren Leistungsbereich sind zu einem integralen Bestandteil von zwei wichtigen Bereichen geworden, nämlich als Basis von nuklear angetriebenen Schiffen und Forschungsreaktoren. Letztere sind die Hauptausbildungsstätten für neue Nuklearexperten auf der ganzen Welt sind. Trotz großer und berechtigter Erwartungen ihrer Entwickler ist es den kleinen Kernkraftwerken (SMR) mit ihren offensichtlichen Vorteilen (gegenüber konventionellen Energieträgern) z. B. in schwer zugänglichen Gebieten jedoch noch nicht gelungen, eine nennenswerte Rolle in der Energiewirtschaft zu spielen. Dies gilt auch für die Aufgabe der Nutzung von Nukleartechnologien für die Entwicklung der Arktis, wo nur der nukleare Schiffsantrieb als geeignete Technologie im Transportsektor betrachtet werden kann. Russland ist das einzige Land der Welt, in dem zivile Nuklearschiffe in Betrieb sind. US-Regulierungsbehörden lehnen Vorschlag zur Subventionierung von Kern- und Kohlekraftwerken ab Jay R. Kraemer | Seite 152 Am 8. Januar 2018 lehnte die U.S. Federal Energy Regulatory Commission („FERC“) einstimmig eine vom Energieminister Rick Perry vorgeschlagene Regelung ab, die es den Eigentümern von Kohleund Kernkraftwerken ermöglichen sollte, höhere Preise für den erzeugten Strom zu verlangen und damit weitere vorzeitige Stilllegungen solcher Anlagen zu verhindern. Der FERC hat die ausschließliche Befugnis, im Rahmen des Bundesgesetzes über die Energieversorgung Regeln für den zwischenstaatlichen Großhandelsverkauf von Elektrizität aufzustellen. Obwohl die FERC gleichzeitig ein neues Verfahren einleitete, um zu prüfen, wie die Verlässlichkeit der Stromversorgung und -lieferung in den USA verbessert werden kann, erscheint es unwahrscheinlich, dass dieses Verfahren den Kernkraftwerken, für die eine Stilllegung ansteht, aufgrund derzeit nicht gegebener wirtschaftlicher Konkurrenzfähig kurzfristig Entlastungen bietet. Hintergrund ist der Marktdruck aufgrund preisgünstigem Erdgas als auch günstigen Steuerregelungen für Erneuerbare. Die Bedeutung der Integration von deterministischen und probabilistischen Ansätzen im Rahmen der integrierten risikogerechten Entscheidungsfindung für Kernreaktoren Mohsen Esfandiari, Kamran Sepanloo, Gholamreza Jahanfarnia und Ehsan Zarifi | Seite 154 Die Analyse von Unfällen und Transienten in Kernreaktoren ist für die Analyse von Notfallbedingungen sehr wichtig, da sie zur Kontrolle und Reaktion von extremen Anlagenzuständen eingesetzt wird. Die Unfalluntersuchung und die Sicherheitsanalyse werden entweder mit probabilistischen oder deterministischen Ansätzen durchgeführt. In diesem Beitrag werden Untersuchungen zur Kombination deterministischer und probabilistischer Ansätze und integrierter risikoorientierter Entscheidungsfindung (IRIDM) bei der Untersuchung von Ereignissen und der Entscheidungsfindung für Kernreaktoren vorgestellt. Die Bedeutung der kombinierten Ansätze für eine umfassendere integrierte risikoorientierte Entscheidungsfindung wird dargestellt. Durch die Kombination beider Ansätze und den Einsatz von IRIDM kann die Analyse von Nuklearunfällen angepasster durchgeführt werden und es ist möglich, Störfallszenarien mit hoher Genauigkeit abzuwägen. Im Allgemeinen kann der IRIDM-Ansatz zum Nachweis der Sicherheit von Kernreaktoren aller Art verwendet werden. Angewandte Zuverlässigkeitsbewertung für passive Sicherheitssysteme von Kernkraftwerken (KKW) unter Verwendung von Systemdynamik (SD) Yun Il Kim und Tae Ho Woo | Seite 158 Ein passives auf der Schwerkraft basierendes Sicherheitssystem wird für Unfallszenarien von Kernkraftwerken untersucht. Der komplexe Algorithmus der Modellierung der Systemdynamik (SD) erfolgt im passiven Kühlsystem. Die Eignung des Passivsystems wird erfolgreich für den Verlust von Kühlmittelunfällen (LOCA) modelliert. Konventionelle passive System oder natürliche Zirkulation sind nur dann zuverlässig, wenn die Rohrleitungssysteme in gutem Zustand sind. Das externe Kühlmittelversorgungssystem wird bei Ausfall des Rohrleitungssystems aktiviert. Das Wasser wird in den Reaktor eingespeist. Untersuchungen zum Geometrieeinfluss von Hartmetalllamellen beim Betonfräsen Simone Müller und Sascha Gentes | Seite 163 Die Minimierung kontaminierter Abfälle ist bei Rückbauvorhaben im kerntechnischen Bereich von höchster Priorität. Im Bereich der Gebäudedekontamination ist hierbei eine effiziente Bearbeitung aller betroffenen Betondecken, -wände und -böden unerlässlich und führt schnell zu einer zu bearbeitenden Fläche von mehreren tausend Quadratmetern. Die Dekontamination erfolgt überwiegend durch den Einsatz von Fräsen, z.B. Bodenfräsen. Im Rahmen eines Forschungsprojektes (BMWI, ZIM, Förderkennzeichen: KF2286004LL3) untersuchten die Projektpartner Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die Contec Maschinenbau & Entwicklungstechnik GmbH (Alsdorf/Sieg) den Geometrieeinfluss der Abtragswerkzeuge auf den Betonabtrag. Dieser Artikel zeigt Ergebnisse aus dem am Institut für Technologie und Management im Baubetrieb (TMB) des KIT, Abteilung Rückbau konventioneller und kerntechnischer Bauwerke durchgeführten Versuchsprogramms. Die Technologie der TVHTR-Kernkraftwerke mit Kieselstein-Brennelementen Urban Cleve | Seite 168 Die deutsche Entwicklung der HTR-Kraftwerke wurde in erster Linie durch die Ideen von Prof. Dr. R. Schulten initiiert. Er entwickelte diese Technologie in den 1950er Jahrenbei Brown Boveri beschäftigt war. Zwei HTR-Kernkraftwerke wurden in Deutschland gebaut, in Betrieb genommen und erfolgreich betrieben: Der AVR in Jülich und der THRT-300 in Hamm-Schmehausen. HTR-Anlagen sind geeignet, Energie für Meerwasserentsalzungsanlagen bereit zu stellen, die mit dem Destillationsverfahren oder als MSF (Multi-Stage-Flash)-Anlage ausgeführt sind. Zusätzlich ist z.B. die Mitnutzung von Solaranlagen möglich. Zur Rationalität des Deutschen Kernenergieausstieges Wolfgang Stoll | Seite 178 Unsere Befindlichkeit erscheint dann im Gleichgewicht, wenn sie sich zwischen Chance und Risiko einpendelt. Dabei ist das Verhältnis zwischen individuellen Glückserwartungen und ertragenem Risiko je nach dem Gemütszustand des Einzelnen sehr verschieden. Es liegt in unserem Selbstverständnis, dass überschaubare individuelle Risiken eher eingegangen werden als von außen unsteuerbar aufgezwungene. Die Kernenergiegegner operieren zur allgemeinen Angstmache geschickt mit dieser Begriffsüberdehnung. Das Problem ist aber von ganz allgemeiner Natur. Klassische wissenschaftliche Erkenntnisse kommen überwiegend aus dem Bereich der sehr hohen Wahrscheinlichkeit, die wir vereinfacht als kausale Verknüpfung von Ursache und Wirkung kennzeichnen. Ganz allgemein wird aber im Vordringen unseren Wissens in immer kompliziertere Zusammenhänge bis in das so genannte statistische „Rauschen“ der Zusammenhang von Ursache und Wirkung immer weniger eindeutig. Diese Unschärfe eröffnet einen großen Ermessensspielraum. Kernkraftwerke: 2017 atw Kompaktstatistik Editorial | Seite 182 Ende 2017 waren Kernkraftwerke in 31 Ländern weltweit in Betrieb. Zum Stichtag waren 448 Kernkraftwerke in Betrieb. Die Zahl hat sich im Vergleich zum Vorjahresstichtag um 2 Blöcke verringert. 3 Kernkraftwerksblöcke haben den Betrieb aufgenommen, 5 Blöcke wurden stillgelegt. Die installierte Kernkraftkapazität ist weiterhin auf sehr hohem Niveau mit 420 GWe brutto. 56 Anlagen in 16 Ländern befanden sich in Bau. Darüber hinaus befinden sich weltweit rund 125 Kernkraftwerksblöcke in 25 Ländern in der Entwicklung. Könnte unsere nukleare Vision von einem Zauber der Tesla-Magie profitieren? John Shepherd | Seite 202 Als ich diesem neuesten Artikel den letzten Schliff gab, startete der US-Unternehmer und Chef des Tesla-Autoherstellers Elon Musk erfolgreich eine neue Rakete. Was hat das mit der Kernenergie zu tun? Technologisch gesehen nichts. Aber denken Sie über den Tellerrand hinaus – viele von Ihnen haben in Corporate Management-Trainingskursen davon erfahren haben. Die Antwort lautet:“Vision“. Die Vision, kühn, gewagt und fantasievoll zu sein. Die Vision, an die Technologie zu glauben und sich nicht zu scheuen, auf den bisherigen Erfahrungen und Kenntnissen aufzubauen, einschließlich der Misserfolge, wenn die nächsten Schritte nach vorn gemacht werden. 145 ABSTRACTS | GERMAN Abstracts | German