atw 2018-10

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atw Vol. 63 (2018) | Issue 10 ı October 500 ABSTRACTS | ENGLISH US Says Nuclear is Vital to National Security as DOE Works on Rescue Proposals NucNet | Kamen Krav | Page 502 In the face of rising electricity demand, US energy secretary Rick Perry has confirmed that work is underway on a plan to preserve some of the nation’s key nuclear power plants. The US Department of Energy (DOE) is studying ways to bail out nuclear (and coal) facilities, including potentially by mandating grid operators to purchase power from them. The US has the largest number of nuclear plants in the world – 99 in commercial operation providing 20 % of its electricity generation – but its industry leadership is declining as efforts to build a new generation of reactors have been plagued by problems, and aging plants have been retired or closed in the face of economic, market, and financial pressures. Highlights of the World Nuclear Performance Report 2018 Jonathan Cobb | Page 505 There is no sustainable energy future without nuclear energy. To meet the growing demand for reliable, affordable and clean electricity, we will need all low-carbon energy sources to work together. Nuclear capacity must expand to achieve this. The nuclear industry’s Harmony goal is for 25 % of the world’s electricity to be supplied from nuclear energy by 2050 as part of a low-carbon mix. The World Nuclear Performance Report records current progress towards the Harmony goal. The world’s nuclear reactors performed excellently in 2017. Global generation reached a total of 2506 TWh, up from 2477 TWh in 2016. The total net capacity of nuclear power in operation during 2017 was 394 GWe, up from 391 GWe in 2016. TerraPower: Powering Future Reactor Concepts Phil Sgro | Page 509 In 2006, Bill Gates and Nathan Myhrvold wanted to find a way to use technology to mitigate the world’s poverty problems by providing abundant, economical, safe and secure base load energy. They explored all the available technological options and settled on nuclear energy as the best path forward. In 2008, TerraPower was established to lead the effort of developing more efficient nuclear energy technologies. TerraPower’s work has focused on developing advanced nuclear technologies, such as the traveling wave reactor and molten chloride fast reactor designs, that aim to address global issues such as economic development, safe and emission free base load power generation. Scenarios and Forecasts on the Development of World Energy Supply Hans-Wilhelm Schiffer | Page 511 A number of institutions regularly submit analyses on the future global development of supply and demand in the energy sector. These include in particular the World Energy Council (WEC), the International Energy Agency (IEA), the U.S. Energy Information Administration (EIA) and the international oil and gas companies ExxonMobil, Shell and BP. The results of currently published studies are outlined. The International Energy Outlook 2017 of the EIA, the World Energy Outlook 2017 of the IEA, the 2018 Outlook for Energy: A View to 2040 of ExxonMobil and the BP Energy Outlook – 2018 Edition are taken into account. Shell’s latest global scenario study was published in 2013. The WEC will present a new edition of the World Energy Scenarios last at the World Energy Conference in Abu Dhabi in 2019. Apportionment Decisions and Site Search: Small Change of Jurisdiction – Big Effect? Marc Ruttloff | Page 520 Sometimes things are rather unimpressive. This certainly cannot be said in its entirety about the Location Selection Act (StandAG). This is shown impressively by § 1, in which the purpose of the law is described in no less than six paragraphs. §§ 30 et seq. regulate the procedure for determining the levy amount as well as for collecting the levy and for the advance payments to be made by those subject to the levy. These provisions have essentially remained unchanged. The only major change is that the Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety (BMU) is now responsible for the determination and collection of the determined levy amounts. But what considerations are behind this transfer of responsibility to the Federal Ministry? Laser Cutting for Nuclear Decommissioning: An Integrated Safety Approach Howard Chapman, Stephen Lawton and Joshua Fitzpatrick | Page 521 The use of high powered lasers for decommissioning purposes is a new technology to the nuclear industry. The National Nuclear Laboratory (NNL) has successfully completed achievements in the deployment of robotic laser cutting methods on a nuclear licensed site. NNL has brought the Technology Readiness Level (TRL) of this method from proof of concept TRL 3, to demonstration in a relevant environment TRL 6, in anticipation of making this technology ready for wider deployment throughout the nuclear industry. Assessment of the novel hazards associated with the use of semi- automated robotic laser cutting methods in conjunction with more traditional radiological, chemotoxic and laser hazards has led to the production of an integrated safety case for the NNL’s Robot Controlled Laser Cutting Facility. The philosophy behind the safety case is explored, highlighting some of the combinations of different hazards that can occur during work of this nature and how they can be managed. Determination of Minor Actinides in Irradiated Fuel Rod Components Ron Dagan, Michel Herm, Volker Metz and Maarten Becker | Page 526 The measurement and simulation of several isotopes, in particular C-14 and Cs-137 in components of an irradiated PWR fuel rod segment, is presented. The current research deals with minor actinides (MA) inventory within the Zry-4 cladding. The relevance of MA for the fuel waste is evident; being important long lived radio-toxic contributors besides long lived fission and activation products. The current study shows that the amount of minor actinides is only partially due to traces of uranium entering, during the manufacturing process, to the cladding. The major concentration of MA is found on the inner surface of the cladding and is corollary to friction between pellets and the inner surface of the cladding during the fabrication of fuel rods. Training and More on the Reactor-glass Model of the Simulator Center Frieder Hecker | Page 528 At the Simulator Centre of KSG|GfS, the worldwide unique reactor glass model demonstrates complex thermal hydraulic phenomena in an extremely hands-on manner. In our forty years of experience in classroom teaching and practical trainings, the efficiency of this unique teaching tool has proven superior to any other didactic means. The reactor glass model is a reproduction of a two-loop pressurized water reactor (Siemens/KWU design) at a scale of 1:10. It allows visualizations of operational procedures, incidents and accidents as well as thermal hydraulic effects in a light-water reactor. All the phenomena visible in the reactor glass model have occurred in real nuclear power plants. At the reactor glass model, seeing is understanding. Processes that normally happen out of sight inside ducts and vessels become visible in an unforgettable first-hand experience. Training sessions are on offer for national and international audiences from a wide range of fields. Diagnosis & Prognosis Tool for Severe Accidents in European Nuclear Power Plants Juan C. de la Rosa Blul, Miodrag Strucic, Patricia Pla and Luca Ammirabile | Page 532 The Joint Research Centre is embarked in a project aimed at diagnosing and predicting with adequate confidence the progression and consequences of a severe accident in Nuclear Power Plants (NPPs) located in European countries. The assessment tool is based on performing plant-specific simulations of the most risk-significant severe-accident sequences integrating probabilistic and deterministic safety analysis methods. By building up a plant-specific surrogate model of the plant based on up-to-date available information specific for each of the European NPPs (except for the AGR and CANDU designs), the most relevant events are predicted, including a thorough prognosis of released source term characterization in magnitude and timing and at a radionuclide level. Investigation of Hydrogen Distribution within the Containment of 330 MWe PWR using CFD R. Nawaz, M. Z. Nazir, A. Shah, K. Qureshi, A. Basit, R. Khan | Page 539 During a severe accident, hydrogen and steam are produced due to intensive temperature rise of the core. The hydrogen produced in the core can readily diffuse to various zones of the containment. If the hydrogen concentration reaches a prescribed threshold value at a specific location, it can result in deflagration and even detonation. A large temperature and pressure spike may occur to challenge the relevant safety system of the containment. In worst case scenario, safety system of the containment can be breached. 49 th Annual Meeting on Nuclear Technology (AMNT) | Nuclear Energy Campus Florian Gremme and Sebastian Hahn | Page 546 The report summarises the presentations of the Focus Session “International Operational Experience” and the “Nuclear Energy Campus” presented at the 49 th AMNT 2018, Berlin, 29 to 30 May 2018. Our Planet will be the Loser if we Allow Nuclear Energy to Ebb Away John Shepherd | Page 558 A newly-released report from the International Atomic Energy Agency (IAEA), which suggests nuclear power may “struggle” to keep its current place in the world’s energy mix, should serve as a wake-up call. We must not allow the nuclear energy industry to be wrong footed. We’ve made huge advances in demonstrating nuclear’s environmental credentials over the past 20 years or so. Abstracts | English
atw Vol. 63 (2018) | Issue 10 ı October US Regierung: Kernenergie ist für die nationale Sicherheit von entscheidender Bedeutung – das DOE arbeitet Pläne zur Unterstützung aus NucNet ı Kamen Krav | Page 502 Angesichts der steigenden Stromnachfrage hat US- Energieminister Rick Perry bestätigt, dass an einem Plan zum weiteren Betrieb einiger der wichtigsten Kernkraftwerke des Landes gearbeitet wird. Das US- Energieministerium (DOE) untersucht Möglichkeiten zum Weiterbetrieb von Kern- (und Kohle-) Kraftwerken, unter anderem durch die Ver pflichtung der Netzbetreiber, Strom von ihnen abzunehmen. In den USA wird die größte Anzahl von Kernkraftwerken der Welt betrieben – 99 Anlagen, die 20 % der gesamten Stromerzeugung liefern –, aber die Führungsrolle der US-Industrie nimmt ab, da die Bemühungen zum Bau einer neuen Generation von Reaktoren von Problemen geplagt sind und ältere Anlagen aufgrund wirtschaftlicher, marktwirtschaftlicher und finanzieller Belastungen stillgelegt wurden oder die Stilllegung geplant ist. Highlights aus dem Word Nuclear Performance Report 2018 Jonathan Cobb | Seite 505 Ohne Kernenergie gibt es keine nachhaltige Energiezukunft. Um die wachsende Nachfrage nach zuverlässigem, preisgünstigen und umweltschonenden Strom zu decken, müssen alle kohlenstoffarmen Energiequellen im Energiemix genutzt werden. Dazu müssen auch die Kernenergiekapazitäten ausgebaut werden. Das IEA-Harmony-Ziel ist es, bis 2050 25 % des weltweiten Stroms aus Kernenergie im Rahmen eines kohlenstoffarmen Mixes zu liefern. Der World Nuclear Performance Report fasst die aktuellen Fortschritte bei der Erreichung des Harmony-Ziels zusammen. Die Kernenergiebilanz der Welt 2017 ist hervorragend. Die globale Erzeugung erreichte insgesamt 2506 TWh, gegenüber 2477 TWh im Jahr 2016. Die Gesamtnettokapazität der im Jahr 2017 in Betrieb befindlichen Kernenergie betrug 394 GWe, gegenüber 391 GWe im Jahr 2016. TerraPower: Energieversorgung mit zukünftigen Reaktorkonzepten Phil Sgro | Seite 509 Im Jahr 2006 wollten Bill Gates und Nathan Myhrvold einen Weg finden, wie man mithilfe von Technologien den weltweiten Armutsproblemen begegnen kann, indem eine ausreichende, preisgünstige, sichere und zuverlässige Stromver sorgung bereitgestellt wird. Sie untersuchten alle verfügbaren technologischen Optionen und entschieden sich für die Kernenergie als den besten Weg für die Zukunft. Im Jahr 2008 wurde TerraPower gegründet, um die Anstrengungen zur Entwicklung neuer Kernenergietechnologien zu forcieren. „Wanderwellenreaktoren“ und „Salzschmelzreaktoren“ gehören zum Entwicklungsportfolio. Szenarien und Prognosen zur Entwicklung der Weltenergieversorgung Hans-Wilhelm Schiffer | Seite 511 In namhaften Szenarien und Prognosen wird von einem auch künftig steigenden Weltenergieverbrauch ausgegangen. Allerdings unterscheidet sich die erwartete Entwicklung deutlich von den Trends der Vergangenheit. Wesentliche Punkte sind: Die Zuwachsraten im globalen Energieverbrauch fallen deutlich niedriger aus als in den letzten Jahrzehnten. Die erneuerbaren Energien werden am stärksten zur Deckung des Bedarfszuwachses beitragen. Neue Technologien drängen auf den Markt. Die Digitalisierung schreitet voran. Die ökonomischen und geopolitischen Schwerpunkte verschieben sich. Umwelt- und Klimafragen wird ein vergrößertes Gewicht beigemessen. Diese Treiber verändern heute bestehende Strukturen. Umlagebescheide und Standortsuche: Kleiner Zuständigkeitswechsel – große Wirkung? Marc Ruttloff | Seite 520 Manchmal kommen die Dinge recht unscheinbar daher. Das lässt sich gewiss nicht insgesamt über das Standortauswahlgesetz – StandAG sagen. Das zeigt eindrucksvoll sein § 1, in dem der Zweck des Gesetzes auf nicht weniger als sechs Absätzen umschrieben wird. Die §§ 30 ff. regeln das Verfahren zur Ermittlung des Umlagebetrages sowie zur Einziehung der Umlage und zu den durch die Umlagepflichtigen zu leistenden Vorauszahlungen. Die einzige wesentliche Neuerung liegt darin, dass nunmehr das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit für die Festsetzung und Einziehung der ermittelten Umlagebeträge zuständig ist. Doch welche Erwägungen stecken hinter dieser Zuständigkeitsverlagerung und Hochzonung auf das Bundesministerium? Laserstrahlschneiden in der Stilllegung kerntechnischer Anlagen: Ein integrierter Sicherheitsansatz Howard Chapman, Stephen Lawton und Joshua Fitzpatrick | Seite 521 Der Einsatz von Hochleistungslasern in der Stilllegung ist eine neue Anwendung in der Nuklearindustrie. Das National Nuclear Laboratory (NNL) hat Erfolge bei der Einführung von robotergestützten Laserschneidemethoden an einem Standort erzielt. NNL hat den Technology Readiness Level (TRL) dieser Methode vom Proof of Concept TRL 3 zur Demonstration in einer relevanten Umgebung TRL 6 gebracht. Die Technologie ist damit für einen breiteren Einsatz in der gesamten Nuklearindustrie bereit. Die Philosophie wird untersucht und einige der Kombinationen verschiedener Risiken, die bei solchen Arbeiten auftreten können werden erörtert. Bestimmung von Minoren Actiniden in bestrahlten Brennstabkomponenten Ron Dagan, Michel Herm, Volker Metz und Maarten Becker | Seite 526 Die Messung und Simulation mehrerer Isotope, insbesondere C-14 und Cs-137 in Komponenten eines bestrahlten DWR-Brennstabsegments, wird vorgestellt. Die aktuelle Forschung beschäftigt sich mit dem Inventar von Minoren Actiniden (MA) der Zry-4 Hüllrohe. Die Relevanz von MA für die Brennstoffabfälle ist aufgrund ihrer Halbwertzeiten offensichtlich. Die Hauptkonzentration von MA liegt auf der Innenfläche der Hüllrohre infolge der Reibung zwischen Pellets und der Innenfläche bei der Herstellung. Schulung und mehr am Reaktor-Glasmodell des Simulatorzentrums Frieder Hecker | Seite 528 Das Simulatorzentrum der KSG|GfS betreibt ein weltweit einzigartiges Reaktor-Glasmodell, an dem komplexe thermohydraulische Phänomene auf sehr anschauliche Art und Weise geschult werden können. Das Reaktor-Glasmodell ist die Nachbildung eines Zwei-Loop-Druckwasserreaktors (KWU-Design) im Maßstab 1:10. Hier können Übungen aus dem Bereich der betrieblichen Fahrweisen, Störungen und Störfälle sowie thermohydraulische Effekte in einem Kernkraftwerk mit Leichtwasserreaktor gezeigt werden. Das Reaktor- Glasmodell schließt die Lücke zwischen Theorie und Praxis mit „Verstehen durch Sehen“. Vorgänge innerhalb der Rohrleitungen und Behälter werden beobachtbar und bilden einen unvergänglichen Erfahrungsschatz. Schulungen am Glasmodell werden für ein breitgefächertes internationales Publikum bereit gehalten. Diagnose- und Prognose-Tool von schweren Unfällen in europäischen Kernkraftwerken Juan C. de la Rosa Blul, Miodrag Strucic, Patricia Pla and Luca Ammirabile Seite 532 Die Gemeinsame Forschungsstelle ist an einem Projekt beteiligt, das den Verlauf und die Folgen schwerer Unfälle in Kernkraftwerken in euro päischen Ländern mit hinreichender Sicherheit diagnostizieren und vorhersagen soll. Das Assessment- Tool basiert auf der Durchführung anlagenspezifischer Simulationen der risiko reichsten Unfallfolgen unter Einbeziehung proba bilistischer und deterministischer Sicherheits analyseverfahren. Durch den Aufbau eines anlagenspezifischen Ersatzmodells auf Grundlage aktueller Informationen für jedes europäische Kernkraftwerk (mit Ausnahme von AGR und CANDU) werden die wichtigsten Ereignisse prognostiziert, einschließlich einer Quelltermcharakterisierung für Radionuklide hinsichtlich Größenordnung und Zeitverhalten. Untersuchung der Wasserstoffverteilung im Containment eines 330 MWe PWR mit CFD R. Nawaz, M. Z. Nazir, A. Shah, K. Qureshi, A. Basit, R. Khan | Seite 539 Bei einem schweren Unfall in einem Kernkraftwerk werden durch Überhitzung des Kerns Wasserstoff und Dampf erzeugt. Der Wasserstoff kann in verschiedene Bereiche des Sicherheitsbehälters diffundieren. Erreicht die Wasserstoffkonzentration Schwellenwerte, kann es zu Verpuffungen bis hin zu Detonationen kommen. Dieses kann wiederum die Integrität des Containments beeinträchtigen. 49 th Annual Meeting on Nuclear Technology (AMNT) | Nuclear Energy Campus Florian Gremme und Sebastian Hahn | Page 546 Der Bericht fasst die Vorträge der Focus Session „International Operational Experience” und der Präsentationen des “Kernenergie Campus” zusammen, die auf der 49. Jahrestagung Kerntechnik (AMNT 2018) präsentiert wurden. Verlieren wir die Kernenergie wird unser Planet der Verlierer sein John Shepherd | Seite 558 Ein kürzlich veröffentlichter Bericht der Internationalen Atomenergiebehörde (IAEO) zeigt, dass die Kernenergie „darum ringen“ muss, um ihren derzeitigen Anteil im weltweiten Energiemix zu halten. Dies sollte auch ein Weckruf sein. Wir dürfen es nicht zulassen, dass die Kernenergie weiterhin falsch positioniert wird. Wir haben in den letzten 20 Jahren große Fortschritte bei der Demonstration der Umweltfreundlichkeit von Kernenergie gemacht, die es jetzt für die Zukunft zu nutzen gilt. 501 ABSTRACTS | GERMAN Abstracts | German
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