EU-Brennstoffversorgungssicherheit für Kernreaktoren gewährleistet
Mehrere osteuropäische Länder sind in hohem Maße auf Strom angewiesen, der von russischen Druckwasserreaktoren vom Typ WWER-440 erzeugt wird. Derzeit ist das russische Unternehmen TVEL der einzige Anbieter von Kernbrennstoffen für diese Anlagen. Daher wurde das EU-finanzierte ESSANUF-Projekt mit dem Ziel gestartet, einen hochmodernen Brennstoff für WWER-440-Reaktoren unter vollständiger Einhaltung der nuklearen Sicherheitsstandards zu entwickeln. Neben dem WWER-440-Kernbrennstoffdesign gaben die ESSANUF-Projektpartner ebenfalls die Verfahren und Methoden vor, die erforderlich sind, um die Brennstoffauslegung betriebstauglich zu machen. Des Weiteren legten sie den Lizenzumfang für die Brennstoffauslegung in der Tschechischen Republik, Ungarn, der Slowakei, Finnland und der Ukraine fest. Projektkoordinator Jan Höglund erklärt: „Wir haben jetzt ein klares Bild von den Anforderungen, die für eine neue WWER-440-Brennstoffauslegung erfüllt sein müssen, und haben die Pläne und Konzepte zur Umsetzung implementiert.“ Die Initiative stellte die Basis für eine ausgezeichnete Zusammenarbeit zwischen den neun beteiligten Parteien mit Sitz in verschiedenen Ländern her. Zudem gingen auch von den Versorgungsunternehmen und Regulierungsbehörden der jeweiligen Länder wertvolle Beiträge ein. „Zu Beginn des Projekts wurden persönliche Treffen vereinbart, die die Kommunikation insgesamt deutlich verbesserten“, so Höglund. Verbesserte Brennstoffauslegung soll getestet und validiert werden Das ESSANUF-Team wählte die am besten geeigneten Materialien für alle Brennstoffbestandteile aus und ermittelte notwendige Anpassungen an die bereits zuvor gelieferte WWER-440-Baugruppenkonstruktion, um die Versorgungsbedürfnisse und rechtlichen Anforderungen eines jeden Landes zu erfüllen. Zum einen wurde ein Entwicklungsprogramm aufgestellt, um die modifizierte Auslegung zu testen und zu überprüfen, und zum anderen wurde seine Herstellbarkeit bewertet, um alle Änderungen zu erfassen, die an den Herstellungsverfahren und der Ausrüstung vorgenommen werden müssen. Anschließend entwickelten und validierten die Projektpartner die für die Inbetriebnahme der modifizierten Brennstoffauslegung in den teilnehmenden Ländern erforderlichen Verfahren und Methoden. Dabei wurden insbesondere die Modelle zur Simulation des thermomechanischen Verhaltens der Brennstäbe, des Korrosionsverhaltens und der Wasserstoffaufnahme verbessert, was wesentliche Fortschritte bei der Konstruktion der Brennstäbe ermöglichte. „Es wurden Modelle zur Unterstützung bestmöglicher und konservativer Sicherheitsanalysen in den TRANSURANUS-Brennstoffleistungscode integriert, welcher eine Schlüsselrolle bei der thermischen, mechanischen und neutronenphysikalischen Analyse von Brennstäben in Kernreaktoren spielt“, erklärt Höglund. Darüber hinaus wurden erhebliche Fortschritte bei der Überprüfung und Validierung der Verfahren und Methoden zur Simulation des neutronischen und thermohydraulischen Verhaltens der Brennstoffauslegung erzielt. Schließlich entwickelten die Forscher für die EU und die Ukraine eine Methode zur Überwachung der nuklearen Kritikalitätssicherheit, die auf den Richtlinien und Vorschriften der Internationalen Atomenergie-Organisation beruht und die jeweiligen nationalen Anforderungen berücksichtigt. Nukleare Brennstoffdiversifizierung Das ESSANUF-Projekt führte durch die Ermittlung von Verbesserungen in den Bereichen mechanisches Design, thermomechanisches Brennstabdesign und Sicherheitsanalyse für WWER-Brennstoffe zu neuen Erkenntnissen. Dies trug dazu bei, den Bedarf Europas an fortgeschrittenem und zuverlässigem Kernbrennstoff zu decken, wodurch die Energieversorgung der EU durch eine schnellere Diversifizierung der Brennstoffversorgung für WWER-440-Reaktoren in der EU und der Ukraine sichergestellt wurde. Das Projekt förderte außerdem die Kommunikation und die Beziehungen zwischen den Versorgungsunternehmen und den Regulierungsbehörden der verschiedenen Länder, indem offene Diskussionen sowie der Austausch von Informationen zwischen den Parteien angeregt wurden. „Die Initiative war ein wichtiger Schritt in Richtung Diversifizierung des Marktes für Kernbrennstoffe in den beteiligten Ländern, was den Versorgungsunternehmen, Industrien und den Bürgern, die auf eine sichere Stromversorgung angewiesen sind, langfristigen Nutzen bringt“, so Höglund abschließend.
Schlüsselbegriffe
ESSANUF, WWER-440, Sicherheit, Energieversorgung, Kernbrennstoff
