Diese Arbeit gibt einen kurzen Einblick darüber, wie sich der Atomausstieg aus Sicht der Wirtschaft und Politik in der Bundesrepublik auswirkt. Dazu werden andere Länder zum Vergleich herangezogen, deren Energieversorgung ebenfalls auf Kernkraft basiert. Das eigentliche Augenmerk gilt den Technologien des Rückbaus und den damit verbundenen Verfahren und Gefahren. Beschrieben werden Schritte beim Stilllegungskonzept noch vor der Abschaltung, bis hin zur noch ungewissen zentralen Zwischen- und Endlagerung. Hierbei müssen zahlreiche Gesetzesbestimmungen und Vorschriften nicht nur bezüglich des Strahlenschutzes beachtet werden.
Inhaltsverzeichnis
1. Allgemeine Einführung
1.1 Problemstellung und Zielsetzung
1.2 Aufbau der Arbeit
2. Physikalische und Rechtliche Grundlagen
2.1 Kernenergie
2.2 Der Begriff Materie
2.3 Aufbau und Eigenschaften des Atoms
2.3.1 Größendefinition
2.3.2 Radioaktivität und Halbwertszeit
2.3.3 Aktivität oder Dosis
2.3.4 Atomkerne spalten
2.3.5 Vorraussetzungen für eine Kettenreaktion
2.4 Arten und Aufbau von Kernkraftwerken
2.4.1 Funktionsweisen
2.4.2 Siedewasserreaktor
2.4.3 Druckwasserreaktor
2.4.4 Schneller Brüter
2.4.5 Kugelhaufen-/ Hochtemperaturreaktor
2.5 Risiken und Abhilfe
2.5.1 Gefahren für Mensch und Umwelt
2.5.2 Sicherheitstechnische Einrichtungen
2.6 Die Veranlassung des Atomausstieges
2.7 Geltende Gesetzesbestimmungen und Vorschriften
2.7.1 Die Hierarchie der Gesetztes
2.7.2 Atomgesetz (AtG)
2.7.3 Strahlenschutzverordnung (StrlSchV)
2.7.4 Atomrechtliche Verfahrensverordnung (AtVfV)
2.7.5 Untergesetzliche Ebene
3. Nutzen und Kritik an der Kernenergie
3.1 Der Kernenergiemarkt
3.2 Bedeutung für die Energie- und Bauwirtschaft
3.3 Kerntechnische Anlagen weltweit
3.4 Anzahl Kernkraftanlagen im EU- Ländervergleich
3.5 Kerntechnische Anlagen in Deutschland
3.6 Stilllegung und Stillgelegte Anlagen in Deutschland
3.7 Stilllegungsprognose für die nächsten Jahre in der BRD
3.8 Stilllegungsprognose für die nächsten Jahre weltweit
4. Phasen der Stilllegung
4.1 Verfahren und Prozesse bei kerntechnischen. Anlagen
4.2 Stilllegungskonzept am Beispiel des KKW Obrigheim
4.3 Rückbauphasen und Prozesse
4.4 Anlagenteile und deren Nutzung
4.5 Radiologischer Ausgangszustand für die Demontage
4.6 Phasen der Stilllegung
4.7 Abbauphasen
4.7.1 Erster Abbauschritt von 2007 bis 2010
4.7.2 Zweiter Abbauschritt von 2011 bis 2018
4.7.3 Dritter Abbauschritt von 2019 bis 2020
4.8 Störfallbetrachtung
5. Technologien für den Rückbau
5.1 Einsatzvoraussetzung der Verfahren
5.2 Dekontaminationsverfahren zur Reduktion der Aktivität
5.2.1 Strahlungsaufkommen
5.2.2 Chemische Dekontaminationsverfahren
5.2.3 Mechanische Dekontaminationsverfahren
5.3 Zerlegeverfahren
5.3.1 Unterschiede bei den Zerlegeverfahren
5.3.2 Thermische Zerlegeverfahren
5.3.3 Mechanische Zerlegeverfahren
5.4 Vergleich der Zerlegeverfahren
6. Abfallbehandlung
6.1 Entsorgung
6.2 Anfallende Massen
6.3 Klassifizierungen der Abfälle und Reststoffe
6.4 Konditionierung der Abfälle
6.5 Freigabeverfahren der Reststoffe
6.6 Qualitätssicherung beim Abfallverwertungsprozess
6.7 Transporte innerhalb des Brennstoffkreislauf
6.8 Zwischen- und Endlagerungsaussichten
6.9 Verantwortlichkeiten
6.10 Genehmigungsverfahren
6.11 Endlagerstätten und deren Erkundung
7. Kosten und Träger der Stilllegung
7.1 Finanzierung der Maßnahmen
7.2 Finanzierung des Bundes
7.3 Finanzierungssystem der EVU
7.4 Endlagerungskosten
8. Besonderheiten beim Projektmanagement
8.1 Einführung in das Projektmanagement
8.2 Kompetenzbereich und Problematik der Projektleitung
8.3 Einführung in die Methoden und Anforderungen
8.3.1 Prozesse
8.3.2 Zieldefinition
8.3.3 Rückbauplanung/ Prozessplanung
8.3.4 Genehmigungsverfahren
8.3.5 Ausschreibung und Vergabe
8.4 Methoden des Projektmanagements
8.4.1 Einführung in Projektmanagementmethoden
8.4.2 Projektorganisation
8.4.3 Terminmanagement
8.4.4 Kostenmanagement
8.4.5 Berichts- und Kommunikationswesen
8.4.6 Jour Fix/ Meetings
9. Zusammenfassung
Zielsetzung und Themen
Die Arbeit analysiert den Rückbau kerntechnischer Anlagen in Deutschland vor dem Hintergrund des politischen Atomausstiegs. Ziel ist es, die komplexen technischen, rechtlichen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen sowie die Herausforderungen des Projektmanagements bei der Stilllegung zu untersuchen und Ansätze zur Kosten- und Prozessoptimierung aufzuzeigen.
- Grundlegende physikalische und rechtliche Grundlagen der Kernkraftnutzung und Stilllegung.
- Analyse des aktuellen Standes der Stilllegung und Stilllegungsprognosen weltweit.
- Detaillierte Darstellung der Phasen, Verfahren und Technologien für den Rückbau.
- Bewertung der Abfallbehandlung, Transportlogistik und Endlagerungsproblematik.
- Projektmanagementmethoden zur Bewältigung der spezifischen Anforderungen beim Rückbau.
Auszug aus dem Buch
1.1 Problemstellung und Zielsetzung
Eine Euphoriewelle der Möglichkeiten zur atomaren Energiegewinnung überrannte vor 50 Jahren das Land. Forscher, Betreiber und Befürworter zelebrierten die neue Form der Energiegewinnung. Visionäre sahen bereits Fahrzeuge und Lokomotiven mit Kleinstreaktoren ausgerüstet, die fossilen Brennstoffe ablösen.
Im Laufe der Zeit, als die Risiken dieser Energieform weiter erforscht wurden, sank die Akzeptanz. Der Grad zwischen einer zivilen- und einer militärischen Nutzung wurde immer schmaler. Unglücke wie in Tschernobyl (1986) machten diese Visionen zu Nichte. Reaktorkerne zerbarsten, Strahlenwolken zogen um die Welt. Akzeptanzkrisen, Entsorgungsnöte, Kostenexplosionen und vor allem das Sicherheitsrisiko machten die Kernkraft zum Synonym für eine Hochrisikotechnologie im Sinne der Kritiker.
Kaum ein anderes Thema spaltete weltweit so sehr die Nationen, wie die Kernkraft. Als Folge dieses unüberwindbaren Ansehensverlustes und der mangelnden Akzeptanz, beschloss die 1998 amtierende Bundesregierung mit der Koalitionsvereinbarung den Atomausstieg. Der von der Bundesregierung angestrebte Ausstieg aus der Atomenergie wurde im Juni 2000 mit den Energieversorgungsunternehmen formuliert und im April 2002 wurde diese Novellierung im Atomgesetz rechtlich abgesichert. Nach dieser Koalitionsvereinbarung müssen in etwas mehr als zwanzig Jahren, nach und nach alle derzeit noch 17 kommerziellen betriebenen Kernkraftwerke mit einer Leistung von 225.000 MWe (31,7 % der Primärenergie 2003), ca. 40 Forschungs- und Kleinstreaktoren und andere Einrichtungen des Brennstoffkreislaufes, wie Kernbrennstoffver- und -entsorgungseinrichtungen stillgelegt und rückgebaut werden. Hieraus entsteht ein Gesamtkostenaufwand aller Anlagen im Brennstoffkreislauf von mindestens 53 Mrd. Euro. Eine so unpräzise Aussage erfordert eine konkrete Abschätzung des Aufwandes, um daraus eine Kostenoptimierung schon frühzeitig planen und realisieren zu können.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Allgemeine Einführung: Die Arbeit beleuchtet die historische Entwicklung der Kernkraftnutzung, den politischen Atomausstieg und skizziert den Aufbau der Diplomarbeit.
2. Physikalische und Rechtliche Grundlagen: Dieses Kapitel erläutert die Funktionsweise von Kernreaktoren, die physikalischen Prozesse der Kernspaltung und die gesetzlichen Rahmenbedingungen für Stilllegung und Rückbau.
3. Nutzen und Kritik an der Kernenergie: Es wird der Energiemarkt, die Situation kerntechnischer Anlagen in Deutschland und weltweit sowie die kontroverse öffentliche und politische Diskussion beleuchtet.
4. Phasen der Stilllegung: Hier werden die verschiedenen Phasen und Abläufe vom Stilllegungskonzept bis zur endgültigen Standortrenaturierung detailliert beschrieben.
5. Technologien für den Rückbau: Dieser Teil gibt einen Überblick über aktuelle Dekontaminations- und Zerlegeverfahren, die beim Rückbau verfügbar sind.
6. Abfallbehandlung: Kapitel 6 behandelt die Entsorgung radioaktiver Abfälle, deren Klassifizierung, Konditionierung und die Herausforderungen der Endlagerung.
7. Kosten und Träger der Stilllegung: Es werden die verschiedenen Finanzierungsmodelle für den Rückbau zwischen Bund und Energieversorgungsunternehmen sowie die Endlagerungskosten erörtert.
8. Besonderheiten beim Projektmanagement: Das Kapitel widmet sich den spezifischen Projektmanagementmethoden, der Planung, dem Kostenmanagement und der Berichterstattung beim Rückbau.
9. Zusammenfassung: Die Arbeit schließt mit einem Fazit über die wirtschaftliche und politische Bedeutung des Marktes für den Rückbau kerntechnischer Anlagen.
Schlüsselwörter
Kernenergie, Atomausstieg, Rückbau, Kernkraftwerk, Stilllegung, Projektmanagement, Radioaktivität, Endlagerung, Brennelemente, Dekontamination, Strahlenschutz, Abfallbehandlung, Kostenmanagement, Atomgesetz, Energieversorgung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Diplomarbeit befasst sich mit dem gesamten Spektrum des Rückbaus kerntechnischer Anlagen, von den physikalischen und rechtlichen Grundlagen bis hin zur praktischen Durchführung aus Sicht des Projektmanagements.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen umfassen die technischen Verfahren der Stilllegung, die gesetzlichen Vorschriften in Deutschland, die Herausforderungen der Abfallentsorgung und Endlagerung sowie die Anwendung moderner Projektmanagementmethoden auf dieses spezifische Großvorhaben.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das primäre Ziel ist es, den Rückbau als komplexen Prozess darzustellen, die notwendigen Arbeitsschritte unter Einhaltung strenger Sicherheitsvorkehrungen zu analysieren und Wege für eine effiziente Kosten- und Terminplanung in diesem speziellen Marktumfeld aufzuzeigen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Der Autor stützt sich auf eine umfassende Literaturanalyse, Fachpublikationen, rechtliche Dokumente und auf die Auswertung von Daten aus Referenzprojekten sowie Expertenmeinungen aus dem Bereich der Energie- und Bauwirtschaft.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine Analyse der Stilllegungsphasen, einen Vergleich der verfügbaren Rückbau-Technologien, eine detaillierte Betrachtung der Abfallbehandlung sowie eine ausführliche Untersuchung der projektleitenden Aspekte, wie Termin- und Kostenmanagement.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Kernenergie, Atomausstieg, Rückbau, Stilllegung, Endlagerung, Projektmanagement, Dekontamination und Strahlenschutz sind die zentralen Begriffe, die diese Arbeit definieren.
Wie unterscheidet sich der Rückbau von Druckwasserreaktoren von Siedewasserreaktoren?
Ein wesentlicher Unterschied liegt in der Ausdehnung des Kontrollbereichs: Beim Druckwasserreaktor ist dieser meist auf das Reaktorgebäude begrenzt, während er beim Siedewasserreaktor aufgrund der radioaktiven Belastung des Dampfkreislaufs auch Turbinen und Kondensatoren umfasst, was den Rückbau aufwendiger macht.
Welche Rolle spielt das Projektmanagement beim Rückbau?
Angesichts der hohen Komplexität und der immensen Kosten spielt das Projektmanagement eine entscheidende Rolle, um durch Standardisierung, präzise Terminplanung und eine effiziente Aufbauorganisation die Sicherheit zu gewährleisten und wirtschaftliche Einsparpotentiale auszuschöpfen.
Warum wird der Begriff "Grüne Wiese" im Kontext der Stilllegung verwendet?
Die "Grüne Wiese" beschreibt das Ziel, die Anlage so weit zurückzubauen und das Gelände zu renaturieren, dass der Standort aus der atomrechtlichen Überwachung entlassen werden kann und keine radioaktiven Gefahren mehr von ihm ausgehen.
- Quote paper
- Dipl-Ing (FH) Felix Wilde (Author), 2006, Rückbau kerntechnischer Anlagen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/117735
