Praxismaterialien für den schulischen und außerschulischen Einsatz

Kernenergieträger

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Kernenergie ist zum einen Primärenergie, die durch Kernspaltung und Kernfusion entsteht, zum anderen steht der Begriff für die großtechnische Erzeugung von Sekundärenergie wie zum Beispiel Strom.~

Kernfusion und Kernspaltung

Mit Kernenergie wird jene Energie bezeichnet, die aus Atomkernen gewonnen wird. Dies ist auf zwei Wegen möglich: einerseits durch Kernspaltung und andererseits durch Kernfusion. Die Spaltung der Atomkerne erfolgt durch Beschuss mit Neutronen, wodurch Energie freigesetzt wird. Spaltstoffe sind Plutonium (Pu 239, Pu 241) und Uran (U 235, U 233). Plutonium muss aus Uran 238 und Uran 233 aus Thorium 232 erbrütet werden.

Bei der Kernfusion wird Helium aus schwerem Wasserstoff unter Energiezuführung erzeugt. Neben Wasserstoff wären auch andere Ausgangsstoffe möglich, wobei sich bei Verwendung anderer Stoffe der Energieaufwand stark erhöhen würde. Derzeit ist die Kernfusion aus technischer und wirtschaftlicher Sicht aufgrund des Aufwands und der hohen Kosten nicht rentabel.

Eine weitere Möglichkeit der Kernenergienutzung stellen thermische Reaktoren dar, in denen Uran als nuklearer Brennstoff eingesetzt wird. Problematisch ist, dass der Energieinhalt mit einem Ausnutzungsgrad von 1 bis 2% nur sehr eingeschränkt nutzbar ist. Höhere Ausnutzungsraten sind nur in Brutreaktoren möglich.
 

Vorat an Spaltstoffen

Die Angabe der Uranvoräte erfolgt nach einer auf den Förderkosten basierenden Klassifizierung. Die Ressourcen - bis zu Förderkosten in der Höhe von 130 $/kg Uran - werden auf 3.643.000 t für die westliche Welt geschätzt. Die gesicherten (damit gemeint sind sichere und wahrscheinliche Uranlagerstätten) Voräte machen insgesamt 2.296.000 t aus. Zu den Ländern mit den größten Uranressourcen zählen Australien (24,8%), Nigeria und Südafrika (jeweils 13%), Kanada (12,6%) und die USA (10,9%). Innerhalb Europas gibt es nur in Frankreich und Schweden nennenswerte Vorkommen.

Thorium, das in schnellen Brutreaktoren (SBR) zur Energiegewinnung eingesetzt werden kann, wird zurzeit noch wenig gefördert. Die Thorium-Reserven - bis 75 $/kg Förderkosten - werden in der westlichen Welt auf etwa 3,9 Mio. Tonnen geschätzt. Etwa ein Drittel der Thorium-Ressourcen entfallen auf Lateinamerika. Nordamerika verfügt über 18% und Westeuropa über 10% der Ressourcen. Insgesamt werden die gesamten Thorium-Ressourcen höher geschätzt als jene für Uran.

Kernenergie wird hauptsächlich zur Erzeugung von elektrischer Energie eingesetzt, ist aber grundsätzlich auch zur Deckung des Wärmebedarfs einsetzbar.

Der Einsatz von Kernenergie ist höcht umstritten und birgt auch große Risiken in sich:
 Kritische Überlegungen zur Kernenergie

Das Thema Atomkraft wird sehr kontrovers diskutiert. Das Zum Umgang mit dem Thema Atomkraft im Unterricht hat das FORUM Umweltbildung eine eigene Website eingerichtet:  Atomkraft im Unterricht
 

Quelle

Braun, Herbert
Energiewirtschaft
Skriptum zur Lehrveranstaltung: "Energiewirtschaft" an der Universität für Bodenkultur, Wien
Das Skriptum gibt grundlegende Einblicke über Fakten und Zusammenhänge in der Energiewirtschaft. Weiters werden Methoden zur Beurteilung von Prozessen der Energiewirtschaft vorgestellt.
Eigenverlag
Zuletzt aktualisiert: 2012-06-11

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