Der Thorium-Reaktor

[Hraster]

Und was jetzt ein par Beiträge nicht mehr angesprochen wurde: Wie sieht es bei dem Reaktor aus mit der Sicherheit vor Anschlägen? Ich halte ein großes Windrad (auch wenn man es durch eine Fußgängerzone rollt) für viel ungefährlicher als so einen Reaktor.

Zum Thema Sicherheit: Erstens, ein Flüssigfluoridreaktor besitzt vor allem passive Sicherheitsmaßnahmen. Die haupt Sicherheitsmaßnahme nennt sich "freeze plug". Unten im Reaktor befindet sich ein Loch, dass mit einem aktiv gekühltem korken aus erstarrter Fluoridschmelze verschlossen wird. Verliert mann Energie, oder überhitzt der Reaktor, schmilzt der Korken, und die schmelze fliest ab in einem Behälter der passiv gekühlt wird. Da die Kernspaltung nur im Reaktorkern möglich ist, kühlt die schmelze dort problemlos ab und erstart. Mann hat dies im Testreaktor in Oak Ridge jeden Freitag gemacht, es wollte einfach keiner am Wochenende arbeiten. Wenn was schief läuft schaltet mann einfach alles ab, lässt alles stehen und liegen,und die Gravitation erledigt den Rest.
Was wenn aber Terroristen (oder feindliche Armeen) die Anlage übernehmen? Da kann mann den Reaktor mit vorher vorbereitetem U238 fluten. Ich habe schon erwähnt dass der Reaktor mit U238 nicht funktionieren würde. Der Reaktor wäre dann also unbrauchbar, zumindest bis mann das U238 entfernt, und frisches U233 zufügt. Mann kann dem Reaktor auch den Saft abdrehen. Dann würde die "freeze plug" Sicherung den Reaktor sichern auch wenn Terroristen Kontrolle über das Gebäude hätten.
Was wenn Die Terroristen aber den Reaktor öffnen? Dann würde die Schmelze ausfliesen, und über Löcher im Boden in passive Kühlbehälter abfließen (genau wie beim "freeze plug"). Bei kleinerem Lecks würde die austretende Schmelze auf der kalten Luft erstarren, und so die Lecks selber schließen. So lange das Reaktorgebäude (solides Betonbauwerk) nicht zerstört wird, bleibt der austretender radioaktiver Iod im Reaktorgebäude (Alle anderen Radioaktiven [außer Radon mit einer Halbwertzeit von 9std] bleiben in der Schmelze als Fluoride gebunden). In etwa einem Monat ist dann der Iod zerfallen, und mann kann mit Aufräumungsarbeiten anfangen. nach einer kurzen Quarantänezeit und Reparaturen könnte mann den Reaktor wieder in Betrieb nehmen.
Dass schlimmste was passieren könnte ist wenn dass Reaktorgebeude vernichtet wird, und die Erstarrende Schmelze direkten Kontakt zur Luft hat. Da dass Reaktorgebeude komplett unter Erde, Wasser, oder ein Solider Bunker sein könnte, würde dass bedeuten dass die Terroristen ganze Tage oder Wochenlang ungehindert Tonnenweise Sprengstoff in dem Reaktorgebeude Deponieren konnten...
Aber mal angenommen dass Absurd unwahrscheinliche ist passiert... Dann würde immer noch Relativ wenig Radioaktivität in die Umwelt gelangen. vor allem wäre das radioaktives Iod (Halbwertszeit ca 9 Tage), der Rest wird als Fluoride in der Schmelze gebunden. Auch die Menge an spaltbaren Material im Reaktor wäre etwa 200 mal kleiner als die in heutigen Reaktoren, also würde auch 200 mal weniger Radioaktiver Verbindungen in die Umwelt gelangen können. Da die Flüssigfluoride Reaktoren wenig Platz brauchen, könnte mann diese in schwer erreichbaren Bunkern, Tief im solidem Gestein platzieren, oder in Wasser tief unter dem Meeresspiegel. Kleinere Reaktorgebeude können auch auf der Oberfläche wesentlich leichter verteidigt werden, und besser "gepanzert" sein.

Nichts gegen ein bischen Grundlagenforschung (kernfusion?) oder einen Einsatz in ausnahmefällen (Station auf dem Mond?), aber eine Zukunftstechnologie ist das sicher nicht, wo es so viel Müll produziert, so gefährlich ist und doch überall "gratis" Energie rumliegt, die man nur einfangen muß...

Es gibt keine Energie die einfach nur rumliegt... oder mal so formuliert, Thorium liegt auch rum... Um eine Energieart zu nutzen braucht mann die entschprechenden Anlagen: Windmühle für Wind, Solarzellen für Licht, Reaktor für Thorium. Die regenerativen haben dabei immer noch nicht das Problem "effiziente Energiespeicherung" gelöst. Und Nukleartechnologie ist immer noch nicht so schlimm wie mann sie gerne darstellt... Tschernobyl hat (oder wird) nach verschiedenen Schätzungen zwischen 60 (nach WHO) und 250 000 (nach Ärzte gegen Atomkraft) Menschen zum Tode geführt. Luftverschmutzungen aus Kohlekraftwerken töten nach UN 2 Millionen Menschen... Jährlich. Klimaerwärmung nicht einbezogen.

P.S.: Willkommen im Forum

Danke :D

[mat-in]

Bleibt immernoch das Problem das auch Thorium zur Neige gehen wird...

Thorium geht nicht so schnell zu neige. Thorium ist zum beispiel ständiger Begleiter sogenannter seltener Metalle,

Ich hab so im Hinterkopf (man berichtige mich) das wir etwa 3x so viel Thorium wie Uran haben (und keine Ahnung ohne Nachzulesen, wo man es wie findet). Wäre ja schön, wenn es als "Abfall" anfällt wie früher bei der Silbergewinnung Platin das man weggeschmissen hat und man es nutzen könnte. Aber unbegrenzt ist es sicherlich nicht...

Zum Thema Sicherheit: Erstens, ein Flüssigfluoridreaktor besitzt vor allem passive Sicherheitsmaßnahmen.

Das man im Salzreaktor (so richtig viele gibt es davon nicht, oder? Kugelreaktoren weiß ich von einem Prototyp in Deutschland der außer Betrieb ist, aber nicht auf Salzbasis) nicht für die Waffenherstellung (außer Schmutzige Bombe, usw.) nutzen kann ist positiv. Auch die Sicherheitsmaßnahmen klingen sehr vielversprechend. Da hege ich jedoch Zweifel "am Menschen". Man hätte Beispielsweise nach dem Unfall in der Ukraine verlangen können, das wenigstens alle Reaktoren mit Auffangwannen für eine Kernschmelze nachgerüßtet werden, oder? Meines Wissens haben die Reaktoren in Fukushima 25 Jahre nach dem GAU immer noch keinen core-catcher eingebaut und sie gehören erst seit 2011 zum Standard-design von Kernreaktoren? "Bunker unter der Erde in den kein Flugzeug einschlagen kann klingt super, aber ich denke man wird da wie immer Risiko/Nutzen abwerten und dann doch die 999Euro Holz-Gartenlaube von Obi drum rum bauen.

Es gibt keine Energie die einfach nur rumliegt... [..] Die regenerativen haben dabei immer noch nicht das Problem "effiziente Energiespeicherung" gelöst.

1,3kW/m² sind eine Menge Zeug, das wir nutzen könnten. Wir müssen da aber erstmal sehen wie (ich denke da kann die Bionik noch viel weiterhelfen)... meine Idee wäre da ja Algenfarmen die H2 herstellen (das kann man lagern ist aber nicht ganz ungefährlich) oder Sonnenreaktoren die aus Zinkoxid die Zink herstellen (das man dann in dünne Salzsäure werfen kann um H2 zu machen)...

[Hraster]

Ich hab so im Hinterkopf (man berichtige mich) das wir etwa 3x so viel Thorium wie Uran haben (und keine Ahnung ohne Nachzulesen, wo man es wie findet). Wäre ja schön, wenn es als "Abfall" anfällt wie früher bei der Silbergewinnung Platin das man weggeschmissen hat und man es nutzen könnte. Aber unbegrenzt ist es sicherlich nicht...

"Die bedeutendste Thoriumquelle in der Natur ist das Seltene-Erden-Mineral Monazit, welches 4-
12% Thoriumdioxid enthält. Weitere Minerale in denen Thorium ein essentieller Bestandteil ist
sind z.B. Thorit, Thorianit, Huttonit, und Thorogummit, Cheralit, Pilbarit.
Die IAEA gibt im Jahr 2005 4.5 Million Tonnen an gesicherten Thoriumreserven (RAR) und
vermuteten zusätzlichen Ressourcen (EAR) an.*
*IAEA-TECDOC-1450: Thorium Fuel Cycle - Potential Benefits and Challenges. (2005)"
Sollte für paar Jahrhunderte reichen :D

Zum Thema Sicherheit: Erstens, ein Flüssigfluoridreaktor besitzt vor allem passive Sicherheitsmaßnahmen.

Das man im Salzreaktor (so richtig viele gibt es davon nicht, oder? Kugelreaktoren weiß ich von einem Prototyp in Deutschland der außer Betrieb ist, aber nicht auf Salzbasis) nicht für die Waffenherstellung (außer Schmutzige Bombe, usw.) nutzen kann ist positiv. Auch die Sicherheitsmaßnahmen klingen sehr vielversprechend. Da hege ich jedoch Zweifel "am Menschen". Man hätte Beispielsweise nach dem Unfall in der Ukraine verlangen können, das wenigstens alle Reaktoren mit Auffangwannen für eine Kernschmelze nachgerüßtet werden, oder? Meines Wissens haben die Reaktoren in Fukushima 25 Jahre nach dem GAU immer noch keinen core-catcher eingebaut und sie gehören erst seit 2011 zum Standard-design von Kernreaktoren? "Bunker unter der Erde in den kein Flugzeug einschlagen kann klingt super, aber ich denke man wird da wie immer Risiko/Nutzen abwerten und dann doch die 999Euro Holz-Gartenlaube von Obi drum rum bauen.

Es ist nicht so dass mann keine Mittel hat die Betreiber zu verschärften Sicherheitsmaßnahmen zu zwingen... Dass was jetzt auf der ganzen Welt passiert ist schon ein deutliches Signal, dass sparen an Sicherheit nicht toleriert wird.
Vielleicht ist ein core-catcher erst seit 2011 Standard, Ich werde nicht behaupten ich kenne den Bauplan jeder heutzutage gebauter Atomanlage. Ich bin mir aber sicher dass neubauten (nicht fortgesetzte, in den siebzigern unterbrochene Projekte) ohne core-catcher mit der Zeit immer seltener wurden. Umbauten an alten Kraftwerken sind leider aufwendig und manchmal sogar praktisch unmöglich. Dass mann die alten Kraftwerke nicht mit neuen ersetzt hat... Tja, würde die heutige Atomindustrie wirklich auf perfekte Sicherheit setzen, würden mann die Flüssigfluoridreaktoren längst in Massen produzieren.

Es gibt keine Energie die einfach nur rumliegt... [..] Die regenerativen haben dabei immer noch nicht das Problem "effiziente Energiespeicherung" gelöst.

1,3kW/m² sind eine Menge Zeug, das wir nutzen könnten. Wir müssen da aber erstmal sehen wie (ich denke da kann die Bionik noch viel weiterhelfen)... meine Idee wäre da ja Algenfarmen die H2 herstellen (das kann man lagern ist aber nicht ganz ungefährlich) oder Sonnenreaktoren die aus Zinkoxid die Zink herstellen (das man dann in dünne Salzsäure werfen kann um H2 zu machen)...

Algenfarmen sind wie viele andere Projekte der Erneuerbaren Energien eher begrenzt einsetzbar. Die Algenfarmen wandeln heutzutage maximal 2,5% der einfallender Sonnenenergie in Wasserstoff um.
Im Idealbetrieb.
Dabei überleben die Algen gerade 2 Wochen, oder müssen nach einer Woche 2 Tage pause machen, um sich zu regenerieren. Wird das Temperaturoptimum verlassen muss mann mit Effizienzeinbußen bis hin zum Totalschaden rechnen(die Algen sterben wegen Überhitzung, Unterkühlung ab). Mann rechnet damit dass Algenfarmen begrenzt einsetzbar wären, würden sie 7 bis 10% der einfallender Sonnenstrahlen in Wasserstoff umwandeln. Ob mann solche Effizienz jemals erreicht ist fraglich (heute ist schon 2,5% für die Algen auf lange dauer tödlich. Die maximale Effizienz der Photosynthese gemessen an der Menge an Produzierten Biomasse pro Sonnenenergie ist 10%. Und dass wenn dabei Sauerstoff produziert wird. Photosynthese mit Sauerstoff-Produktion ist immer Effizienter als Photosynthese mit Wasserstoff-Produktion).
Über Sonnenkolektoren die Zink herstellen höre Ich dass erste mal. Wahrscheinlich ist aber auch deren Effizienz nicht groß genug um mit den durchschnittlich 12% der Photovoltaik zu konkurieren. Vielleicht haben sie ja den Vorteil, dass sie nicht auf begrenzte, teure Ressourcen zurückgreifen müssen (wie polykristallines und monokristallines Silizium bei Sonnenkolektoren, Neodym bei Windrädern).
Erneuerbare Energieen sind eben eine Mischung aus verschiedenen Technologien, die einzeln unter Umständen, abhängig vom Klima und Wetter, versprechen einige Dutzend Prozent der Energieerzeugung zu übernehmen, und hoffen irgendwie alle zusammen auf die hundert Prozent zu kommen. Was die Welt aber eigentlich braucht ist etwas das locker 80 bis 100% übernehmen kann, ohne Rücksicht auf Wetter und Umfeld (vieleicht sogar auf dem Mond). Und dass am bestem noch billig. Eine sichere Nukleartechnologie, die wenig Abfall produziert, und genug Treibstoff zur Verfügung hat, würde diese Anforderungen vielleicht erfüllen.

[mat-in]

Die algen müssen ja nicht alle 2 wochen erneuert werden, man richtet einen chemostat ein, durch den permanent neues medium rein und altes (und tote algen) raus fließt. Was die Algenart angeht gibt es mit Sicherheit noch Potential, es werden (meines wissens) nur Standardorganismen verwendet, ich weiß von keinem einzigen großen Screen der mal Algen gesucht hat, die zum Beispiel länger in dem Teil ihres Lebenszyklus bleiben in dem auch Wasserstoff frei wird. Auch wenn die Algen "nur" 10% effizienz erreichen, wären ein par Glasröhren, Pumpen, Filter dennoch viel günstiger als irgendwo im nirgendwo nach seltenen Erden zu buddeln...

Was das Zink angeht, das ist meines Wissens ein deutsch/israelisches Gemeinschaftsprojekt bei dem schon ein Reaktor gebaut wurde der ein par kg Zink die Stunde herstellt. prinzipiell wird dort mit kollektorspiegeln Sonne gebündelt, aber statt eine Wasserdampfturbine anzutreiben wird zinkoxid zu zink reduziert, das dann gelagert und transportiert werden kann und in schwacher Säure schön Wasserstoff abgibt, wenn es wieder zu Zinkoxid wird.

[Hraster]

Die algen müssen ja nicht alle 2 wochen erneuert werden, man richtet einen chemostat ein, durch den permanent neues medium rein und altes (und tote algen) raus fließt. Was die Algenart angeht gibt es mit Sicherheit noch Potential, es werden (meines wissens) nur Standardorganismen verwendet, ich weiß von keinem einzigen großen Screen der mal Algen gesucht hat, die zum Beispiel länger in dem Teil ihres Lebenszyklus bleiben in dem auch Wasserstoff frei wird. Auch wenn die Algen "nur" 10% effizienz erreichen, wären ein par Glasröhren, Pumpen, Filter dennoch viel günstiger als irgendwo im nirgendwo nach seltenen Erden zu buddeln...

Die Algen die 2,5 % Effizienz erreicht haben waren meines Wissens nach keine Standardorganismen, sondern bereits GMO. Natürliche Algen erreichen nur Bruchteile von Prozenten an Effizienz. Ob mann einen großen Screen der Algen durchgeführt hat, weiss ich nicht. Einen kleinen, in dem mann die Algen mit dem am bestem geeignetem Genmaterial gesucht hat, hat mann aber sicherlich gemacht. Ob mann jetzt in einem umfangreicheren Screen geeignetere Algen findet... Vielleicht, vielleicht auch nicht. Die Probleme des Temperaturoptima (Kühlung und Heizung bei der Fläche viel zu teuer) werden so aber kaum gelöst, was den Einsatzbereich auf bestimmte Regionen und bestimmte Jahreszeiten begrenzt. Permanentes ersetzen löst das Problem der kurzen Lebenserwartung der Algen auch nicht. Tote Algen werden nicht wieder lebendig... und da die Algen entweder Wasserstoff produzieren, oder wachsen (also die Energie in Biomasse statt Wasserstoff stecken), muss mann neben der Wasserstoff Produktion auch noch Fläche für die Anzucht von neuen Algen reservieren.
Ob es günstig ist? günstiger als Solaranlagen ist so ziemlich alles. Ob es günstiger ist als auf der selben Fläche Biomasse zu erzeugen?... Da müssen die Algen erstmal die 7% Effizienz erreichen.
Und nach seltenen Erden muss mann sowieso buddeln, die ganze Elektroindustrie ist davon abhängig...

Was das Zink angeht, das ist meines Wissens ein deutsch/israelisches Gemeinschaftsprojekt bei dem schon ein Reaktor gebaut wurde der ein par kg Zink die Stunde herstellt. prinzipiell wird dort mit kollektorspiegeln Sonne gebündelt, aber statt eine Wasserdampfturbine anzutreiben wird zinkoxid zu zink reduziert, das dann gelagert und transportiert werden kann und in schwacher Säure schön Wasserstoff abgibt, wenn es wieder zu Zinkoxid wird.

Interessant, kennst du den Namen des Projektes? oder eine Seite wo mann mehr erfahren kann? Zum bespiel wie Effizient das alles abläuft?
Ohne die Einzelheiten zu kennen kann ich schon 3 Schwachpunkte benennen:
1. Sonnenkolektorenspiegel sind nicht billig.
2. Das Tägliche, oder sogar öftere ersetzen des Zinkkerns treibt die Betriebskosten in die höhe.
3. Und daraus folg, wirtschaftlich nur in Regionen mit viel Licht. leider sind das gleichzeitig Regionen mit wenig politische Stabilität...
Was für alle mit Wasserstoff verbundenen Technologien gilt: Was machen wir mit dem Wasserstoff? Super effiziente Wege Wasserstoff in Strom umzuwandeln gibt es nicht, und das erzeugt zusätzliche kosten (Spezielle Kraftwerke). Speicherkapazitäten sind eher klein(Asbau?).
Wasserstoff in Methan umwandeln verbraucht Energie (und erfordert spezielle Anlagen)... Auch wenn es auf kurze Sicht vom Vorteil ist (um Erdgas aus dem Import ersetzen).
Dass alles ist aber material für ein Komplett neues Thema, und etwas off Topic.

[mat-in]

Das ist der link den ich auf anhieb zum deutschen teil des Projekts finden konnte:
http://solar.web.psi.ch/data/research/elprod/

Soweit ich das verstehe würde man nicht den Wasserstoff, sondern das Zink (zum Beispiel als Granulat) Lagern und kurzfristig für die Wasserstoffproduktion (und dann ab in die Brennstoffzelle?) in Säure werfen. Muß man nur ab und an die Zinkbrühe tauschen, aber eine schwache Säure und Salz sollte viel einfacher zu handhaben sein als der heutige giftige, krebserregende Treibstoff.

Was die Algen angeht habe ich nur einen Kumpel der da forscht, mir ist alles was grün ist suspekt / zu langweilig ;) ich kann mal nachfragen wie weit "man da ist".
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Um zum Thema zurück zu kommen:
Ich habe die Geschichte mit der Transmutation von Müll bisher so verstanden, daß es möglich ist, aber bisher nur im Labor durchgeführt wurde. Nicht mal annähernd großtechnisch (das meinte ich mit Labor) und das es eine Menge Energie braucht die man erst mit Atomkraft gewinnen muß um dann den Müll davon wieder weg zu machen?

[Hraster]

...
Ich habe die Geschichte mit der Transmutation von Müll bisher so verstanden, daß es möglich ist, aber bisher nur im Labor durchgeführt wurde. Nicht mal annähernd großtechnisch (das meinte ich mit Labor) und das es eine Menge Energie braucht die man erst mit Atomkraft gewinnen muß um dann den Müll davon wieder weg zu machen?

quelle Wikipedia: "Unter Transmutation versteht man die Umwandlung von Atomkernen in andere Nuklide beispielsweise durch Kernreaktionen.".
wenn mann diese Definition folgt ist jede nukleare Reaktion im Kernkraftwerk ein beispiel für Transmutation, mann wandelt ja Uran in andere Elemente um... Und zwar großtechnisch.
Ich verstehe aber das du explizit die Elemente aus Atommül meinst. Die wandelt mann um indem mann sie dazu zwingt eine Neutron zu absorbieren. Sobald sie Ein Neutron absorbiert haben, haben sie eine größere Atommasse, was bedeutet sie sind ein komplett anderes Element, und haben somit komplett andere Halbwertszeiten. Manchmal zerfallen sogar die Elemente in zwei kleinere Atome, was mann ja gerade im Kernreaktor (jeder Art) mit dem Treibstoff machen will. Aber dass was für Uran, Plutonium oder Thorium gilt, gilt auch für andere Elemente. Transmutation findet also eigentlich jetzt schon in jedem Reaktor nebenbei statt. Mann probiert sie sogar zu verhindern, denn wenn zu viele Neutronen durch den Müll absorbiert werden, bleiben nicht genug Neutronen um die Ketten Reaktion am leben zu erhalten. Da mann denn Müll aber aus dem Festen Brennstäben nicht entfernen kann, werden die Brennstäbe nur zu etwa 0,5 bis 0,7% verbraucht, bevor sie zu verseucht sind um sie weiterhin zu benutzen(egal ob die Stäbe aus Thorium, Uran oder Plutonium sind). Also wird ein Teil des Abfalls bereits in den heutigen Reaktoren Transmutiert, auch wenn mann dass eigentlich gar nicht machen will.
Mann kann die Neutronen auch statt aus dem Nuklearem zerfall aus anderen Quellen erhalten, wie zum Beispiel aus Blei das mit schnellen Protonen beschossen würde. um aber Protonen schnell genug zu machen, braucht mann ein Teilchenbeschleuniger. dass ist Teuer und frisst Energie ohne ende... Aber es ist effektiv. Die Neutronen Die mann aus Blei gewinnt werden nicht verlangsamt so wie es in Leichtwasser Reaktoren/Schwerwasser Reaktoren/Thorium Reaktoren passiert, und da hat mann nicht die Probleme die mann bei Transmutation mit langsamen Neutronen hat. Schnelle Neutronen werden nämlich effizienter von dem Atommüll absorbiert. klar kann mann dass selbe mit langsamen Neutronen erreichen, mann braucht aber viel mehr Neutronen, da die langsamen Neutronen das Ziel gerne verfehlen.
Die Alternative zum Teilchenbeschleuniger sind Salzreaktoren. Mann hat da auch viele Neutronen, die wenn sie mal die Müllpartikel verfehlen, immer noch nützlich werden können idem sie Thorium zu Uran 233 umwandeln, oder U233 Spalten und neue Neutronen erzeugen. Da die Neutronen ständig erzeugt werden, macht es kein großes Problem kleinere Mengen Müll zu Transmutieren. Mann kann es eben nicht übertreiben, sonnst bleiben nicht genug Neutronen übrig um den Reaktor kritisch zu halten, oder genug U233 zu produzier.

[mat-in]

Teilchenbeschleuniger war das Stichwort, das ich vergessen hatte... das war glaube ich der Grund, warum ich im Kopf hatte das es utopisch ist großtechnisch hunderte tonnen weise atommüll in was umzuwandeln das nicht so lange strahlt.

[mat-in]

Und mal was hinterher: Druckluftspeicher mit 95% (!) Wirkungsgrad http://www.sustainx.com/index.html

Ich denke mit etwas mehr Förderung und etwas mut (oder staatlichem Zwang) könnten wir da große Schritte machen auch ohne Uran und Kohle :)

[Hraster]

Na ja, klingt vielversprechend.
Wo ich aber kleine bedenken hätte... Wie ich verstanden habe sollen die speicher oberirdisch sein... Wie groß muss denn so ein speicher sein? Mann arbeitet ja auch mit hohen drucken. Was wenn so ein voller speicher opfer eines Terroranschlags wird? Dann würden die ganzen dicken Betonwände die den hohen druck standhalten sollen durch die Gegend fliegen... Also muss mann die großen Speicher weit weg von den Menschensiedlungen platzieren. Da gibt es nur begrenzt Platz.
Also braucht mann gigantische Gebäude mit dicken Wänden. dass wird teuer. Aber dazu braucht mann noch die Isothermen Kompressoren... Und die arbeiten sehr effizient, aber nur so lange sie sehr langsam arbeiten. Dass bedeutet dass mann um viel Energie auf einmal zu speichern auch sehr viel Kompressoren braucht. Und jeder Kompressor kostet... Das Selbe gilt für Stromerzeugung. Probiert mann Energie Schneller Speichern/Erzeugen, kommt mann schnell aus dem 90% bereich raus. Die heutigen Erneuerbaren schwanken aber ziemlich oft und schnell...
Meiner Meinung nach ist die Technologie immer noch eine gute Idee um genug Energieschwankungen zu speichern, um dass Netz zu stabilisieren, und in dem bereich sinnvoll anwendbar. Billig ist es aber nicht... Eine gute Lösung wenn "Kosten keine Frage sind".

[mat-in]

Das ist jetzt nicht dein Ernst, das du angesichts eines Terroranschlages der mit einem 2-motorigen Sportflugzeug bis zum Reaktrbehälter in Biblis kommt und angesichts von LNG Flüssiggastankern mit 250000m³ Erdgas die man verteilen und sprengen kann angst hast vor nem großen Drucklufttank? Ja, sicher, ich sehe das Risiko, aber das hast du immer wenn du irgend wie mit Energie umgehst und Druckluft ist mir dann doch lieber als Plutonium oder Wasserstoffgas.

[1von6,5Milliarden]

Also muss mann die großen Speicher weit weg von den Menschensiedlungen platzieren. Da gibt es nur begrenzt Platz.

Na ein "ganz kleines bisschen" übertreibst du jetzt. Wenn ich mich nicht verschaut habe, soll da mit ganz normalen Drücken geärbeitet werden, wie sie auch bei einem Bauernhofkompressor oder Sauerstoffflaschen gebräuchlich sind. Und eine Sauerstofflasche deren Ventil abreißt wird aber zu einem Geschoß mit (temporärem) Antrieb, während Bruchstücke eines geborstenen Tanks "nur" zu antriebslosen Brocken werden würden. Beides mag man zwar nicht in unmittelbarer Nähe haben, aber schon eine relativ kurze Distanz dürfte das Ende der Gefahrenzone markieren.

[Hraster]

Der Einziger Druckluftspeicher zu den ich technische Daten gefunden habe ist der in Huntorf. Kann mit einer Maximalleistung von 321 MW Arbeiten, allerdings ist er dann bereits nach 2 Stunden leer... Also kann er 642 MW Energie Speichern. Effizienz der Energie Speicherung aus Luft liegt bei 42%. Maximaldruck 72 bar. Volumen 300.000 m³, also ein Zylinder von 70m Durchmesser und 200m höhe. Selbst bei einer 100% Energiespeicherung Effizienz würde ein so großer Speicher nur etwa 1.5 GW Energie speichern können...
und 72 bar sind nicht die Art von Druck die ein Bauer in einem gewönhlichen Kompressor erreicht... die erreichen nämlich maximal 14 bis 20 bar. Um mit Druck von 70-80 bar klar zukommen braucht mann schon 10cm dicke Metallwände. In Gasflaschen erreicht mann zwar druck von 200 bar... die sind aber auch von der Größe und Form darauf optimiert mit hohen Druck bei wenig Materialkosten klar zukommen. nicht ohne Grund gibt es Gasflaschen nur bis zu 150 liter Größe.
So wie ich es verstanden habe werden bei Druckluftspeicher-Projekten meistens Drücke von über 100 bar erwähnt. Alles andere wäre eigentlich Platzverschwendung.

[1von6,5Milliarden]

Sorry, ich hatte in Gedankenlosigkeit den Druck von guten Hochdruckreinigern einem Druckluftkompressor zugeordnet. Da lag das Mittagessen wohl etwas schwer im Kopf.
Ich muss wohl mal mein Hirn durchpusten, meine Kompressoren erreichen tatsächlich nur 8 bzw. 16 bar (maximaler Solldruck).

In mat-ins Link werden 3000 PSIG erwähnt, die eben ungefähr 200 Bar entsprechen, wenn ich mich recht an die Information um obiges schweres Mittagessen erinnere. (Heißt, ich habe jetzt nicht noch einmal kontrolliert)

Um mit Druck von 70-80 bar klar zukommen braucht mann schon 10cm dicke Metallwände. In Gasflaschen erreicht mann zwar druck von 200 bar.

Naja, erstens errreicht nicht der Mann diesen Druck, frau auch, wenn sie das Aggregat bedient und zweitens da eine Gasflasche keine 10cm-Wand hat, braucht man wohl also nicht allgemein eine 10cm-Stahlwand für 70 bar. (Stahl nehme ich mal an, Kupfer tut es wohl eher nicht, ist aber auch Metall.)
Woher kommt deine Info für die 10cm-Wand?
Aber selbst wenn man eine 10cm- oder gar 20cm-Stahlwand braucht, wo wäre da wirklich das Hindernis? Ich sage nicht, dass dies unbedingt ein sinnvolles Verfahren sein muss, möglicherweise ist es auch mehr heiße Luft (im Sinne von Ideen-Geschwafel) als Druckluft , aber so eine Stahlwand solltetatsächlich kein absolutes Hindernis sein. Wenn man erst einmal das Problem der Eigenstabilität ignoriert (was in der Praxis natürlich nicht ignoriert werden darf), dann darf man bedenken, dass der Materialverbrauch der Wand nur im Quadrat wächst, das Nutzvolumen aber in der dritten Potenz.
Natürlich wären da nicht unerhebliche Investitionen fällig, aber auch ein großer Staudamm oder ein Atomkraftwerk wird weder aus der Portokasse gezahlt noch am Wochenende mal schnell hingestellt.
Mal ganz abgesehen von deinem Argument der imensen Gefahr, auf das du jetzt gar nicht mehr eingehst.

[Hraster]

Na ja, die 10cm habe ich hingeschrieben, weil ich weiss dass Die Stahlwände von Reaktoren im Leichtwasserreaktor mindestens 15cm dick sein müssen (Druck 80bar). Hab dann angenommen 5cm sind nur zur absoluten Sicherheit, falls der Druck mal steigen sollte, und 10cm hingeschrieben. Ich weis dass die Stärke der Wand kleiner sein kann wenn die Wand zum beispiel stark gekrümmt ist (z.B. Rohr, Gasflasche mit begrenztem Radius). Bei sehr Großen Behältern ist dass eben nicht der Fall, also hab ich 10cm als eine realistische Annahme genommen. Sicher bin ich mir da nicht... hängt wahrscheinlich von Art der Metalllegierung die mann benutzt ab. (nein, Kupfer würde nicht die beste Wahl sein, es gibt aber neben Eisen andere Stabile Metalle)
wieso dass ein Hindernis wäre... wegen den kosten, die einfach immens ausfallen würden. Ein Speicher wie in Huntorf, wenn oberirdisch gebaut, würde ein Gebäude von 200m Höhe, und 70m Durchmesser sein, und würde gerade so viel Energie speichern, wie ein Atomkraftwerk in etwas mehr als einer Stunde produziert. Wie viele davon müsste mann bauen um z.B. wegen schwachem Wind einen Monat lang jede Nacht genügend Energie zu Produzieren? Die Frage nach der Finanzierung stellt sich natürlich auch... Atomkraftwerke finanzieren sich durch verkaufen von Energie. Man kann ja debattieren ob die Atomkraftwerke ohne Subventionen und mit der pflicht für ihren Müll selber zu sorgen, und einer adequathen Versicherung noch wirtschaftlich wären (Thoriumreaktoren haben da klare Vorteile die darauf hinweisen dass diese immer noch wirtschaftlich wären)... Dennoch verdienen die Atomkraftwerke Geld, weil sie Energie erzeugen, und die Baukosten zahlen sich ab. Bei Speichern sieht dass so aus, dass sie Energie Kaufen müssen, Speichern, und dann verkaufen (und zwar weniger als gekauft würde). Ein Modell das nur dann Gewinn bringen kann wenn die verkaufte Energie teurer als die gekaufte ist. Eher unwahrscheinlich... Die Speicher werden also ständig im minus sein. Dann noch die Baukosten übernehmen? Kein Unternehmen würde je in so ein Geschäft investieren wollen, nur der papa Stat kann so leichtsinnig mit Geld umgehen.
Atomkraftwerke hingegen (besonders Thorium Flüssigfluoridreaktoren) könnten tatsächlich Gewinn bringen, und so Privates Kapital anziehen.
Was die Sicherheit angeht, ich gebe zu, vielleicht habe ich bisschen übertrieben. Dennoch 200bar sind schon respekteinflössend... Es gibt Druckwellen von Explosionen die schwächer sind. Einer meiner Kollegen hat auch miterlebt wie dass Ventil einer Gasflasche abgebrochen würde. Die Gasflasche ist aus dem Gebäude raus geflogen, aber nicht durch dass Fenster, sondern durch die Wand neben dem Fenster... Deswegen habe ich eben immer Sicherheitsbedenken wenn hoher Druck erwähnt wird (vielleicht bin ich bissl paranoide :P).

[1von6,5Milliarden]

Die Reaktorwände sind aber nicht nur wegen des Druckes sondern auch wegen der sehr schnellen Alterung durch die Radioaktivität so stark, u.U. sind auch zusätzlich (sollte man mal Suchen), nur auch für extreme "Überdrücke" über dem normalen Betreibsdruck ausgelegt.

Ich weis dass die Stärke der Wand kleiner sein kann wenn die Wand zum beispiel stark gekrümmt ist

Weißt du dies oder nimmst du es nur an? Es spielt keine Rolle von welcher Seite der Druck kommt? (von der konkaven oder konvexen Seite?)
Ist jetzt leider zulange her und ... ähm ... war absolut nicht meine Domäne ... aber bei einem gleichmäßigen Druck von innen (und bei einem Gas kann man von gleichmäßig ausgehen), sollten quasi nur Zugkräfte ins Spiel kommen wenn der Körper kugel- bzw. kreisförmig ist. Ist er nicht kugelförmig, "versucht" er dies zu erreichen, da eine Kugel bei fester Oberflächengröße den größten Inhalt bietet. Der Radius spielt dabei keine Rolle, es wirken nur Zugkräfte (eben IIRC). Was deutlich anderes ist es, wenn Kräfte auf einen Hohlkörper von außen wirken, da spielt der Krümmungsradius eine deutlich große Rolle. Dies ist zum Beispiel bzgl. der oben ausgeklammerten Eigenstabilität auch der Fall.
Nur mal so als schneller, kurzer Gedankensplitter.

Ein Modell das nur dann Gewinn bringen kann wenn die verkaufte Energie teurer als die gekaufte ist. Eher unwahrscheinlich...

Du hast es nicht verstanden. Es geht ja gerade darum Energieüberschüsse auszugleichen. JEDES Pumpspeicherwerk arbeitet auch genau nach diesem Prinzip bzw. für diese Fälle und das Gesamtsystem ist wirtschaftlich.
Die Energieüberschüsse entsehen wegen einem Mehr an Stromproduktion bzw. einem Weniger an Verbrauch.

[Hraster]

Die Reaktorwände sind aber nicht nur wegen des Druckes sondern auch wegen der sehr schnellen Alterung durch die Radioaktivität so stark, u.U. sind auch zusätzlich (sollte man mal Suchen), nur auch für extreme "Überdrücke" über dem normalen Betreibsdruck ausgelegt.

Ich weis dass die Stärke der Wand kleiner sein kann wenn die Wand zum beispiel stark gekrümmt ist

Weißt du dies oder nimmst du es nur an? Es spielt keine Rolle von welcher Seite der Druck kommt? (von der konkaven oder konvexen Seite?)
Ist jetzt leider zulange her und ... ähm ... war absolut nicht meine Domäne ... aber bei einem gleichmäßigen Druck von innen (und bei einem Gas kann man von gleichmäßig ausgehen), sollten quasi nur Zugkräfte ins Spiel kommen wenn der Körper kugel- bzw. kreisförmig ist. Ist er nicht kugelförmig, "versucht" er dies zu erreichen, da eine Kugel bei fester Oberflächengröße den größten Inhalt bietet. Der Radius spielt dabei keine Rolle, es wirken nur Zugkräfte (eben IIRC). Was deutlich anderes ist es, wenn Kräfte auf einen Hohlkörper von außen wirken, da spielt der Krümmungsradius eine deutlich große Rolle. Dies ist zum Beispiel bzgl. der oben ausgeklammerten Eigenstabilität auch der Fall.

Wie du es schon erwähnt hast sind stark gekrümmte Körper gegen Kräfte von ausen widerstandsfähiger. Dass gilt aber auch für Kräfte von innen. Mann hat ja einen kleineren innenradius, und größeren ausenradius. Daraus folgt eine Kleinere innenfläche, und Grösere ausenfläche. Die selbe Wand der selben Stärke würde wenn sie gerade ist, (also gleiche innen und ausenfläche) dem Druck eine größere angriffsfläche bieten, und dadurch würden auf diese Wand größere Gesamtkräfte einwirken.

Nur mal so als schneller, kurzer Gedankensplitter.

Ein Modell das nur dann Gewinn bringen kann wenn die verkaufte Energie teurer als die gekaufte ist. Eher unwahrscheinlich...

Du hast es nicht verstanden. Es geht ja gerade darum Energieüberschüsse auszugleichen. JEDES Pumpspeicherwerk arbeitet auch genau nach diesem Prinzip bzw. für diese Fälle und das Gesamtsystem ist wirtschaftlich.
Die Energieüberschüsse entsehen wegen einem Mehr an Stromproduktion bzw. einem Weniger an Verbrauch.

Die heutigen Speicher Arbeiten so, dass sie die Überschüssige Energie gerade dann kaufen wenn sie am biligsten ist, also nachts, und verkaufen wenn sie teuer ist, also tagsüber. Sie probieren nicht einmal eine ergänzung für die Erneuerbaren zu sein, ihre kapazitäten sind einfach dafür zur zeit viel zu gering. Und es wäre natürlich komplett unprofitabel für sie.
Da Die erneuerbaren noch wenig energie Erzeugen, und mann es schaft diese sofort zu verbrauchen, dienen die heutigen Speicher vorwiegend der Netzstabilisierung. Ein Speicher, der Den Strom dann kauft wenn dieser am teuerstem ist (Photovoltaik am Mittag), und verkauft wenn dieser am biligsten ist (mitternacht) würde ohne satte subventionen nicht überleben können.
tschuldigung für all die schreibfehler, aber es ist schon spät...

[mat-in]

Atomkraft würde ohne die massiven Subventionen (man denke nur an das "Um den Müll kümmert sich die Regierung schon für euch, liebe Konzerne" Geschenk) auch nicht "rentabel" sein...

[Hraster]

Atomkraft würde ohne die massiven Subventionen (man denke nur an das "Um den Müll kümmert sich die Regierung schon für euch, liebe Konzerne" Geschenk) auch nicht "rentabel" sein...

jein...
Für die heutige Atomwirtschaft gilt dass offensichtlich. Allerdings würden auch Kohlekraftwerke unrentabel sein, müssten sie für die Luftverschmutzung und deren Folgen (Leute sterben daran!!) bezahlen. Gaskraftwerke produzieren da wesentlich weniger Luftverschmutzung, aber immer noch genug um jedes Jahr Tausenden menschen die Gesundheit zu ruinieren. Konzerne bezahlen für das übel dass sie anrichten lächerliche summen Geld. Dass gilt aber für alle Konzerne.
Konzerne sind eben Institution die Maximum Gewinn als oberste Priorität halten. Ob mann sich eine wirtschaft ohne Konzerne überhaupt vorstellen kann... Ist ein Thema für eine völlig neue Diskussion. Ich empfehle da mal kurz: http://www.thecorporation.com/index.cfm?page_id=46 . Ein genialer Film, denn man eben mindestens einmal sehen sollte.
Ob man mit Thorium Reaktoren da besser dasteht... Schon wegen den kleineren Mengen an Atommüll haben wirauch wesentlich kleinere kosten. Ja der Atommüll wäre auf kurze Sicht Radioaktiver, aber damit kann man umgehen, und die Mülllager die hunderttausende von Jahren überstehen müssen, und deshalb besonders teuer sind, würden hier nicht nötig sein. Dass sind Kostenersparnisse die die Notwendigkeit von Subventionen in Frage stellen, oder diese um Dimensionen kleiner machen.
Wo bekommen Kernkraftwerke noch Subventionen? Da wäre der bau - Bei Flüssigsalzreaktoren voraussichtlich 40 bis 50% weniger Materialkosten. Bei der Pilotanlage wird mann davon wahrscheinlich nicht viel bemerken, die sind nämlich immer überteuert, aber wenn mann weitere anlagen baut fallen die kosten. und mit den kosten die Subventionen.
Treibstoff: also Thorium. Heute ein Abfall der bei Abbau von Monazit (siehe seltene Metalle Förderung) entsteht, und teuer entsorgt werden muss. Im anderen Worten: Billig. Keine Subventionen notwendig.
Einmal würde noch der Starter aus Plutonium oder U235 nötig sein. Aber auch nur wenn mann nicht genügend U233 hat, was am Anfang leider der Fall sein wird.
Laufende Betriebskosten: Da man viele Sicherheitssysteme heutiger AKWs nicht braucht entfallen da kosten. Man würde zwar bei jedem Reaktor eine Anlage zur chemischer Reinigung der Flüssigkeiten brauchen, diese unterscheidet sich aber nicht sonderlich von heute existierenden Anlagen der Chemieindustrie. sollte im Reaktorgebäude eingeschlossen sein, wodurch keine zusätzlichen kosten für Sicherheit entstehen. Auch Versicherungen sollten geringer ausfallen, da die Anlagen kleiner sind, ein super-GAU fast unmöglich ist,und sogar im Horrorszenario weniger schaden enstehen. Personalkosten können auch klein gehalten werden, da nicht viel personal notwendig ist.
Rückbau: Weniger Material für den bau , bedeutet auch weniger Material zum abbauen...
Forschung: Da muss ich zugeben dass die Flüssigsalzreaktoren viel Geld brauchen. Weil das private kapital eher daran interessiert ist die heutige, profitbringende Technologie auszubeuten, kommt mann wahrscheinlich ohne Subventionen hier nicht weiter. Allerdings ist dies eine einmalige Investition die jahrzehntelang Früchte tragen könnte. Und auch nicht besonders teuer, man geht von etwa 1 mld Euro kosten für R&D eines Prototypen, und weiteren 6-7 mld für R&D bis hin zur Pilotanlage (die schon 2020 ans netz gehen könnte). Dann wäre die Technologie für die Massenproduktion praktisch bereit. Etwa so sieht auch das Projekt der Chinesen aus. Nur dass die Chinesen alle intellektuellen Rechte für sich behalten möchten...
Fazit: Hat mann die Pilotanlage erst mal am Netz, sind weitere Subventionen eigentlich unnötig.

[mat-in]

Ich muß jetzt doch mal Fragen: Baust du die Dinger und bekommst eine Gewinnbeteiligung?