SMR-Konzepte („Small Modular Reactors“) gehen auf Entwicklungen der 1950er Jahre zurück, insbesondere den Versuch, Atomkraft als Antriebstechnologie für Militär-U-Boote nutzbar zu machen. Weltweit existieren heute unterschiedlichste Konzepte und Entwicklungen für SMR, die überwiegende Mehrzahl auf der Ebene von Konzeptstudien. Im Kontext der Diskussionen über die Nutzung zukünftiger Kernreaktoren, insbesondere auch als Maßnahme gegen den Klimawandel, erfährt das Konzept der SMR seit einiger Zeit wieder größere Aufmerksamkeit. Eine im Rahmen dieses Gutachtens vorgenommene Zusammenstellung umfasst 136 verschiedene historische sowie aktuelle Reaktoren bzw. SMR-Konzepte. Von diesen wurden 31 Konzepte in größerem Detail betrachtet.
International werden seit Jahrzehnten sogenannte „neuartige“ Reaktorkonzepte (SNR) diskutiert, erforscht und entwickelt. Im Rahmen dieser Untersuchung werden relevante SNR mit Blick auf verschiedene Kriterien analysiert und bewertet. Von besonderem Interesse für eine Einschätzung von SNR sind der technische Entwicklungsstand der Konzepte, Fragen zur kerntechnischen Sicherheit, Fragen der Brennstoffver- und -entsorgung, Proliferationsrisiken sowie ökonomische Aspekte. Weiterentwicklungen heutiger Leicht- und Schwerwasserreaktoren sind nicht Gegenstand der hier vorgenommen Untersuchungen. Weiterhin werden Entwicklungen im Bereich sogenannter „Small Modular Reactors (SMR)“ nicht vertieft betrachtet.
Im Einklang mit der Richtlinie 2013/59/EURATOM sieht das Strahlenschutzgesetz (StrlSchG) die Erstellung von aufeinander abgestimmten Notfallplänen des Bundes und der Länder für radiologische Notfälle vor. Die Notfallpläne sollen es den an Notfallreaktionen beteiligten Behörden und Organisationen ermöglichen, schnellstmöglich abgestimmte Entscheidungen zu treffen und notwendige Maßnahmen einzuleiten, umzusetzen und durchzuführen. Zur Erarbeitung von Notfallplänen im Hinblick auf klar definierte, repräsentative Notfallsituationen (Referenzszenarien) müssen mögliche radiologische Gefährdungspotentiale ausgearbeitet und analysiert werden. Grundlegend dafür ist die Erarbeitung von Quelltermen, welche die Zusammensetzung und die Menge der bei einem unfallbedingten Ereignis freigesetzten Radioaktivität angeben. Auch der zeitliche Verlauf der Freisetzung kann für manche Szenarien eine notfallschutzrelevante Angabe sein. In diesem Vorhaben wurden für insgesamt vier verschiedene Referenzszenarien und einen von Referenzszenarien unabhängigen kerntechnischen Anlagentyp mögliche Quellterme erarbeitet und deren Bandbreiten analysiert. Die hier betrachteten Szenarien umfassen den Unfall in einem Kernkraftwerk im grenznahen Ausland, Transportunfälle, Unfälle beim Umgang mit hochradioaktiven Quellen und Szenarien bei Unfällen mit Satelliten oder Raumfahrzeugen mit Radionuklidinventar. Ebenfalls wurden Reaktorkonzepte, die unter dem Begriff ‚Small Modular Reactors' (kleine modulare Reaktoren) zusammengefasst sind, untersucht und für eine ausgewählte Anlage Quellterme zusammengestellt.
Das Projekt "Teilprojekt: FZJ" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK), IEK-6: Nukleare Entsorgung und Reaktorsicherheit durchgeführt. In einer bilateralen Studie sollen strategische Ansätze und technologische Entwicklungen auf dem Gebiet von Partitioning und Transmutation in Russland gezielt analysiert und bewertet werden. Insbesondere gilt dies im Hinblick auf einen möglichen Nutzen bzw. Optimierungspotentiale für die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle in Deutschland. Dies umfasst: 1. Beobachtung und Analyse von Entwicklungen auf dem Feld neuer Reaktortypen (z.B. Generation IV-Reaktoren, Schmelzflussreaktoren (molten salt reactor, MSR) und evtl. kleine modulare Reaktoren (small modular reactors, SMR). 2.Betrachtung des potentiellen Einflusses dieser Entwicklungen auf die Entsorgungsprogramme und -pfade und damit auch auf favorisierte Entsorgungsoptionen in anderen Ländern (hier Russland), die diese neuen Reaktortypen einsetzen würden 3.Bewertung der einzelnen Entsorgungsmöglichkeiten und -pfade hinsichtlich der naturwissenschaftlich-technischen Reife und Spiegelung an den deutschen Gegebenheiten (z.B. Art und Menge der Abfälle, regulatorische Vorgaben). Dazu soll ein deutsches Kernautorenteam mit einem russischen Kernautorenteam zusammenarbeiten. Ziel ist es innerhalb der Projektlaufzeit von sieben Monaten eine entsprechende Studie zusammenzustellen. Dieser Antrag bezieht sich auf die Beiträge von deutscher Seite.
Das Projekt "Teilprojekt: KIT" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Sondervermögen Großforschung, Programm Nukleare Entsorgung, Sicherheit und Strahlenforschung (NUSAFE) durchgeführt. In einer bilateralen Studie sollen strategische Ansätze und technologische Entwicklungen auf dem Gebiet von Partitioning und Transmutation in Russland gezielt analysiert und bewertet werden. Insbesondere gilt dies im Hinblick auf einen möglichen Nutzen bzw. Optimierungspotentiale für die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle in Deutschland. Dies umfasst: 1. Beobachtung und Analyse von Entwicklungen auf dem Feld neuer Reaktortypen (z.B. Generation IV-Reaktoren, Schmelzflussreaktoren (molten salt reactor, MSR) und evtl. kleine modulare Reaktoren (small modular reactors, SMR). 2.Betrachtung des potentiellen Einflusses dieser Entwicklungen auf die Entsorgungsprogramme und -pfade und damit auch auf favorisierte Entsorgungsoptionen in anderen Ländern (hier Russland), die diese neuen Reaktortypen einsetzen würden 3.Bewertung der einzelnen Entsorgungsmöglichkeiten und -pfade hinsichtlich der naturwissenschaftlich-technischen Reife und Spiegelung an den deutschen Gegebenheiten (z.B. Art und Menge der Abfälle, regulatorische Vorgaben). Dazu soll ein deutsches Kernautorenteam mit einem russischen Kernautorenteam zusammenarbeiten. Ziel ist es innerhalb der Projektlaufzeit von sieben Monaten eine entsprechende Studie zusammenzustellen. Dieser Antrag bezieht sich auf die Beiträge von deutscher Seite.
Das Projekt "Generische Analyse der Anforderungen und der Konzepte zur Sicherung sowie zur IT-Sicherheit im Bereich von SMR" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. Aufgrund der in den letzten Jahren rasant fortschreitenden Weiterentwicklungen im Bereich Small Modular Reactors (SMR), wobei international diverse Konzepte erarbeitet und in einigen Ländern schon SMR betrieben werden, ergibt sich unter anderem die Notwendigkeit die Vorteile und Herausforderungen von SMR unter dem Gesichtspunkt von Störmaßnahmen oder sonstigen Einwirkungen Dritter (SEWD) zu untersuchen. Im Rahmen des Eigenforschungsvorhabens werden in einem ersten Schritt unterschiedliche Typen von SMR zusammengestellt und anhand des Gefahrenpotenzials resultierend aus der Art und der eingesetzten Menge des Kernbrennstoffes in Kategorien eingeordnet. Auf Grundlage dieser Informationen werden dann in Anlehnung an die Empfehlungen der IAEA für die Sicherung von kerntechnischen Anlagen Sicherungsanforderungen für die einzelnen Kategorien von SMR abgeleitet sowie generische Grundlagen für deren Sicherung und IT-Sicherheit erarbeitet. Dabei spielen aufgrund der Vielzahl von SMR-Konzepten vor allem folgende Aspekte eine entscheidende Rolle bei der Umsetzung von ausreichenden Sicherungsmaßnahmen, wie z.B.die Menge des Kernbrennstoffs, die Barrieren, oder die Größe des Anlagengeländes. Abschließend werden die für die Kategorien von SMR erarbeiteten generischen Sicherungskonzepte hinsichtlich Umsetzbarkeit sowie möglicher Risiken oder Herausforderungen bewertet, um eine Einschätzung treffen zu können, für welche SMR-Typen standardisierte/bewährte Sicherungseinrichtungen eingesetzt werden können und für welche SMR-Typen Herausforderungen und offene Fragestellungen bei der Umsetzung von Maßnahmen der Sicherung und der IT-Sicherheit bestehen.
Das Projekt "Partitioning and Efficient Transmutation, Studie mit Fokus auf innovativen Strategien in RUSsland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK), IEK-6: Nukleare Entsorgung und Reaktorsicherheit durchgeführt. In einer bilateralen Studie sollen strategische Ansätze und technologische Entwicklungen auf dem Gebiet von Partitioning und Transmutation in Russland gezielt analysiert und bewertet werden. Insbesondere gilt dies im Hinblick auf einen möglichen Nutzen bzw. Optimierungspotentiale für die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle in Deutschland. Dies umfasst: 1. Beobachtung und Analyse von Entwicklungen auf dem Feld neuer Reaktortypen (z.B. Generation IV-Reaktoren, Schmelzflussreaktoren (molten salt reactor, MSR) und evtl. kleine modulare Reaktoren (small modular reactors, SMR). 2.Betrachtung des potentiellen Einflusses dieser Entwicklungen auf die Entsorgungsprogramme und -pfade und damit auch auf favorisierte Entsorgungsoptionen in anderen Ländern (hier Russland), die diese neuen Reaktortypen einsetzen würden 3.Bewertung der einzelnen Entsorgungsmöglichkeiten und -pfade hinsichtlich der naturwissenschaftlich-technischen Reife und Spiegelung an den deutschen Gegebenheiten (z.B. Art und Menge der Abfälle, regulatorische Vorgaben). Dazu soll ein deutsches Kernautorenteam mit einem russischen Kernautorenteam zusammenarbeiten. Ziel ist es innerhalb der Projektlaufzeit von sieben Monaten eine entsprechende Studie zusammenzustellen. Dieser Antrag bezieht sich auf die Beiträge von deutscher Seite.
Das Projekt "Implementierung und Validierung ausgewählter Modelle zur Thermohydraulik im Kühlkreislauf und Lagerbecken OpenFoam" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. Das Gesamtziel der vorgesehenen Forschungsarbeiten ist die Implementierung und Validierung ausgewählter Modelle zur Thermohydraulik im Kühlkreislauf und Lagerbecken OpenFoam. Im Rahmen der von BMWi geförderten Forschungsvorhaben führt die GRS seit einigen Jahren wissenschaftliche Arbeiten zur Erweiterung von OpenFOAM für die Simulation von Critical Heat Flux (CHF) unter Berücksichtigung des Conjugate Heat Transfer (CHT) durch. Die Weiterentwicklung und Validierung des neuen GRS CHF/CHT-OpenFOAM-Solvers wird im vorliegenden Forschungsvorhaben fortgesetzt. Falls die Brennelemente im Lagerbecken freigelegt werden und die Brennelement-Kühlung durch Naturkonvektion von Luft nicht ausreichend ist, kann dies zu Brennstabschäden führen. Um mit OpenFOAM aussagekräftige thermohydraulische Analysen zu Zweiphasenströmungen im Brennelement-Lagerbacken durchführen zu können, wird der Code anhand von den ALADIN Experimenten validiert. Die Dampferzeuger-Auslegung von Small Modular Reactors (SMRs) beruht auf einer hohen thermischen Leistungsdichte, was in der Regel mit einer komplexen Geometrie realisiert wird, in der dreidimensionale einphasige und zweiphasige Strömungen herrschen. Für die Sicherheitsbewertung von SMRs wird die Strömung in den helikalen Dampferzeugern als Beispiel eines kompakten Dampferzeugers zuverlässig analysiert werden können. Zu diesem Zweck wird OpenFOAM anhand von einem Versuch zu Strömungsverteilung in einem helikalen Dampferzeiger validiert. Die wandnahen Temperaturscherschichten in flüssigmetallgekühlten Reaktoren unterscheiden sich wesentlich von den Impulsgrenzschichten. Dies kann bei Simulationen mit Wärmeübertragung zu verfälschten Wärmeflüssen führen. Eine Lösung bieten hier fortschrittliche Turbulenzmodelle der Algebraic Heat Flux (AHFM)- Klasse an. In diesem Vorhaben werden Arbeiten zur Implementierung, Ver (Text abgebrochen)
Das Projekt "Erstellung eines wissenschaftlichen Gutachtens zum Thema 'Sicherheitstechnische Analyse und Risikobewertung einer Anwendung von Small Modular Reactors'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. durchgeführt. Kleine, modulare Reaktoren (SMR, Small Modular Reactors) gehen auf Entwicklungen der 1950er Jahre zurück, insbesondere dem Versuch die Atomkraft als Antriebstechnologie für Militär-U-Boote nutzbar zu machen. Die Internationale Atomenergie-Organisation (IAEA) definiert SMRs als eine Untergruppe kleiner Reaktoren mit einer elektrischen Leistung von bis zu 300 MW(e), die industriell (massen-)gefertigt und bei Bedarf an Versorger zur Installation geliefert werden. Im Kontext der Diskussion zukünftiger Kernreaktoren, insbesondere auch im Zusammenhang mit der Vermeidung gefährlichen Klimawandels, erfährt das Konzept der SMR seit einiger Zeit wieder größere Aufmerksamkeit.
Das Projekt "Methoden und Werkzeuge für Probabilistische Sicherheitsanalysen für gesamte Kernkraftwerksstandorte mit Reaktoren neuer Bauart im In- und Ausland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. In diesem Vorhaben werden Methoden und Werkzeuge für probabilistische Sicherheitsbewertungen eines gesamten Kernkraftwerksstandorts mit Reaktoren neuer Bauarten (Gen. III+ und IV sowie Small Modular Reactors (SMRs)) nach Stand von Wissenschaft und Technik bereitgestellt. Dabei wird ein methodischer Ansatz für PSA der Stufe 1 für einen SMR entwickelt, wobei die Bewertung von inhärent sicheren bzw. passiven Systemen und die Beurteilung der Ausgewogenheit der Sicherheitssysteme von SMRs im Vordergrund steht. Des Weiteren erfolgt eine Weiterentwicklung des GRS-Quelltermprognosewerkzeugs FaSTPro zur Erhöhung der Prognosegenauigkeit in Bezug auf die Freisetzung von Radionukliden bei schweren Stör- und Unfällen und Planung entsprechender Notfallmaßnahmen. Dabei sollen zum einen alle relevanten, generischen radioaktiven Quellen am gesamten Standort eines Kernkraftwerks für eine umfassende Prognose der Freisetzungen betrachtet werden. Zum anderen soll FaSTPro an den Detaillierungsgrad der verfügbaren Informationen für ausländische Druckwasserreaktoren neuerer Bauart angepasst und exemplarisch auf einen Standort mit EPR angewendet werden. Das von der GRS entwickelte Modellierungswerkzeug pyRiskRobot zur Integration übergreifender Einwirkungen in ein PSA-Anlagenmodell der Stufe 1 wird ebenfalls weiterentwickelt und derart optimiert, dass damit Fehlerbäume innerhalb des PSA-Modells flexibel und dynamisch modifiziert werden können. Dabei wird des Methodenspektrum, basierend auf Ansätzen der komplexen Netzwerkanalyse, so erweitert, dass komplexe Zusammenhänge von übergreifenden Einwirkungen und Einwirkungskombinationen (von innen und außen) separat und handhabbar erfasst werden und sich damit das PSA-Anlagenmodell der Stufe 1 systematisch kontinuierlich erweitern lässt.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 35 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 10 |
| Text | 5 |
| unbekannt | 20 |
| License | Count |
|---|---|
| closed | 22 |
| open | 13 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 32 |
| unbekannt | 3 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 9 |
| Keine | 23 |
| Multimedia | 1 |
| Webseite | 2 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 11 |
| Lebewesen & Lebensräume | 15 |
| Luft | 11 |
| Mensch & Umwelt | 35 |
| Wasser | 11 |
| Weitere | 30 |