Das Projekt "Kühlbarkeit im Rahmen von Kernschmelzunfällen bei Leichtwasserreaktoren - Modellentwicklung und Validierung für ATHLET-CD und ASTEC" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Kernenergetik und Energiesysteme durchgeführt. Die Entwicklung und Validierung von Modellen für den deutschen Systemcode ATHLET-CD zur Beschreibung der Vorgänge bei auslegungsüberschreitenden Störfällen soll fortgesetzt werden. Damit sollen umfassende Sicherheitsanalysen mit weitgehend mechanistischer Beschreibung der Vorgänge auch bei fortgeschrittenem Kernschmelzen ermöglicht werden, die fundierte Einschätzungen zu Kühlungs- und Accident-Management-Optionen in jeder Phase erlauben. Mit dem erreichten Modellstand in ATHLET-CD sind Analysen zur Kühlbarkeit durchzuführen, um Entscheidungspunkte zu erarbeiten, die abhängig vom Szenario eine Stabilisierung durch Kühlung oder ein Fortschreiten des Unfalls ergeben. Der Modul MEWA, der in ATHLET-CD die Vorgänge in einem schwer zerstörten Kern beschreibt, soll auf die Modellierung der Prozesse im unteren Plenum ausgeweitet werden. Hierzu ist die Erweiterung des Schmelzesee-Modells und dessen Ankopplung an die Druckbehälterwand vorgesehen. Die Anbindung von MEWA an die ATHLET-CD-Thermofluiddynamik soll verbessert werden. Die Validierung ist anhand neuer Experimente und vergleichender Untersuchungen fortzusetzen, die im Rahmen des europäischen Netzwerks SARNET-2 stattfinden. Für den europäischen Integralcode ASTEC sollen Beiträge durch die Nutzung der für ATHLET-CD entwickelten Modelle geleistet werden, insbesondere ist für das Schmelzeverhalten im unteren Plenum eines Siedewasserreaktors ein Modell mit Berücksichtigung der Führungsrohre für den Steuerstabantrieb zu erarbeiten.
Das Projekt "Weiterentwicklung des Rechenprogrammes ATHLET-CD" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. Ziel der Weiterentwicklung des Rechenprogrammes ATHLET-CD ist es, die Anwendbarkeit zu verbessern, um vollständige Unfallsequenzen zuverlässig durchzurechnen. Die Rechengeschwindigkeit aller Module (z. B. MEWA) soll nur durch die Variabilität der modellierten Prozesse begrenzt sein, so dass das Programm auch für PSA-Rechnungen uneingeschränkt nutzbar ist. Weiterhin sollen auch Parameterstudien ermöglicht werden, was eine wesentliche Voraussetzung für eine hinreichende Aussagekraft der Ergebnisse ist. Die Arbeiten zur Anpassung an den aktuellen Stand der Modellierung auf dem Gebiet der schweren Störfälle beinhalten die umfassende Auswertung aller kürzlich abgeschlossenen bzw. noch laufenden Experimente. Die Anwender verfügen so über ein vollwertiges und einsatzbereites Werkzeug, dessen Wert und Aussagekraft durch sein Verhältnis zum aktuellen Stand der Forschung bestimmt wird. Modelle zur Kernzerstörung und Kühlbarkeit von Schmelze im unteren Plenum sollen aktualisiert werden. Korrelationen zur Berechnung der Kühlbarkeit von Schüttelbetten im unteren Plenum sollen erstellt, MEWA erweitert, MASCA und RASPLAV Experimente ausgewertet, experimentelle Ergebnisse zur eutektischen Wechselwirkung zwischen der Wand des Reaktordruckbehälters und der Schmelze übernommen bzw. die Wärmestrahlung vom Schmelzepool im unteren Plenum zu den metallischen Strukturen innerhalb des Reaktordruckbehälter modelliert werden. Die Rechenstabilität aller Phasen einer schweren Störfallsequenz wird durch Einbau einer stabilisierten Schnittstelle für externe Modelle bzw. Ermittlung von Instabilitäten und Schrittweitenreduktionen, die Rechengeschwindigkeit durch Parallelisierung der Einzelmodule erhöht. Anlagen- und prozessspezifische Erweiterungen beinhalten die Nutzung vorhandener Nodalisierungsmöglichkeiten und die Erstellung/Anpassung anlagenspezifischer Datensätze, Verlagerungsmodelle, Modelle für prototypische Geometrien und zur Simulation von Brennelementlagerbecken.
Das Projekt "Agrarische Rohstoffbasis zur Biogaserzeugung 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Landtechnik durchgeführt. Um die vorhandenen Potentiale der Biogaserzeugung voll ausschöpfen zu können, muss vorausgesetzt sein, dass die Biogasproduktion aus Energiepflanzen unter ökologisch optimierten und nachhaltigen Fruchtfolgesystemen und ohne Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion erfolgt. Damit dieser erneuerbare Energieträger aber auch in Hinblick der Wirtschaftlichkeit und seiner Ökobilanz sinnvoll eingesetzt werden kann, bedarf es einer optimierten Gärrohstofferzeugung und Fermentation. Die Ergebnisse des Projektes sind Werkzeuge (MEWM - Methanenergiewertmodell), Daten und Kennwerte, die in der Praxis für eine optimierte Gärrohstofferzeugung dringend benötigt werden. Dieser Antrag stellt den Fortsetzungsantrag des WGF-Projektes: Agrarische Rohstoffbasis zur Biogaserzeugung, Projektnummer 812198/8539 - SCK/SAI dar. Es werden einerseits Versuche in der bewährten Form weitergeführt, und andererseits fungieren die Ergebnisse des Vorgängerprojektes als Datengrundlage für die in diesem Antrag behandelten Fragestellungen. Das Projekt umfasst 4 Arbeitspakete: In AP 1 wird das in vorangegangenen Forschungsprojekten für Mais bereits entwickelte Methanenergiewertmodell (MEWM) für die Energiepflanzen Sorghumhirse, Sonnenblume, Weizen, Roggen, Triticale, sowie für Wiesengras erweitert. In AP 2 werden biologische und konventionelle Fruchtfolgeelemente unter Einsatz von Biogasgülle mittels Anbauversuche auf Biomasse- und Methanhektarertrag evaluiert. In AP 3 werden die Betriebsparameter der Laborversuche mit jenen der Praxisbiogasanlage verglichen, und folglich die Übertragbarkeit von Laborversuchsergebnissen in die Praxis überprüft. Im 4. Arbeitspaket werden die Stoff- und Energieströme aus der landwirtschaftlichen Gärrohstofferzeugung und des Vergärungsprozesses ermittelt, und für die Erstellung einer Ökobilanz, die im Zuge des Leitprojektes Virtuelles Biogas durchgeführt wird, an den Projektpartner übermittelt.