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      • Von ruyven_macaran Trockeneisprofi (m/w)
        Das Borsäure zumindest als Notfalloption bereitsteht, ist klar. Aber die Grundfrage ist ja eher, welche Reaktoren werden in der Praxis mit welchem Methoden online geregelt?
      • Von Superwip Lötkolbengott/-göttin
        Die Borsäure-Lastfolge ist auch beim Konvoi und bei einigen anderen moderneren Druckwasserreaktortypen vorgesehen wird aber, wie gesagt, aus wirtschaftlichen Gründen nicht genutzt. Bei welchen Reaktoren diese Möglichkeit besteht und bei welchen nicht weiß ich aber nicht.

        Grundsätzlich haben alle Leichtwasserreaktoren (mir sind jedenfalls keine Ausnahmen bekannt) ein Borierungssystem, einerseits als Abschaltmethode, andererseits auch um die Bildung von Neutronengiften in den Spaltprodukten auszugleichen. Bei welchen Reaktortypen dieses Borierungssystem auch zur Leistungssteuerung vorgesehen ist ist mir nicht bekannt. Bei moderneren Typen, wie etwa dem N4, dem EPR oder auch dem Konvoi ist das jedenfalls so.
      • Von ruyven_macaran Trockeneisprofi (m/w)
        Was heißt bei dir "moderne Kraftwerke"?
        Z.B. von den erwähnten EPR gibts bislang exakt 0 Stück. Was am Netz ist, ist eher 25-35 Jahre alt.
      • Von Superwip Lötkolbengott/-göttin
        Es gibt verschiedene Arten von Regelung:

        -Primärregelung "Frequenzstützbetrieb" (schnell; 0-30 Sekunden)
        Erfolgt über die Netzfrequenz; es wird versucht die Netzfrequenz stabil zu halten, höhere Frequenz -> weniger Leistung; niedrigere Frequenz -> mehr Leistung
        Kernkraftwerke, insbesondere SWR aber auch moderne DWRs können Primärregelleistung zur Verfügung stellen, SWRs schaffen hier teils mehrere Prozent ihrer Nennleistung, DWRs etwa 1%

        -Sekundärregelung (mittelschnell; 30 Sekunden-15 Minuten)
        Dient dazu die Kapazitäten der Primärregelung aufrechtzuerhalten; wird über Datennetzwerke gesteuert
        Moderne Kernkraftwerke können im Rahmen von bis zu etwa 10% ihrer Nennleistung auch zur Sekundärregelung genutzt werden

        -Tertiärregelung (langsam; 15 Minuten aufwärts)
        Wird wie die Sekundärregelung über Datennetzwerke oder teils auch altmodisch manuell gesteuert und dient dazu deren Kapazitäten freizuhalten; Kernkraftwerke können zumindest prinzipiell je nach Typ zwischen etwa 40% und über 60% ihrer Nennleistung in diesem Bereich regeln. Wirtschaftlich sinnvoll ist das aber meist nicht.

        Die Primärregelung erfolgt also unabhängig von Telekommunikationsinfrastruktur, die Kraftwerke die daran beteiligt sind geben allerdings ihren Lastzustand an die Sekundärregelkraftwerke per Netzwerk weiter. Sekundär und Tertiärregelung werden "intelligent" über das Netzwerk gesteuert. Das Genutzte Netzwerk ist, wie gesagt, völlig von den herkömmlichen Telekommunikationsnetzen und basiert großteils auf parallel zu den Hochspannungsleitungen verlegten Glasfaserleitungen.

        Soweit ich weiß werden Kernkraftwerke vor allem zur Primärregelung genutzt. Sekundär und Tertiärregelung mit KKWs gibt es vor allem in Frankreich.


        Wie kann man ein Kernkraftwerk regeln?

        Siedewasserreaktoren werden über den Dampfblasenkoeffizient geregelt; sind mehr Blasen im Kern lässt die Moderation nach und die Reaktorleistung sinkt.

        Druckwasserreaktoren werden (sekundär/tertiär) geregelt indem man den Primärkreislauf mit mehr oder weniger Borsäure versetzt welche Neutronen absorbiert und so die Leistung verringert, die Leistung steigt nach einiger Zeit wieder wenn die Borsäure "verbrannt" ist; das ist soweit ich weiß aber ausschließlich in Frankreich üblich (da alle modernen KKWs in Frankreich Druckwasserreaktoren besitzen), insbesondere die modernen in Frankreich genutzten Reaktortypen N4 und EPR wurden für diesen Lastfolgebetrieb ausgelegt aber auch bei vielen anderen Modernen Druckwasserreaktortypen ist diese Möglichkeit vorgesehen.

        Es ist außerdem prinzipiell möglich die Reaktorleistung bei allen gängigen Reaktortypen mit den Steuerstäben zu regeln; das ist sehr schnell möglich allerdings wird dabei die Leistungsverteilung im Reaktorkern verändert und der Abbrand gestört. Es gibt hier aber auch (in allen modernen Reaktoren umgesetzte) Konzepte mit verschiedenen Steuerstabgruppen oder auch einzeln steuerbaren Stäben wobei nur einige wenige Steuerstäbe für die Leistungsregelung genutzt werden, wenige Stäbe stören die Leistungsverteilung weniger stark. Die restlichen Stäbe werden nur für das Abschalten und das ausgleichen des Abbrandes genutzt.

        Bei gasgekühlten Reaktoren (Magnox, AGR) ist eine Regelung nicht vorgesehen und auch nur relativ schwer möglich, (experimentelle) gasgekühlte Hochtemperaturreaktoren (HTR) können aber über den negativen Temperaturkoeffizienten geregelt und im Lastfolgebetrieb gehalten werden

        Zitat
        Wenn ein Hacker das Umspannwerk lahmlegt, dass den Reaktor normalerweise mit Strom versorgt

        Den Eigenbedarf an Strom erzeugen KKWs selbst, er wird mit einem eigenen Transformator von der Turbinenleistung abgezweigt.

        Wenn das Netz in welches das KKW seine Leistung einspeist zusammenbricht (-> erhebliche Netzfrequenzabweichung oder Spannungsabweichung) passiert folgendes automatisch:

        -Lastabwurf auf Eigenbedarf.
        Die Turbine erzeugt nur noch so viel Energie wie das KKW selbst verbraucht, der Rest der Leistung wird weggekühlt. Ist nicht absehbar das die Probleme schnell gelöst werden können wird der Reaktor in der Regel manuell heruntergefahren.

        -Wenn das nicht funktioniert kommt es zu einer Turbinenschnellabschaltung (TUSA) , die Reaktorleistung wird auf 35% reduziert und es wird auf die externe Stromversorgung zurückgegriffen. Überschüssige Leistung wird weggekühlt. Funktioniert die externe Stromversorgung nicht kommen die Notstromdiesel zum Einsatz. Ist nicht absehbar das die Probleme schnell gelöst werden können wird der Reaktor manuell heruntergefahren.

        -Gibt es Probleme mit den Dieseln kommt es zu einer Reaktorschnellabschaltung (RESA); dann muss nur noch die Nachzerfallswärme abgeführt werden, das ist auch mit vergleichsweise wenig Energie möglich wodurch auch Ausfälle einiger Generatoren toleriert werden können und es gibt aufgrund der Temperaturträgheit des Systems auch einen relativ großen (bei üblichen Reaktortypen zumindest Stunden) zeitlichen Spielraum um die Stromversorgung wieder herzustellen (etwa durch mobile Generatoren) wenn sie komplett ausgefallen sein sollte bevor Schäden am Reaktor auftreten. Durch passive Nachkühlsysteme (etwa Notspeisesystem bei Druckwasserreaktoren oder Notkondensationssystem bei Siedewasserreaktoren) kann dieser Zeitraum bei vielen Reaktortypen praktisch beliebig ausgedehnt werden wenn aus einer externen Quelle Wasser eingespeist werden kann.
      • Von ruyven_macaran Trockeneisprofi (m/w)
        Gegen Wetterschäden sind die Netze großräumig mittlerweile ganz gut geschützt (kleinräumig kann man halt nichts machen - wenn eine von zwei Leitungen einer Region umgeweht wird, ist das ein Problem). Da würde ich gezielte Angriffe mittelfristig als die größere Gefahr betrachten, denn die Netzregelung geht nicht mehr online. Dazu wurde die Schaffung von Reserven viel zu lange verschlampt, sowas muss automatisch in kürzester Zeit laufen.

        Zitat von Research
        So, und was im Falle SmartGrids?
        Es gibt bislang keine SmartGrids und erst recht keine eingebundenen Atomkraftwerke. (Deswegen haben wir ja trotz großzügiger Pumpspeicherkapazitäten in Deutschland Bedenken gegenüber der Nutzbarkeit erneuerbarer: Die Pumpspeicher sind nämlich zum Großteil damit ausgelastet, die Dauerlast der großen AKWs irgendwie für die Tagesteile zwischenzuspeichern, an denen sie auch mal jemand gebrauchen kann.)
        Was es gibt, ist der Lastfolgebetrieb an einzelnen Standorten (im Ausland auch häufiger), bei dem die Leistung grob dem Bedarf nachgefahren wird. Leider konnten die empörten Experten hier im Thread noch nicht auf meine obige Frage antworten, wie der denn geregelt wird.
        (Eine direkte Regelung des Reaktors halte ich aber auch da für unwahrscheinlich. Wie bereits erwähnt sind die Regelsysteme uralt und alles andere als Standardisiert. Eine solch sicherheitskritische Anlage im Einzelfallumbau umzurüsten wäre viel zu teuer, AKWs sollen schließlich billig Rendite abwerfen. Was ich aber für möglich halten würde, wäre eine automatische Ansteuerung der Generatoren. Da sind die Sicherheitsanforderungen etwas geringer, weil der Reaktor auch ohne Nutzen zu erbringen laufen kann und zwischen der Turbinen- und der Reaktorleistung noch eine gewisse thermische Trägheit und ein Dampfpolster liegt. Da wäre manuelle Nachregelung durchaus möglich. Die spannende Frage ist aber: Wie Krisensicher ist das System? Wenn ein Hacker das Umspannwerk lahmlegt, dass den Reaktor normalerweise mit Strom versorgt und mal wieder die Hälft der Notstromaggregate nicht anspringen, wie dies z.T. bei Sicherheitstests in der Vergangenheit der Fall war - ist die Kontrollwarte dann 2 Minuten später, beim zweiten Angriff des Abends, in einem Zustand, in dem auf eine schlagartige Regelung der Netzleistung auf 0 angemessen reagiert wird? Oder haben die schon genug andere Probleme und es besteht die Gefahr, dass man nicht schnell genug reagiert?)
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Panorama
Atomkraftwerk-Anlagen: Atomenergie-Organisation meldet Cyberangriffe
Im Zuge einer Konferenz zur Erörterung nuklearer Sicherheit in Wien äußerte sich Yukiya Amano, Generaldirektor der Internationalen Atomenergie-Organisation (kurz IAEO), zu Cyberangriffen auf Atomkraftwerk-Anlagen. Offenbar gibt es zahlreiche Cyberattacken auf AKW-Anlagen, die zur Chefsache gemacht werden sollen.
http://www.pcgameshardware.de/Panorama-Thema-233992/News/AKW-Anlagen-IAEO-meldet-Cyberangriffe-1077119/
04.07.2013
http://www.pcgameshardware.de/screenshots/medium/2013/07/IAEO-pcgh.jpg
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