Okay, angekommen und verstanden.
Danke, wieder was gelernt. Wir können ja nicht auf MiByte pochen und dann populäre Fehler in anderen Bereichen machen.
Atomkraftwerk-Anlagen: Atomenergie-Organisation meldet Cyberangriffe
- Ersteller PCGH-Redaktion
- Erstellt am
Okay, angekommen und verstanden.
Danke, wieder was gelernt. Wir können ja nicht auf MiByte pochen und dann populäre Fehler in anderen Bereichen machen.
Superwip
Lötkolbengott/-göttin
Es gab tatsächlich schon Probleme mit (in der Regel durch USB Sticks verbreiteten) Trojanern in KKWs. Ob es sich um gezielte Angriffe gehandelt hat weiß ich nicht aber der normale Betriebsablauf wurde nicht beeinträchtigt da die dafür relevanten Systeme nicht betroffen waren. Diese sind ja weitgehend abgeschottet soweit sie überhaupt computergesteuert sind.
Die Leit-und Regelungstechnik in Kernkraftwerken (zumindest in Deutschland) basiert bis heute zu großen Teilen auf analogen (!) Systemen. Wo digitale Bussysteme genutzt werden sind diese nicht über normale Netzwerke erreichbar und können auch überhaupt nicht umprogrammiert oder ohne direkten Hardwarezugriff (wenn überhaupt) um konfiguriert werden. PCs werden in kritischen Systemen im großen und ganzen nur für Logs von Messdaten genutzt- parallel zu analogen Schreibern. Auch diese PCs sind völlig abgeschottet. Das gilt auch für Hilfssysteme wie die (Not-)stromversorgung, das Nukleare Zwischenkühlsystem oder die Funktion des Einlaufs oder des Kühlturms.
Die "Cyberangriffe" beschränkten sich daher weitgehend auf die "Büroinfrastruktur" und auch das nur in sehr begrenztem Umfang.
Das wohl realistischste Angriffsszenario wäre wohl wirklich ein Stören der Lastfolgesteuerung um Störungen im Stromnetz und schlimmstenfalls großflächige Stromausfälle auszulösen- ein solcher Angriff könnte aber mit ähnlichen Konsequenzen alle größeren Lastfolgekraftwerke treffen- und ist dennoch noch nie vorgekommen. Die Lastfolgesteuerung (Primärregelung) erfolgt teilweise über die Netzfrequenz (das kann natürlich nicht angegriffen werden), heutzutage werden auch Kraftwerke gemeinsam gesteuert, das erfolgt über Glasfaserkabel die parallel zu den Hochspannungsleistungen verlegt sind, nicht über das Internet. Auch dieses System ist also weitgehend abgeschottet und kann nur schwer angegriffen werden, zumindest in Software.
Der einzige Cyberangriff auf Nuklearanlagen der bis jetzt erfolgreich war war nach allem was wir wissen Stunnex. Welche Anlagen dieser genau betroffen hat, wie diese Anlagen genau aufgebaut sind und welcher reale Schaden angerichtet wurde weiß ich aber nicht. Angeblich wurde eine Looppumpe im Iranischen KKW Buschehr physisch beschädigt wodurch die Inbetriebnahme des Kraftwerks um einige Monate verzögert wurde. Ob das stimmt weiß ich nicht (ich bezweifle es), in einem Deutschen KKW wäre das so nicht möglich in einem Iranischen (mittlerweile) vermutlich auch nicht (mehr falls die dort auch aus Fehlern lernen).
Die Leit-und Regelungstechnik in Kernkraftwerken (zumindest in Deutschland) basiert bis heute zu großen Teilen auf analogen (!) Systemen. Wo digitale Bussysteme genutzt werden sind diese nicht über normale Netzwerke erreichbar und können auch überhaupt nicht umprogrammiert oder ohne direkten Hardwarezugriff (wenn überhaupt) um konfiguriert werden. PCs werden in kritischen Systemen im großen und ganzen nur für Logs von Messdaten genutzt- parallel zu analogen Schreibern. Auch diese PCs sind völlig abgeschottet. Das gilt auch für Hilfssysteme wie die (Not-)stromversorgung, das Nukleare Zwischenkühlsystem oder die Funktion des Einlaufs oder des Kühlturms.
Die "Cyberangriffe" beschränkten sich daher weitgehend auf die "Büroinfrastruktur" und auch das nur in sehr begrenztem Umfang.
Das wohl realistischste Angriffsszenario wäre wohl wirklich ein Stören der Lastfolgesteuerung um Störungen im Stromnetz und schlimmstenfalls großflächige Stromausfälle auszulösen- ein solcher Angriff könnte aber mit ähnlichen Konsequenzen alle größeren Lastfolgekraftwerke treffen- und ist dennoch noch nie vorgekommen. Die Lastfolgesteuerung (Primärregelung) erfolgt teilweise über die Netzfrequenz (das kann natürlich nicht angegriffen werden), heutzutage werden auch Kraftwerke gemeinsam gesteuert, das erfolgt über Glasfaserkabel die parallel zu den Hochspannungsleistungen verlegt sind, nicht über das Internet. Auch dieses System ist also weitgehend abgeschottet und kann nur schwer angegriffen werden, zumindest in Software.
Der einzige Cyberangriff auf Nuklearanlagen der bis jetzt erfolgreich war war nach allem was wir wissen Stunnex. Welche Anlagen dieser genau betroffen hat, wie diese Anlagen genau aufgebaut sind und welcher reale Schaden angerichtet wurde weiß ich aber nicht. Angeblich wurde eine Looppumpe im Iranischen KKW Buschehr physisch beschädigt wodurch die Inbetriebnahme des Kraftwerks um einige Monate verzögert wurde. Ob das stimmt weiß ich nicht (ich bezweifle es), in einem Deutschen KKW wäre das so nicht möglich in einem Iranischen (mittlerweile) vermutlich auch nicht (mehr falls die dort auch aus Fehlern lernen).
ruyven_macaran
Trockeneisprofi (m/w)
"Leiharbeiter" nicht direkt, aber kurzfristig angestellte Wanderarbeiter sollen in der Atombranche keine Seltenheit sein, in Frankreich mittlerweile sogar die Regel. Zum einen, weil man natürlich im Normalbetrieb viel weniger Personal braucht, als bei Revisionsarbeiten - vor allem aber, weil es Strahlenlimits nicht nur für kurzfristige Exposition gibt, sondern auch für die Gesamtbelastung über Jahrzehnte/das Arbeitsleben. Wenn ein Festangestellter AKW-Techniker diese überschreitet, geht er de facto in Betriebsrente und das kostet.
Wenn ein befrisstet Beschäftiger sich der Grenze nähert, dann wird er halt nirgendwo neu eingestellt. (dreimal darf man raten, welche Art von Beschäftigten die dreckigeren Jobs macht)
Wenn das weiterhin die alten, geschlossenen Systeme sind, ist meien Frage beantwortet.
Es ist aber eben auch so, dass es Notstromsysteme und Schaltungen längst auch in der vollvernetzten Version gibt, mit Vernwartung, besserer Kontrolle, etc. . In einigen Bereichen ist das ja quasi Pflicht (wenn dein Server auf Notstrom wechselen musste und ihm bald der Diesel ausgeht, dann soll der das wenigstens wissen, damit er seine Aufgaben ordnungsgemäß an ein anderes Rechenzentrum übergeben kann), in anderen einfach nur bequemer, weil man eben nicht regelmäßig die gesamte Anlage durchschecken muss, sondern das eigentliche Schaltungssystem bequem per Knopfdruck im Blick hat. Und das spart eben auch Kosten - genauso wie neuere, weniger wartungsanfällige Anlagen im allgemeinen, die so auch insgesamt zuverlässiger sind. (Solange man nicht gezielt übers Netzwerk sabotiert wird...)
Ich hätte es für möglich gehalten, dass die AKW-Betrieber die alten Anlagen mittlerweile gegen derartige moderne ausgetauscht haben. Gleiches wäre z.B. auch für tertiär-Kühlsysteme denkbar (wäre doch praktisch, wenn die Pumpen zur Flusswasserentnahme und -rückführung mit den Pegeln und ggf. Temperaturmessstationen entlang des Flusses vernetzt wären...)
Ich denke mal nach Fukushima weiß jeder, was Nachzerfallswärme ist
Wobei ich anmerken möchte: Ob man von Kernkraftwerk oder Atomkraftwerk spricht, ist eher eine Ansichtssache. Richtig/falsch gibt es da nicht.
Ganz zu Anfang hat man von "Atomkraft" gesprochen. Aber nachdem die Welt zu dem Schluss kam, dass "Atomwaffen", "Atombomben", "Atomexplosionen", etc. alle nicht so prall sind, hat die "zivile" Industrie versucht, das unverfängliche "Kern" durchzudrücken. Seitdem nutzt nur noch das böse Militär Atomtechnik, die lieben Kraftwerksbetreiber sprechen dagegen von "Kernkraft".
Verständlicherweise sind nicht alle einer Meinung mit E-On, Vattenvall, EnBW, etc. und so ist "Atomkraftwerk" ein durchaus weiterhin verbreiteter und von vielen, auch hochrangigen Personen, genutzter Ausdruck.
Die Kombination "...kraftwerk-Anlage" sollte man sich dagegen wirklich verkneifen
Trefoil80
BIOS-Overclocker(in)
Die Loop-Pumpe in Bushehr war nach meinem Kenntnisstand 30 Jahre alt und stammte noch aus Siemens/KWU-Erstausrüstung.
Nach dreißig Jahren läuft das Ding nicht mehr rund und es gibt Vibrationen, die Schäden verursachen können.
Oder bei der Inbetriebnahme/Einlaufphase wurden durch Bedienfehler Druckszenarien erzeugt, die die Pumpe gekillt haben.
Die Anlage ist sowieso ein kurioser Bau: Die deutsche Konvoi-Infrastruktur wird mit einem russischen WWER/1000 kombiniert.
Das ist weltweit das einzige Kernkraftwerk, welches so gebaut ist.
Der Begriff "Atomkraftwerk" wird meistens von Gegnern benutzt.
Wenn Du bei Wikipedia "Atomkraftwerk" eingibst, landest Du bei "Kernkraftwerk" (weitergeleitet von Atomkraftwerk).
PS.: Norm: http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=393-18-44
Nach dreißig Jahren läuft das Ding nicht mehr rund und es gibt Vibrationen, die Schäden verursachen können.
Oder bei der Inbetriebnahme/Einlaufphase wurden durch Bedienfehler Druckszenarien erzeugt, die die Pumpe gekillt haben.
Die Anlage ist sowieso ein kurioser Bau: Die deutsche Konvoi-Infrastruktur wird mit einem russischen WWER/1000 kombiniert.
Das ist weltweit das einzige Kernkraftwerk, welches so gebaut ist.
Der Begriff "Atomkraftwerk" wird meistens von Gegnern benutzt.
Wenn Du bei Wikipedia "Atomkraftwerk" eingibst, landest Du bei "Kernkraftwerk" (weitergeleitet von Atomkraftwerk).
PS.: Norm: http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=393-18-44
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Threshold
Großmeister(in) des Flüssigheliums
Von Frankreich habe ich das auch schon gehgört.
Dort wird an der Ausrüstung gespart da die Arbeiter ja nicht immer dort sind ist das Verstrahlungsrisiko geringer und daher müssen sie auch nicht so dick eingepackt werden als wenn sie immer dort arbeiten.
Eine gewisse Strahlungsmenge wird dann einfach toleriert.
Bist du dir sicher?
Als die Reaktoren in Japan nach dem Tsunami abgeschaltet haben betrug die Wärmeleistung der Brennelemente 65 Megawatt.
Als die Kühlung wegen der Überschwemmung aus fiel war es eben gelaufen.
Trefoil80
BIOS-Overclocker(in)
Ja, absolut sicher.
Fukushima-Daiichi Block 1:
Thermische Reaktorleistung 1380 MW (man muss ja immer die thermische Leistung rechnen, nicht die elektrische!).
1380*0,05=69 MW
Wikipedia: "Diese Wärmeleistung beträgt unmittelbar nach dem Abschalten zwischen 5 % und 10 % der vorherigen thermischen Leistung des Reaktors; abhängig vom Reaktortyp, der Betriebsdauer und dem eingesetzten Kernbrennstoff."
Nachzerfallswärme
Fukushima-Daiichi Block 1:
Thermische Reaktorleistung 1380 MW (man muss ja immer die thermische Leistung rechnen, nicht die elektrische!).
1380*0,05=69 MW
Wikipedia: "Diese Wärmeleistung beträgt unmittelbar nach dem Abschalten zwischen 5 % und 10 % der vorherigen thermischen Leistung des Reaktors; abhängig vom Reaktortyp, der Betriebsdauer und dem eingesetzten Kernbrennstoff."
Nachzerfallswärme
Superwip
Lötkolbengott/-göttin
Die Nachzerfallswärme klingt anfangs sehr schnell ab, der Tsunami hat das KKW Fukushima erst etwa 45min nach der RESA erreicht. Bis zu diesem Zeitpunkt gab es noch keine gröberen Probleme und zu diesem Zeitpunkt gab es nur noch etwa 1-1,5% der Reaktorleistung an Nachzerfallswärme; das reicht aber nach einem längeren Zeitraum ohne Kühlung für eine Kernschmelze.
Allerdings ist das natürlich ziemlich OT es sei denn der Tsunami wurde durch einen Cyberangriff ausgelöst...
Allerdings ist das natürlich ziemlich OT es sei denn der Tsunami wurde durch einen Cyberangriff ausgelöst...
Trefoil80
BIOS-Overclocker(in)
Stimmt. Völlig korrekt.
Hatte mich auf diese Aussage von Threshold bezogen:
"Als die Reaktoren in Japan nach dem Tsunami abgeschaltet haben betrug die Wärmeleistung der Brennelemente 65 Megawatt."
Die Blöcke wurden schon vor dem Tsunami abgeschaltet. Habe mich nur auf die reine Berechnung bezogen (Zeitpunkt des Abschaltens, nicht des Eintreffens des Tsunamis).
Hatte mich auf diese Aussage von Threshold bezogen:
"Als die Reaktoren in Japan nach dem Tsunami abgeschaltet haben betrug die Wärmeleistung der Brennelemente 65 Megawatt."
Die Blöcke wurden schon vor dem Tsunami abgeschaltet. Habe mich nur auf die reine Berechnung bezogen (Zeitpunkt des Abschaltens, nicht des Eintreffens des Tsunamis).
Zuletzt bearbeitet:
Research
Lötkolbengott/-göttin
So, und was im Falle SmartGrids?
Werden die Dinger also per Hand von einem Menschen Nachreguliert?
Ach ja, das passiert bei SmartGrid: Chaos im Stromnetz durch verirrte Zählerabfrage | heise online
(Nicht direkt SmartGrid!)
Und schon ist eine Netzschwankung da, wie sie noch niemand gesehen hat. freyny80, wäre dies ausreichend?
Zu Wikiped., das wird auch schon lange als Werkzeug missbraucht.
Werden die Dinger also per Hand von einem Menschen Nachreguliert?
Ach ja, das passiert bei SmartGrid: Chaos im Stromnetz durch verirrte Zählerabfrage | heise online
(Nicht direkt SmartGrid!)
Und schon ist eine Netzschwankung da, wie sie noch niemand gesehen hat. freyny80, wäre dies ausreichend?
Zu Wikiped., das wird auch schon lange als Werkzeug missbraucht.
Trefoil80
BIOS-Overclocker(in)
Auf was möchtest Du jetzt raus, Research? Ausreichend für was? Den Mega-Duper-Super-GAU?
Wenn die Spannung im Stromnetz, in die das KKW einspeist, zu extrem schwankt, erfolgt eine Netztrennung und ein Lastabwurf auf Eigenbedarf (unter Volllast verbraucht ein Kernkraftwerk ca. 70MW, hauptächlich für die Hauptkühlmittelpumpen, die gegen den Druck im Reaktor gegenanarbeiten müssen sowie die Vorwärmer).
Das KKW geht in den "Standby-Betrieb" und versorgt sich selbst.
Wenn das nicht klappt: Externe Stromversorgung über andere Leitungen oder Notstromdiesel...also kein Problem.
Das ist zumindest die Sicht aus KKW-weise. Über das Management der Stromnetze selbst habe ich nicht genug Wissen. Ich weiss nur, dass seit 2011 dort sehr viele manuelle Eingriffe erforderlich sind, um die 50Hz zu halten (Netzstabilität). Logisch, wenn man plötzlich 8000 MW grundlastfähige Kraftwerkskapazität abklemmt...
Wenn die Spannung im Stromnetz, in die das KKW einspeist, zu extrem schwankt, erfolgt eine Netztrennung und ein Lastabwurf auf Eigenbedarf (unter Volllast verbraucht ein Kernkraftwerk ca. 70MW, hauptächlich für die Hauptkühlmittelpumpen, die gegen den Druck im Reaktor gegenanarbeiten müssen sowie die Vorwärmer).
Das KKW geht in den "Standby-Betrieb" und versorgt sich selbst.
Wenn das nicht klappt: Externe Stromversorgung über andere Leitungen oder Notstromdiesel...also kein Problem.
Das ist zumindest die Sicht aus KKW-weise. Über das Management der Stromnetze selbst habe ich nicht genug Wissen. Ich weiss nur, dass seit 2011 dort sehr viele manuelle Eingriffe erforderlich sind, um die 50Hz zu halten (Netzstabilität). Logisch, wenn man plötzlich 8000 MW grundlastfähige Kraftwerkskapazität abklemmt...
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Superwip
Lötkolbengott/-göttin
Das das Stromnetz als solches durchaus (wenn auch nicht einfach, vorgekommen ist es noch nie) durch "Cyberangriffe" gestört werden kann was potentiell auch großflächige Stromausfälle zur Folge haben könnte ist nichts neues hat aber nicht unmittelbar etwas mit Kernkraftwerken zu tun.
Allgemein gibt es wohl größere Gefahren für die Netzstabilität (wie etwa das Wetter).
Das das externe Stromnetz zusammenbricht ist für Kernkraftwerke (oder auch die meisten anderen Kraftwerke) wie freyny80 schon beschrieben hat kein gravierendes Problem.
Allgemein gibt es wohl größere Gefahren für die Netzstabilität (wie etwa das Wetter).
Das das externe Stromnetz zusammenbricht ist für Kernkraftwerke (oder auch die meisten anderen Kraftwerke) wie freyny80 schon beschrieben hat kein gravierendes Problem.
ruyven_macaran
Trockeneisprofi (m/w)
Gegen Wetterschäden sind die Netze großräumig mittlerweile ganz gut geschützt (kleinräumig kann man halt nichts machen - wenn eine von zwei Leitungen einer Region umgeweht wird, ist das ein Problem). Da würde ich gezielte Angriffe mittelfristig als die größere Gefahr betrachten, denn die Netzregelung geht nicht mehr online. Dazu wurde die Schaffung von Reserven viel zu lange verschlampt, sowas muss automatisch in kürzester Zeit laufen.
Es gibt bislang keine SmartGrids und erst recht keine eingebundenen Atomkraftwerke. (Deswegen haben wir ja trotz großzügiger Pumpspeicherkapazitäten in Deutschland Bedenken gegenüber der Nutzbarkeit erneuerbarer: Die Pumpspeicher sind nämlich zum Großteil damit ausgelastet, die Dauerlast der großen AKWs irgendwie für die Tagesteile zwischenzuspeichern, an denen sie auch mal jemand gebrauchen kann.)
Was es gibt, ist der Lastfolgebetrieb an einzelnen Standorten (im Ausland auch häufiger), bei dem die Leistung grob dem Bedarf nachgefahren wird. Leider konnten die empörten Experten hier im Thread noch nicht auf meine obige Frage antworten, wie der denn geregelt wird.
(Eine direkte Regelung des Reaktors halte ich aber auch da für unwahrscheinlich. Wie bereits erwähnt sind die Regelsysteme uralt und alles andere als Standardisiert. Eine solch sicherheitskritische Anlage im Einzelfallumbau umzurüsten wäre viel zu teuer, AKWs sollen schließlich billig Rendite abwerfen. Was ich aber für möglich halten würde, wäre eine automatische Ansteuerung der Generatoren. Da sind die Sicherheitsanforderungen etwas geringer, weil der Reaktor auch ohne Nutzen zu erbringen laufen kann und zwischen der Turbinen- und der Reaktorleistung noch eine gewisse thermische Trägheit und ein Dampfpolster liegt. Da wäre manuelle Nachregelung durchaus möglich. Die spannende Frage ist aber: Wie Krisensicher ist das System? Wenn ein Hacker das Umspannwerk lahmlegt, dass den Reaktor normalerweise mit Strom versorgt und mal wieder die Hälft der Notstromaggregate nicht anspringen, wie dies z.T. bei Sicherheitstests in der Vergangenheit der Fall war - ist die Kontrollwarte dann 2 Minuten später, beim zweiten Angriff des Abends, in einem Zustand, in dem auf eine schlagartige Regelung der Netzleistung auf 0 angemessen reagiert wird? Oder haben die schon genug andere Probleme und es besteht die Gefahr, dass man nicht schnell genug reagiert?)
Es gibt bislang keine SmartGrids und erst recht keine eingebundenen Atomkraftwerke. (Deswegen haben wir ja trotz großzügiger Pumpspeicherkapazitäten in Deutschland Bedenken gegenüber der Nutzbarkeit erneuerbarer: Die Pumpspeicher sind nämlich zum Großteil damit ausgelastet, die Dauerlast der großen AKWs irgendwie für die Tagesteile zwischenzuspeichern, an denen sie auch mal jemand gebrauchen kann.)
Was es gibt, ist der Lastfolgebetrieb an einzelnen Standorten (im Ausland auch häufiger), bei dem die Leistung grob dem Bedarf nachgefahren wird. Leider konnten die empörten Experten hier im Thread noch nicht auf meine obige Frage antworten, wie der denn geregelt wird.
(Eine direkte Regelung des Reaktors halte ich aber auch da für unwahrscheinlich. Wie bereits erwähnt sind die Regelsysteme uralt und alles andere als Standardisiert. Eine solch sicherheitskritische Anlage im Einzelfallumbau umzurüsten wäre viel zu teuer, AKWs sollen schließlich billig Rendite abwerfen. Was ich aber für möglich halten würde, wäre eine automatische Ansteuerung der Generatoren. Da sind die Sicherheitsanforderungen etwas geringer, weil der Reaktor auch ohne Nutzen zu erbringen laufen kann und zwischen der Turbinen- und der Reaktorleistung noch eine gewisse thermische Trägheit und ein Dampfpolster liegt. Da wäre manuelle Nachregelung durchaus möglich. Die spannende Frage ist aber: Wie Krisensicher ist das System? Wenn ein Hacker das Umspannwerk lahmlegt, dass den Reaktor normalerweise mit Strom versorgt und mal wieder die Hälft der Notstromaggregate nicht anspringen, wie dies z.T. bei Sicherheitstests in der Vergangenheit der Fall war - ist die Kontrollwarte dann 2 Minuten später, beim zweiten Angriff des Abends, in einem Zustand, in dem auf eine schlagartige Regelung der Netzleistung auf 0 angemessen reagiert wird? Oder haben die schon genug andere Probleme und es besteht die Gefahr, dass man nicht schnell genug reagiert?)
Superwip
Lötkolbengott/-göttin
Es gibt verschiedene Arten von Regelung:
-Primärregelung "Frequenzstützbetrieb" (schnell; 0-30 Sekunden)
Erfolgt über die Netzfrequenz; es wird versucht die Netzfrequenz stabil zu halten, höhere Frequenz -> weniger Leistung; niedrigere Frequenz -> mehr Leistung
Kernkraftwerke, insbesondere SWR aber auch moderne DWRs können Primärregelleistung zur Verfügung stellen, SWRs schaffen hier teils mehrere Prozent ihrer Nennleistung, DWRs etwa 1%
-Sekundärregelung (mittelschnell; 30 Sekunden-15 Minuten)
Dient dazu die Kapazitäten der Primärregelung aufrechtzuerhalten; wird über Datennetzwerke gesteuert
Moderne Kernkraftwerke können im Rahmen von bis zu etwa 10% ihrer Nennleistung auch zur Sekundärregelung genutzt werden
-Tertiärregelung (langsam; 15 Minuten aufwärts)
Wird wie die Sekundärregelung über Datennetzwerke oder teils auch altmodisch manuell gesteuert und dient dazu deren Kapazitäten freizuhalten; Kernkraftwerke können zumindest prinzipiell je nach Typ zwischen etwa 40% und über 60% ihrer Nennleistung in diesem Bereich regeln. Wirtschaftlich sinnvoll ist das aber meist nicht.
Die Primärregelung erfolgt also unabhängig von Telekommunikationsinfrastruktur, die Kraftwerke die daran beteiligt sind geben allerdings ihren Lastzustand an die Sekundärregelkraftwerke per Netzwerk weiter. Sekundär und Tertiärregelung werden "intelligent" über das Netzwerk gesteuert. Das Genutzte Netzwerk ist, wie gesagt, völlig von den herkömmlichen Telekommunikationsnetzen und basiert großteils auf parallel zu den Hochspannungsleitungen verlegten Glasfaserleitungen.
Soweit ich weiß werden Kernkraftwerke vor allem zur Primärregelung genutzt. Sekundär und Tertiärregelung mit KKWs gibt es vor allem in Frankreich.
Wie kann man ein Kernkraftwerk regeln?
Siedewasserreaktoren werden über den Dampfblasenkoeffizient geregelt; sind mehr Blasen im Kern lässt die Moderation nach und die Reaktorleistung sinkt.
Druckwasserreaktoren werden (sekundär/tertiär) geregelt indem man den Primärkreislauf mit mehr oder weniger Borsäure versetzt welche Neutronen absorbiert und so die Leistung verringert, die Leistung steigt nach einiger Zeit wieder wenn die Borsäure "verbrannt" ist; das ist soweit ich weiß aber ausschließlich in Frankreich üblich (da alle modernen KKWs in Frankreich Druckwasserreaktoren besitzen), insbesondere die modernen in Frankreich genutzten Reaktortypen N4 und EPR wurden für diesen Lastfolgebetrieb ausgelegt aber auch bei vielen anderen Modernen Druckwasserreaktortypen ist diese Möglichkeit vorgesehen.
Es ist außerdem prinzipiell möglich die Reaktorleistung bei allen gängigen Reaktortypen mit den Steuerstäben zu regeln; das ist sehr schnell möglich allerdings wird dabei die Leistungsverteilung im Reaktorkern verändert und der Abbrand gestört. Es gibt hier aber auch (in allen modernen Reaktoren umgesetzte) Konzepte mit verschiedenen Steuerstabgruppen oder auch einzeln steuerbaren Stäben wobei nur einige wenige Steuerstäbe für die Leistungsregelung genutzt werden, wenige Stäbe stören die Leistungsverteilung weniger stark. Die restlichen Stäbe werden nur für das Abschalten und das ausgleichen des Abbrandes genutzt.
Bei gasgekühlten Reaktoren (Magnox, AGR) ist eine Regelung nicht vorgesehen und auch nur relativ schwer möglich, (experimentelle) gasgekühlte Hochtemperaturreaktoren (HTR) können aber über den negativen Temperaturkoeffizienten geregelt und im Lastfolgebetrieb gehalten werden
Den Eigenbedarf an Strom erzeugen KKWs selbst, er wird mit einem eigenen Transformator von der Turbinenleistung abgezweigt.
Wenn das Netz in welches das KKW seine Leistung einspeist zusammenbricht (-> erhebliche Netzfrequenzabweichung oder Spannungsabweichung) passiert folgendes automatisch:
-Lastabwurf auf Eigenbedarf.
Die Turbine erzeugt nur noch so viel Energie wie das KKW selbst verbraucht, der Rest der Leistung wird weggekühlt. Ist nicht absehbar das die Probleme schnell gelöst werden können wird der Reaktor in der Regel manuell heruntergefahren.
-Wenn das nicht funktioniert kommt es zu einer Turbinenschnellabschaltung (TUSA) , die Reaktorleistung wird auf 35% reduziert und es wird auf die externe Stromversorgung zurückgegriffen. Überschüssige Leistung wird weggekühlt. Funktioniert die externe Stromversorgung nicht kommen die Notstromdiesel zum Einsatz. Ist nicht absehbar das die Probleme schnell gelöst werden können wird der Reaktor manuell heruntergefahren.
-Gibt es Probleme mit den Dieseln kommt es zu einer Reaktorschnellabschaltung (RESA); dann muss nur noch die Nachzerfallswärme abgeführt werden, das ist auch mit vergleichsweise wenig Energie möglich wodurch auch Ausfälle einiger Generatoren toleriert werden können und es gibt aufgrund der Temperaturträgheit des Systems auch einen relativ großen (bei üblichen Reaktortypen zumindest Stunden) zeitlichen Spielraum um die Stromversorgung wieder herzustellen (etwa durch mobile Generatoren) wenn sie komplett ausgefallen sein sollte bevor Schäden am Reaktor auftreten. Durch passive Nachkühlsysteme (etwa Notspeisesystem bei Druckwasserreaktoren oder Notkondensationssystem bei Siedewasserreaktoren) kann dieser Zeitraum bei vielen Reaktortypen praktisch beliebig ausgedehnt werden wenn aus einer externen Quelle Wasser eingespeist werden kann.
-Primärregelung "Frequenzstützbetrieb" (schnell; 0-30 Sekunden)
Erfolgt über die Netzfrequenz; es wird versucht die Netzfrequenz stabil zu halten, höhere Frequenz -> weniger Leistung; niedrigere Frequenz -> mehr Leistung
Kernkraftwerke, insbesondere SWR aber auch moderne DWRs können Primärregelleistung zur Verfügung stellen, SWRs schaffen hier teils mehrere Prozent ihrer Nennleistung, DWRs etwa 1%
-Sekundärregelung (mittelschnell; 30 Sekunden-15 Minuten)
Dient dazu die Kapazitäten der Primärregelung aufrechtzuerhalten; wird über Datennetzwerke gesteuert
Moderne Kernkraftwerke können im Rahmen von bis zu etwa 10% ihrer Nennleistung auch zur Sekundärregelung genutzt werden
-Tertiärregelung (langsam; 15 Minuten aufwärts)
Wird wie die Sekundärregelung über Datennetzwerke oder teils auch altmodisch manuell gesteuert und dient dazu deren Kapazitäten freizuhalten; Kernkraftwerke können zumindest prinzipiell je nach Typ zwischen etwa 40% und über 60% ihrer Nennleistung in diesem Bereich regeln. Wirtschaftlich sinnvoll ist das aber meist nicht.
Die Primärregelung erfolgt also unabhängig von Telekommunikationsinfrastruktur, die Kraftwerke die daran beteiligt sind geben allerdings ihren Lastzustand an die Sekundärregelkraftwerke per Netzwerk weiter. Sekundär und Tertiärregelung werden "intelligent" über das Netzwerk gesteuert. Das Genutzte Netzwerk ist, wie gesagt, völlig von den herkömmlichen Telekommunikationsnetzen und basiert großteils auf parallel zu den Hochspannungsleitungen verlegten Glasfaserleitungen.
Soweit ich weiß werden Kernkraftwerke vor allem zur Primärregelung genutzt. Sekundär und Tertiärregelung mit KKWs gibt es vor allem in Frankreich.
Wie kann man ein Kernkraftwerk regeln?
Siedewasserreaktoren werden über den Dampfblasenkoeffizient geregelt; sind mehr Blasen im Kern lässt die Moderation nach und die Reaktorleistung sinkt.
Druckwasserreaktoren werden (sekundär/tertiär) geregelt indem man den Primärkreislauf mit mehr oder weniger Borsäure versetzt welche Neutronen absorbiert und so die Leistung verringert, die Leistung steigt nach einiger Zeit wieder wenn die Borsäure "verbrannt" ist; das ist soweit ich weiß aber ausschließlich in Frankreich üblich (da alle modernen KKWs in Frankreich Druckwasserreaktoren besitzen), insbesondere die modernen in Frankreich genutzten Reaktortypen N4 und EPR wurden für diesen Lastfolgebetrieb ausgelegt aber auch bei vielen anderen Modernen Druckwasserreaktortypen ist diese Möglichkeit vorgesehen.
Es ist außerdem prinzipiell möglich die Reaktorleistung bei allen gängigen Reaktortypen mit den Steuerstäben zu regeln; das ist sehr schnell möglich allerdings wird dabei die Leistungsverteilung im Reaktorkern verändert und der Abbrand gestört. Es gibt hier aber auch (in allen modernen Reaktoren umgesetzte) Konzepte mit verschiedenen Steuerstabgruppen oder auch einzeln steuerbaren Stäben wobei nur einige wenige Steuerstäbe für die Leistungsregelung genutzt werden, wenige Stäbe stören die Leistungsverteilung weniger stark. Die restlichen Stäbe werden nur für das Abschalten und das ausgleichen des Abbrandes genutzt.
Bei gasgekühlten Reaktoren (Magnox, AGR) ist eine Regelung nicht vorgesehen und auch nur relativ schwer möglich, (experimentelle) gasgekühlte Hochtemperaturreaktoren (HTR) können aber über den negativen Temperaturkoeffizienten geregelt und im Lastfolgebetrieb gehalten werden
Den Eigenbedarf an Strom erzeugen KKWs selbst, er wird mit einem eigenen Transformator von der Turbinenleistung abgezweigt.
Wenn das Netz in welches das KKW seine Leistung einspeist zusammenbricht (-> erhebliche Netzfrequenzabweichung oder Spannungsabweichung) passiert folgendes automatisch:
-Lastabwurf auf Eigenbedarf.
Die Turbine erzeugt nur noch so viel Energie wie das KKW selbst verbraucht, der Rest der Leistung wird weggekühlt. Ist nicht absehbar das die Probleme schnell gelöst werden können wird der Reaktor in der Regel manuell heruntergefahren.
-Wenn das nicht funktioniert kommt es zu einer Turbinenschnellabschaltung (TUSA) , die Reaktorleistung wird auf 35% reduziert und es wird auf die externe Stromversorgung zurückgegriffen. Überschüssige Leistung wird weggekühlt. Funktioniert die externe Stromversorgung nicht kommen die Notstromdiesel zum Einsatz. Ist nicht absehbar das die Probleme schnell gelöst werden können wird der Reaktor manuell heruntergefahren.
-Gibt es Probleme mit den Dieseln kommt es zu einer Reaktorschnellabschaltung (RESA); dann muss nur noch die Nachzerfallswärme abgeführt werden, das ist auch mit vergleichsweise wenig Energie möglich wodurch auch Ausfälle einiger Generatoren toleriert werden können und es gibt aufgrund der Temperaturträgheit des Systems auch einen relativ großen (bei üblichen Reaktortypen zumindest Stunden) zeitlichen Spielraum um die Stromversorgung wieder herzustellen (etwa durch mobile Generatoren) wenn sie komplett ausgefallen sein sollte bevor Schäden am Reaktor auftreten. Durch passive Nachkühlsysteme (etwa Notspeisesystem bei Druckwasserreaktoren oder Notkondensationssystem bei Siedewasserreaktoren) kann dieser Zeitraum bei vielen Reaktortypen praktisch beliebig ausgedehnt werden wenn aus einer externen Quelle Wasser eingespeist werden kann.
Zuletzt bearbeitet:
ruyven_macaran
Trockeneisprofi (m/w)
Was heißt bei dir "moderne Kraftwerke"?
Z.B. von den erwähnten EPR gibts bislang exakt 0 Stück. Was am Netz ist, ist eher 25-35 Jahre alt.
Z.B. von den erwähnten EPR gibts bislang exakt 0 Stück. Was am Netz ist, ist eher 25-35 Jahre alt.
Superwip
Lötkolbengott/-göttin
Die Borsäure-Lastfolge ist auch beim Konvoi und bei einigen anderen moderneren Druckwasserreaktortypen vorgesehen wird aber, wie gesagt, aus wirtschaftlichen Gründen nicht genutzt. Bei welchen Reaktoren diese Möglichkeit besteht und bei welchen nicht weiß ich aber nicht.
Grundsätzlich haben alle Leichtwasserreaktoren (mir sind jedenfalls keine Ausnahmen bekannt) ein Borierungssystem, einerseits als Abschaltmethode, andererseits auch um die Bildung von Neutronengiften in den Spaltprodukten auszugleichen. Bei welchen Reaktortypen dieses Borierungssystem auch zur Leistungssteuerung vorgesehen ist ist mir nicht bekannt. Bei moderneren Typen, wie etwa dem N4, dem EPR oder auch dem Konvoi ist das jedenfalls so.
Grundsätzlich haben alle Leichtwasserreaktoren (mir sind jedenfalls keine Ausnahmen bekannt) ein Borierungssystem, einerseits als Abschaltmethode, andererseits auch um die Bildung von Neutronengiften in den Spaltprodukten auszugleichen. Bei welchen Reaktortypen dieses Borierungssystem auch zur Leistungssteuerung vorgesehen ist ist mir nicht bekannt. Bei moderneren Typen, wie etwa dem N4, dem EPR oder auch dem Konvoi ist das jedenfalls so.
Zuletzt bearbeitet:
ruyven_macaran
Trockeneisprofi (m/w)
Das Borsäure zumindest als Notfalloption bereitsteht, ist klar. Aber die Grundfrage ist ja eher, welche Reaktoren werden in der Praxis mit welchem Methoden online geregelt?
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