Von Robert Gerwin

Nur wenig beachtet von der Öffentlichkeit vollzieht sich gegenwärtig eine Entwicklung, die man in Anlehnung an die angelsächsische Sprechweise als „Durchbruch“ der Kernenergie bezeichnen kann. Nach jahrelangem Überlegen, Probieren und Rechnen werden jetzt – vor allem in Amerika – große Kernkraftwerke in erstaunlicher Zahl bestellt, so daß die amerikanische Firma Westinghouse bereits eine regelrechte Serienfabrikation für die von ihr produzierten Siedewasserreaktoren aufnehmen kann. In dieser Situation stellt die Firma Siemens-Schuckertwerke AG auf der Deutschen Industriemesse in Hannover ihr für die Atomkraft-Bayern ausgearbeitetes Projekt eines mit schwerem Wasser moderierten Druckröhrenreaktors der Öffentlichkeit vor. Es handelt sich dabei um die erste rein deutsche Kernkraftwerksentwicklung, und sie läßt eine ganze Reihe neuer Konstruktionsideen erkennen.

Gut zwanzig Jahre sind vergangen, seit es dem genialen, kurz vor Kriegsausbruch nach den USA emigrierten Atomphysiker Enrico Fermi am 2. Dezember 1952 gelang, in Chikago unter der Tribüne eines Football-Stadions den ersten Kernreaktoren der Geschichte der Menschheit in Betrieb zu setzen. Seither sind in fast unüberschaubarer Menge immer wieder neue Ideen für den Bau verbesserter Kernreaktoren entwickelt worden, verbesserte Anordnungen des Kernbrennstoffs, bessere Moderatoren zur Verlangsamung der bei einer Kernspaltung entstehenden freien Neutronen und viele neue Möglichkeiten zur Abführung der im Reaktorkern entstehenden Wärme.

Heute gibt es rund 500 Kernreaktoren zum Teil recht unterschiedlicher Konstruktion. Doch diese Vielfalt der Typen schrumpft sehr zusammen, wenn man nach einem Kernreaktor sucht, der ein Kraftwerk mit Dampf versorgen soll, wenn man also ein halbwegs wirtschaftlich arbeitendes Atomkraftwerk bauen möchte. Es stehen dann praktisch nur noch drei Konstruktionen zur Auswahl, nämlich der Leichtwasserreaktor, der Graphitreaktor und der Schwerwasserreaktor.

Die technisch einfachste und damit auch billigste Lösung bietet der mit normalem „leichtem“ Wasser moderierte und gekühlte Reaktor. Er stellt im Prinzip nichts anderes dar als ein mit entsalztem Wasser gefüllter Kessel, in dem einige wie Tauchsieder wirkende, mit dem Kernbrennstoff gefüllte Brennelementstäbe beieinanderstehen. Hält man den Druck in diesem Kessel so hoch, daß das Wasser nicht sieden kann, dann spricht man von einem Druckwasserreaktor. Im andern Fall hat man es mit einem sogenannten Siedewasserreaktor zu tun. Auf diesen beiden Prinzipien beruht im wesentlichen die amerikanische Kernkraftwerksentwicklung. Auch das deutsche Versuchs-Atomkraftwerk in Kahl am Main arbeitet so, und das erste, gleichfalls nach amerikanischen Plänen zu bauende Atom-Großkraftwerk in Gundremmingen an der oberen Donau wird ebenfalls mit einem Leichtwasserreaktor ausgestattet.

Die Engländer und Franzosen haben sich bei ihren Kernkraftwerken für einen Reaktor entschieden, bei dem die Moderierung der Neutronen durch Graphit erfolgt und Kohlendioxydgas durch den Reaktorkern geblasen wird, um die Nutzwärme abzuführen. Die dritte wirtschaftlich und technisch sinnvolle Lösung besteht darin, zur Moderierung der Neutronen schweres Wasser zu verwenden und den Kern des Reaktors in ein Bündel von Rohren aufzulösen. Dann läßt sich trotz der Wasser-Moderierung ein Gas zur Kühlung verwenden, und man ist auch in der Auswahl des Kernbrennstoffs verhältnismäßig frei. Für diese Lösung hat sich die Gesellschaft für die Entwicklung der Atomkraft in Bayern – kurz Atomkraft-Bayern genannt – zusammen mit der Siemens-Schuckertwerke AG entschieden.

Worin bestehen die wesentlichen Unterschieds dieser drei Typen?