Perfekte Kernkraftwerke
Die im Rahmen des EU-finanzierten Projekts PERFECT ("Prediction of irradiation damage effects in reactor components") entwickelten Werkzeuge sollen für eine größere Sicherheit künftiger Kernkraftwerke sorgen und ihre Lebensdauer verlängern. Die zum Bau von Kernkraftwerken verwendeten Baumaterialien werden meist durch die hohen Strahlungsbelastungen, denen sie ausgesetzt sind, beschädigt. Bislang stützten sich die Materialdatenbanken, die für das Verständnis dieser Prozesse notwendig sind, auf Langzeitbestrahlungsprogramme in Testreaktoren sowie auf mechanische Prüfungen und Korrosionsprüfung in spezialisierten heißen Zellen. Der Beitrag von PERFECT zu diesem Forschungsbereich besteht aus "virtuellen" Reaktoren, die auf der Grundlage neuster Computertechnologie entwickelt wurden. In diesen virtuellen Reaktoren können Bestrahlungsfolgen in Druckkesseln aus Stahl und korrosionsbeständigem Stahl simuliert werden, die am häufigsten für die internen Bauteile von Leichtwasserreaktoren verwendet werden. Mit den von PERFECT entwickelten Simulationswerkzeugen wird die Notwendigkeit für spezialisierte Strahlungsprüfungen kostengünstig reduziert. Sie werden auch den Entwurf experimenteller Programme unterstützen und dabei helfen, das in Kernkraftwerken zum Zerfall führende Phänomen zu verstehen. Bleibt zu hoffen, dass die Ergebnisse aus Kernspaltungsreaktoren auch auf Fusionsreaktoren übertragbar sind. Virtuelle Reaktoren werden der Atomindustrie dabei helfen, die Kernreaktoren der Zukunft zu entwickeln und die Lebensdauer von Reaktoren zu verlängern. Laut Informationen der Internationalen Atomenergiebehörde liegt die typische Lebensdauer von Kernkraftwerken bei 30 bis 40 Jahren. Die Verlängerung der Lebensdauer von Reaktoren wird als "Plant Life Management" (PLiM, Lebensdauermanagement von AKW) bezeichnet und erhält eine immer stärkere Beachtung. Die Bedeutung von PLiM ist nicht zu unterschätzen. Das wird besonders deutlich, wenn man bedenkt, dass derzeit über 439 Kernkraftwerke in Betrieb sind, die meisten davon bereits seit über zwanzig Jahren. Daher stehen jetzt viele vor der Schließung. Aufgrund der hohen Baukosten neuer Kernkraftwerke und der wachsenden weltweiten Energienachfrage sind Projekte wie PERFECT, die langfristige Vorausberechnungen für das Lebensdauermanagement von Kernkraftwerken machen, die Lebensdauer der Kraftwerke verlängern und ihre Sicherheit gewährleisten können, lebenswichtig. Für die europäische Atomindustrie stellt PERFECT einen zentralen Fortschritt dar, da dieses zur Beibehaltung der europäischen Spitzenposition bei der Multiskalenmodellierung von Strahlungseinwirkungen beiträgt. Ein weiterer Vorteil ist, dass die im Rahmen des Projekts entwickelten Werkzeuge der Industrie dabei helfen können, der Konkurrenz auf dem globalen Markt für neue Reaktoren, Dienstleistungen und Wartungsbetrieb entgegenzutreten. PERFECT wurde von dem französischen Stromversorger Electricité de France koordiniert. An diesen Forschungsarbeiten waren insgesamt 12 europäische Organisationen aus dem Bereich der Kernenergie und 16 Universitäten aus ganz Europa beteiligt. Mit dabei waren auch Vertreter von Baufirmen, Versorgungsunternehmen, Regulierungsbehörden und anderen Forschungsorganisationen, die die PERFECT-Benutzergruppe bildeten. Im Verlauf des Projekts erhielten sie Informationen und die erforderliche Schulung, um sich ihr eigenes Bild über die Sicherheit und das Potenzial der entwickelten Werkzeuge machen zu können und diese zu bewerten. Das Projekt lief viereinhalb Jahre und kostete 18.418.000 Euro. Davon stammten 7,5 Millionen Euro aus dem Euratom-Programm der Europäischen Kommission, das die vorschriftsmäßige und gerechte Versorgung der Gemeinschaft mit Kernbrennstoff gewährleisten soll.