Bauzeit und Baukosten für AKW mit AP1000 steigen

Vor 13 Monaten hatte die amerikanische Atomaufsicht gegen die Empfehlung ihres damaligen Chefs den ersten Neubau eines Kernkraftwerks seit dem Unglück im Kernkraftwerk Three Mile Island genehmigt. Finanziert wird das Kraftwerk vom Typ AP1000 (wir berichteten zur Sicherheit) über eine Atom-Abgabe sowie durch eine staatliche Bürgschaft von 8,33 Mrd. US $ von US-Präsident Obama.

Bauplatz am AKW Vogtle, USA, Oktober 2011, Foto: Charles C Watson Jr

Bauplatz am AKW Vogtle, USA, Oktober 2011, Foto: Charles C Watson Jr

Schon im Mai 2012 stiegen die Kosten um eine Milliarde Dollar. Jetzt steigen die Baukosten erneut um etwa eine halbe Milliarde US $. Die Bauzeit erhöht sich um nahezu zwei Jahre (19 Monate). Die Projektpartner hoffen jedoch immer noch, dass sich die Endkosten für beide Reaktoren im Bereich von 14 Mrd. US$ bewegen. Durch Sparen an anderer Stelle wollen die Projektleiter die Mehrkosten bereits gedrückt haben. Die Bauarbeiten sollen jetzt Ende 2018 abgeschlossen werden. Insgesamt steigen mit dem Verzug und der Kostensteigerung die Finanzierungskosten deutlich. Viele Unternehmen halten aus diesen Gründen Kernenergie für unwirtschaftlich.

Für die Kosten des Projekts kommen aufgrund einer gesetzlichen Regelung die Stromkunden auf. Sie bezahlen eine Atomabgabe, die “nuclear fee”, auf ihre Stromrechnung. Diese Abgabe hat sich mit den steigenden Kosten seit 2011 inzwischen nahezu verdoppelt und ist nicht unumstritten.

Die nächsten Mehrkosten in der Größenordnung einer weiteren halben Milliarde US-Doller liegen derzeit bereits in der Luft. Durch die Verzögerung kommt es zu Rechtsstreitigkeiten zwischen den beteiligten Unternehmen um einem entsprechenden Streitwert. Diese Streitigkeiten lassen auf einen enormen Preisdruck und Ungereimtheiten bei den Aufgaben und der Verantwortung auf der Baustelle schließen. Gerade beim Bau von Kernkraftwerken sollten auf der Baustelle jedoch nicht Streitigkeiten, sondern die Sicherheit der Anlage im Fokus liegen.

Darüber, dass namhafte Wissenschaftler innerhalb und außerhalb der US Atomaufsicht diesen Reaktortyp für nicht sicher halten, haben wir bereits ausführlich berichtet. Der Chef der US-Atombehörde ist von seinem Posten zurück getreten, nachdem seine Behörde wiederholt Atommeiler dieses Typs gegen seine Expertise genehmigt hat.

Trivia

Die neuen Reaktoren sollen etwa 2 x 1117 MW (elektrisch) liefern. Kernkraftwerke haben umgelegt jährlich etwa 72% Vollaststunden, begründet durch Stillstand zur Wartung, zum Füllen des Reaktors und aufgrund von Betriebsstörungen. Damit kann man mit einer durchschnittlichen abgegebenen Leistung von 1675 MW für diese zwei neuen Reaktoren kalkulieren.

Um diese Energieausbeute mit Windkraftanlagen zu erhalten bräuchte man einen Windpark (auf Land) mit einer Nennleistung von 6700 MW (konservativ gerechnet, bei einer Ausbeute an Vollaststunden von 25%). Dazu benötigt man je nach Anlagentyp zwischen 880 und 2200 Windräder. Diese Anlagen bekommt man heute für unter 6 Mrd. Euro planungssicher aus der Serienfertigung (im Vergleich zu 14 Mrd. € für die AKW). Desweiteren fallen bei Windkraftanlagen keine Kosten für Brennstoff so wie dessen Gewinnung Aufbereitung, Lagerung, Schutz und Entsorgung an. Dafür muss durch Maßnahmen im Netz Vorsorge für wetterbedingte Lastschwankungen getroffen werden. Ab einem EE-Anteil von etwa 40% werden vermehrt Speichertechnologien notwendig.

Windkraftanlagen können günstig gegen alle Schäden, die durch sie verursacht werden können versichern. Nuklearkatastrophen dagegen sind von allen privaten Versicherungen ausgeschlossen – so auch von der Krankenversicherung. Kein Kernkraftwerk ist per Versicherungspolice für alle Schäden haftpflichtversichert. In Deutschland müssen alle Kraftwerke vollständig haftpflichtversichert sein – außer Kernkraftwerke. Schätzungen zufolge würde die Versicherung für Atomkraftwerke den Strompreis zwischen fünf Euro und 30 Euro pro kWh erhöhen. Das ist ein deutliches Indiz für das Risiko dieser Anlagen.

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USA genehmigen zweiten AKW-Neubau
33 Jahre nach dem Unfall auf Three Mile Island
Der Chef der US-Atombehörde NRC ist erneut dagegen

Der Chef der US-Atombehörde NRC hat sich abermals dagegen ausgesprochen, eine Baugenehmigung für ein neues Kernkraftwerk vom Typ AP-1000 zu erteilen. Dennoch hat die NRC den Neubau von 2 Reaktorblöcken diesen Typs in Jenkinsville, Californien genehmigt. Die Betreiber der Anlage hoffen nun darauf, die neuen Anlagen mit jeweils etwa 1 MW elektrischer Leistung ab 2017/2019 in Betrieb nehmen zu können.

Dies ist die zweite Genehmigung eines Kernkraftwerks seit dem Unglück im Kernkraftwerk Three Mile Island, 1979. Zuvor ging der letzte Reaktor der USA Mitte 1996 in Betrieb, Baubeginn war im Januar 1973.

Dies ist das zweite mal in Folge, dass sich der Chef der US-Atombehörde gegen den Bau eines Reaktos des Typs AP1000 ausspricht. Damit stellt sich Gregory Jaczko wiederholt und standhaft entschieden gegen das umstrittene Konzept des AP1000 und wurde von den Stimmberechtigten aus der Politik erneut überstimmt. Er hatte zuvor bereits der Genehmigung zweier Reaktoren des Typs AP1000 in Vogtle widersprochen.

Photograph of Virgil C. Summer Nuclear Station, Unit 1, Foto: NRC
Photograph of Virgil C. Summer Nuclear Station, Unit 1, Foto: NRC

Die Summer Nuclear Station gehört zu einem Drittel dem öffentlichen Versorger für Energie und Wasser, Santee Cooper. Bisher betreibt die Anlage einen Block. Baubeginn war 1973, Die Anlage ging 1984 ans Netz. Die Genehmigung wurde zuletzt 2004 verlängert und läuft nun im Jahre 2042 aus, also 69 Jahre nach Baubeginn, 60 Jahre nach dem ersten Anfahren.

Das Erdbebenrisiko für einen Kernschmelzunfall liegt nach Auskunft der NRC für die bestehende Anlage bei 1:26316 pro Jahr. Umgelegt auf die Standzeit bedeutet dies ein Risiko von etwa 1:333 (=0,3%) bei einem Reaktor oder 1:110 (=0,9%) bei 3 Reaktoren. Zum Vergleich, die Chance auf den Lottogewinn liegt bei 1:139838160 (= 0,000000715%).

Die Bauherren rechnen mit Baukosten von ca. 10 Mrd. US$, zuzüglich eines Umspannwerks und der Finanzierungskosten. 1,2 Mrd. US$ sollen über wiederkehrende Preiserhöhungen von 2,5% finanziert werden. Zu den aktuellen Strompreisen lassen sich Neubauten von Kernkraftwerken ohne staatliche Zuschüsse nicht wirtschaftlich rechnen. Zum Vergleich, für 10 Mrd. US$ kann man Windparks mit einer Nennleistung von ca. 8 MW erichten. Das Entspricht einer Nutzleistung von ca. 3,5 MW. Dazu fallen bei Windenergie keine Brennstoffkosten an. Der Preis für Uran hat sich in den letzten 10 Jahren verachtfacht.

Derzeit liegen der NRC Anträge zur Genehmigung von 20 weiteren Reaktorblöcken vor, alle vom Typ AP1000. Allerdings hat nur ein weiterer Antragsteller Vorverträge zur Errichtung eines Reaktorblocks. Dieser wird jedoch erst nach 2020 in Betrieb gehen, wenn überhaupt.

Nach dem Unglück auf Three Mile Island wurden Neubauten in den USA indiskutabel. 33 Jahre später drückt die Energie-Lobby mit der Regierung um Präsident Obama den ersten Neubau seit dem Moratorium durch. Eine energietechnische Notwendigkeit gibt es nicht, so der Whistleblower Arnold Gundersen.

Der neue Kraftwerkstyp ist bei Experten sehr umstritten. Deutlicher kann das nicht dargestellt werden: Selbst der Chef der Atomaufsicht spricht sich gegen diesen Reaktortyp aus. Wenn nicht einmal in der Atomaufsicht ein Konsens über die Sicherheit eines Kernkraftwerks herrscht, wie unverantwortlich ist es dann erst, ein solches zu errichten!

Vor wenigen Monaten haben wir Kontakt mit einem Mitarbeiter der NRC aufgenommen, der im Jahr 2010 erhebliche Bedenken zu den Entwürfen geäußert hat. Er sieht vor allem Probleme in der Standsicherheit der Gebäude. Unstrittig ist, dass die Gebäude die entsprechenden US-Normen für Betongebäude und Nuklearanlagen nicht erfüllen. Im Januar hat er uns gegenüber geäußert, dass er sich nicht zu seiner Einschätzung der Sicherheit Stellung nehmen darf. Ein Anfrage an die NRC selbst blieb unbeantwortet.

Wissenschaftler betonen, die Entwürfe können eher mit einem Forschungs-Experiment in Verbindung gebracht werden, denn mit einem baureifen Entwurf. Desweitern gibt es zahlreiche Sicherheitsprobleme, die vom Hersteller und den Behörden ignoriert werden. Auch Lehren, die man aus der Katastrophe in Fukushima ziehen kann werden ganz bewusst ignoriert. In Fukushima hätte auch der AP1000 nicht überlebt. Dort ist der Strom für 11 Tage ausgefallen. Der AP1000 soll theoretisch 3 Tagen Stromausfall standhalten.

Einen ausführlichen Streifzug zu ganzen Blumensträußen von Sicherheitsbedenken haben wir in unserer Serie zur Sicherheit des neuen Reaktortyps AP100 dargelegt:

Wie sicher ist das neue AKW-Flaggschiff AP1000?

Zu Teil 1: Wie sicher ist das neue AKW-Flaggschiff AP1000?
Zu Teil 2: Der AP1000 – was ist das Besondere?
Zu Teil 3: Einführung zur Kritik / Hintergründe
Zu Teil 4: Lehren aus Fukushima nicht berücksichtigt
Zu Teil 5: Sicherheit des Containments
Zu Teil 6: Unabhängige Wissenschaftler zur Sicherheit des AP1000
Zu Teil 7: Sicherheitsbedenken von Mitarbeitern der NRC

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Der Chef der US-Atombehörde NRC ist dagegen:
USA genehmigen AKW-Neubau
33 Jahre nach dem Unfall auf Three Mile Island

Der Chef der US-Atombehörde NRC ist dagegen. Dennoch hat die NRC den ersten Neubau eines Kernkraftwerks seit dem Unglück im Kernkraftwerk Three Mile Island genehmigt.

Kernkraftwerk Vogtle mit den 2 neuen Blöcken vom Typ AP1000. Bild: NRC

Kernkraftwerk Vogtle mit den 2 neuen Blöcken vom Typ AP1000. Bild: NRC

 

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Zweiter AP1000-Reaktordruckbehälter installiert
Fragen zur Sicherheit bleiben unbeantwortet

In China schreitet der Bau des neuen Reaktortyps AP1000 voran. Gebaut wird dort seit 2009 an den 4 ersten AP1000-Blöcken weltweit, lange vor der Klärung zu offenen Fragen der Standfestigkeit der geplanten Gebäude. Vor wenigen Tagen wurde nun der zweite Reaktordruckbehälter installiert. Er wird das nukleare Herz der Anlage Haiyang I bilden.

Seit Weihnachten 2011 hat der Reaktortyp der Firma Westinghouse eine offizielle Zulassung der US-Atomaufsicht NRC auf 25 Jahre. Diese Zulassung ist nicht unumstritten. Den ganzen Beitrag lesen

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Wie sicher ist das neue AKW-Flaggschiff AP1000? (7/7)
Sicherheitsbedenken innerhalb der NRC

Zu Teil 1: Wie sicher ist das neue AKW-Flaggschiff AP1000?
Zu Teil 2: Der AP1000 – was ist das Besondere?

Zu Teil 3: Einführung zur Kritik / Hintergründe
Zu Teil 4: Lehren aus Fukushima nicht berücksichtigt
Zu Teil 5: Sicherheit des Containments
Zu Teil 6: Wissenschaftler zur Sicherheit des AP1000
Zu Teil 7: Sicherheitsbedenken von Mitarbeitern der NRC

AP1000: Sicherheitsbedenken von Mitarbeitern der NRC

Zitat: Die numerischen Ergebnisse sind entweder offensichtlich falsch oder ausserordentlich fragwürdig.

Kritik gegenüber dem AP1000-Entwurf kommt auch aus dem Hause der NRC, zum Beispiel von Dr. John Ma, führendem Bauingenieur der US-Atombehörde, der NRC, und Mitglied der NRC seit deren Gründung.

Im Jahre 2009 stellte die NRC neue Sicherheitsanforderungen an Reaktorgebäude. Aufgrund der Ereignisse vom 11. September 2001 wurde festgelegt, dass alle Kernkraftwerke einem direkten Flugzeugabsturz standhalten müssen. Um diese neuen Anforderungen zu erfüllen, sieht Westinghouse/Toshiba vor, die Betonwände der AP1000-Gebäude mit Stahlplatten zu verkleiden.

2010 hat Dr. Ma zum ersten mal in seiner Laufbahn seine Zustimmung und weitere Mitarbeit verweigert, nachdem die NRC die Zustimmung zu der vorgeschlagenen Konstruktionslösung der Reaktorgebäude signalisierte. In den Akten (PDF, 68 Seiten) weist Ma darauf hin, dass die Integrität des Rektorgebäudes nicht gewährleistet werden kann, insbesondere kann die Sicherheit nicht gewährleistet werden, gegenüber Ereignissen wie dem Einschlag eines Flugzeugs oder eines durch Stürme oder Explosion aufgewirbelten Projektils. Auch die Erdbebensicherheit des Gebäudes kann nicht nachgewiesen werden. Das Gebäude erfüllt grundlegende Normen nicht und ist damit nicht genehmigungsfähig.

John Ma führt drei wesentliche Kritikpunkte auf: Den ganzen Beitrag lesen

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Wie sicher ist das neue AKW-Flaggschiff AP1000? (6/7)
Sicherheitsbedenken von Wissenschaftlern

Zu Teil 1: Wie sicher ist das neue AKW-Flaggschiff AP1000?
Zu Teil 2: Der AP1000 – was ist das Besondere?

Zu Teil 3: Einführung zur Kritik / Hintergründe
Zu Teil 4: Lehren aus Fukushima nicht berücksichtigt
Zu Teil 5: Sicherheit des Containments
Zu Teil 6: Wissenschaftler zur Sicherheit des AP1000
Zu Teil 7: Sicherheitsbedenken von Mitarbeitern der NRC

Wissenschaflter, die Kernenergie nicht ablehnen, über den AP1000

Nicht nur der Nuklear-Whistleblower Arnie Gundersen übt Kritik am AP1000.

Der Wissenschaftler Edwin Lyman von der Vereinigung Union of Concerned Scientists äußert ebenfalls erhebliche Bedenken. Auch Lyman bemängelt vor allem, dass die Wandstärke des Stahlcontainments nicht ausreichend sei, sowie dass das Reaktorgebäude einschlägige US-Normen nicht erfüllt. Der Hersteller, Westingouse/Toshiba, bemühe sich nun darum die Integrität eines Gebäudes nachzuweisen, das US-Normen nicht entspricht. Die Entwürfe können eher mit einem Forschungs-Experiment in Verbindung gebracht werden, denn mit einem baureifen Entwurf, so Lyman. Den ganzen Beitrag lesen

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Wie sicher ist das neue AKW-Flaggschiff AP1000? (5/7)
Sicherheit des Containments

Zu Teil 1: Wie sicher ist das neue AKW-Flaggschiff AP1000?
Zu Teil 2: Der AP1000 – was ist das Besondere?

Zu Teil 3: Einführung zur Kritik / Hintergründe
Zu Teil 4: Lehren aus Fukushima nicht berücksichtigt
Zu Teil 5: Sicherheit des Containments
Zu Teil 6: Wissenschaftler zur Sicherheit des AP1000
Zu Teil 7: Sicherheitsbedenken von Mitarbeitern der NRC

AP1000: Sicherheitsprobleme des Containments

Neben den neuen Erkenntnissen aus der Unfallsituation in Fukushima hat Gundersen bereits 2010 gravierende Mängel des zugrunde liegenden Designs des Reaktortyps AP1000 festgestellt.

Wenn man sich einen Kernreaktor als Dampfkochopf vorstellt, dann ist das Sicherheits-Containment ein absolut dichtes Gebäude, dass den Kochtopf umschließt. Das Sicherheits-Containment ist vor allem auch deshalb so wichtig, weil es bei einem Unfall die letzte Barriere zwischen dem Reaktor und der Umwelt darstellt.

Kommt es zu einem Leck im Kühlsystem oder dem Reaktordruckbehälter, dann ist das Sicherheits-Containment die letzte Barriere, die eine Freisetzung von Radioaktivität an die Umwelt verhindert. Die Sicherheitscontainments wurden daher in der Vergangenheit in der Regel aus Stahl und Beton errichtet. Zusammen bilden sie eine mehrschichtige Barriere, die im Falle eines Unfalls die Freisetzung von Radioaktivität begrenzen soll.

Gundersen zeigt in seiner Sicherheitsanalyse zum Sicherheitscontainment aus dem Jahre 2010 zahlreiche Schwachstellen des speziellen Designs des AP1000 auf. Der AP1000 setzt auf ein Sicherheitscontainment, dass aus einer einzigen Stahlhülle besteht und bei der das Reaktorgebäude nach oben und zur Seite offen ist und keine weitere Barriere zur Umwelt darstellt: Den ganzen Beitrag lesen

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Wie sicher ist das neue AKW-Flaggschiff AP1000? (4/7)
Lehren aus Fukushima

Zu Teil 1: Wie sicher ist das neue AKW-Flaggschiff AP1000?
Zu Teil 2: Der AP1000 – was ist das Besondere?

Zu Teil 3: Einführung zur Kritik / Hintergründe
Zu Teil 4: Lehren aus Fukushima nicht berücksichtigt
Zu Teil 5: Sicherheit des Containments
Zu Teil 6: Wissenschaftler zur Sicherheit des AP1000
Zu Teil 7: Sicherheitsbedenken von Mitarbeitern der NRC

AP1000: Lehren aus Fukushima nicht berücksichtigt

Die folgenden Punkte sind Lehren, die man eigentlich nach den Ereignissen in Fukushima berücksichtigen müsste. Diese werden nicht berücksichtigt. Die NRC will die Lehren aus Fukushima nach der Freigabe des AP1000 untersuchen und dann gegebenenfalls nachbessern. Ob dies möglich ist, darf bezweifelt werden. Auf jeden Fall würde eine Nachbesserung von im Bau befindlichen oder fertig gebauten Kraftwerken erheblich mehr Kosten verursachen.

  1. Belastbarkeit des Containments
    Das Containment ist für einen maximalen Druck von 4,07 bar ausgelegt. Das Entspricht dem Druck in einem Fahrradreifen. Dabei geht man davon aus, dass der maximale Druck im Falle eines Unfalls 4,02 bar erreicht. Das bedeutet, die Konstruktion verlässt sich an dieser Stelle auf einen Sicherheitspuffer von 0,05 bar, oder etwa 1% Sicherheitszuschlag.
    In Fukushima stieg der Druck während des Unfalls bereits in den ersten Stunden auf über 8 Bar an. Der Druck Betrug damit mehr als das 2-fache wofür die Anlage in Japan ausgelegt war. Dabei ist es im Block 2 vermutlich zu Rissen in der Hülle des Containments gekommen. Stahl neigt bei Überdruck zu einem Totalversagen (Kesselzerknall), Stahlbeton versagt durch Rissbildung im Beton. Daher ergänzen sich Stahl- und Betoncontainment bei entsprechenden Konstruktionen.
    Der vorgesehene Sicherheitspuffer gegenüber Überdruck ist beim AP1000 viel zu gering.
  2. Den ganzen Beitrag lesen
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Wie sicher ist das neue AKW-Flaggschiff AP1000? (3/7)
Kritik am Hersteller und an der Konstruktion

Zu Teil 1: Wie sicher ist das neue AKW-Flaggschiff AP1000?
Zu Teil 2: Der AP1000 – was ist das Besondere?

Zu Teil 3: Einführung zur Kritik / Hintergründe
Zu Teil 4: Lehren aus Fukushima nicht berücksichtigt
Zu Teil 5: Sicherheit des Containments
Zu Teil 6: Wissenschaftler pro Kernenergie zur Sicherheit des AP1000
Zu Teil 7: Sicherheitsbedenken von Mitarbeitern der NRC

AP1000: Kritik am Hersteller und an der Konstruktion

Modell des geplanten Kernkraftwerks Bellefonte mit 2 AP1000 Reaktorblöcken (vorne im Bild) und 2 weiteren seit 40 Jahren geplanten Druckwasserreaktoren (hinten im Bild). Die Baustelle war zwischenzeitlich mehrere Jahrzehne stillgelegt und Teile der bereits errichteten Anlagen wurden als Ersatzteil wieder demontiert.

Modell des geplanten Kernkraftwerks Bellefonte mit 2 AP1000 Reaktorblöcken (vorne im Bild) und 2 weiteren seit 40 Jahren im Bau befindlichen Druckwasserreaktoren (hinten im Bild). Die Baustelle war zwischenzeitlich mehrere Jahrzehne stillgelegt und Teile der bereits errichteten Anlagen wurden als Ersatzteil wieder demontiert.

Der Hersteller des AP1000, Westinghouse / Toshiba, kann auf eine lange Erfahrung beim Bau kommerzieller Kernkraftwerke zurück blicken. Allerdings wurden Designs von Westinghouse in der Vergangenheit auch schon einmal vor deren Freigabe als sicherheitstechnisch äußerst fragwürdig kritisiert – ohne Auswirkungen auf eine positive Genehmigung.

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Wie sicher ist das neue AKW-Flaggschiff AP1000? (2/7)
Der AP1000 – was ist das Besondere?

Zu Teil 1: Wie sicher ist das neue AKW-Flaggschiff AP1000?
Zu Teil 2: Der AP1000 – was ist das Besondere?

Zu Teil 3: Einführung zur Kritik / Hintergründe
Zu Teil 4: Lehren aus Fukushima nicht berücksichtigt
Zu Teil 5: Sicherheit des Containments
Zu Teil 6: Wissenschaftler zur Sicherheit des AP1000
Zu Teil 7: Sicherheitsbedenken von Mitarbeitern der NRC

Der AP1000

Der AP1000 ist das neue Flaggschiff der Kernindustrie. Ein Reaktorblock produziert etwa 3500MW thermische Energie (geschätzt, wer genaue Daten hat, bitte melden) und stellt etwa 1154 MWe elektrische Energie zu Verfügung.

Die Designvorgaben wurden im Jahr 2006 verabschiedet. Die NRC hat zuletzt mit Hochdruck daran gearbeitet, die Freigabe des AP1000 zu erteilen. Geplant war diese für Ende 2011. Kurz vor Weihnachten 2011 wurde das Design schließlich auf 25 Jahre Zertifiziert. Damit wagen es die USA 33 Jahre nach dem Unglück im TMI-Kernkraftwerk wieder neue Kernkraftwerke zu errichten.

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