Wir haben gesehen, dass Siede- und Druckwasserreaktoren Wasser als Moderator und zur Kühlung nutzen. Steuerstäbe steuern die Kettenreaktion der Kernspaltungen und damit auch die Wärmeleistung des Reaktors. Das vollständige Ausfahren der Steuerstäbe beendet die Kettenreaktion schlagartig und schaltet das Kraftwerk aus.

kraftwerk gersteinwerk luftbild - rwe pressebilder

Siede-und Druckwasserreaktoren (SWR und DWR)

Der Unterschied zwischen SWR und DWR liegt in der konstruktiven Ausgestaltung: Im SWR wird das Wasser, welches die Brennstäbe umspült, bis zur Verdampfung erhitzt. Dieser Dampf wird zur Turbine geführt und für die Stromerzeugung im Dampfkraftprozess verwendet. Potenziell kontaminiertes Wasser tritt also in Kontakt mit der Turbine und allen weiteren Komponenten des Dampfkraftprozesses.

Im DWR dagegen werden getrennte Wasserkreisläufe verwendet: Ein Primärkreislauf mit Wasser, welches die Brennstäbe umströmt und ein Sekundärkreislauf (Dampfkraftprozess).Das Wasser im Primärkreislauf steht dabei unter hohem Druck, so dass es nicht verdampft. So ist ein besserer Wärmeübergang zwischen Brennstäben und Wärmeträgermedium möglich als beim SWR. Über einen Wärmetauscher wird die Energie aus dem Primär- in den Sekundärenergiekreislauf übertragen.

Bei beiden Konstruktionsformen ist der Reaktor von einem doppelwandigen Behälter aus Stahl und Beton umschlossen. Dieses „Containment“ soll im Falle von äußeren und inneren Einwirkungen die Freisetzung des radioaktiven Inventars vermeiden.

Beide Kraftwerksarten benötigen außerdem (wie mit fossilen Brennstoffen betriebene Kraftwerke) einen Kühlwasserkreislauf, der z. B. durch einen nahen Fluss gespeist wird und den Kondensator versorgt. In großen Kühltürmen wird das erhitzte Wasser versprüht und kann sich so an der Umgebungsluft abkühlen.

Der DWR hat gegenüber dem SWR erhebliche Sicherheitsvorteile durch die Nutzung eines weiteren Wasserkreislaufes. Da das Wasser die gesamte Zeit flüssig bleibt, können die Steuerstäbe von oben eingeführt werden und sind nicht mehr auf Motoren angewiesen, die ausfallen oder bei einem Unfall beschädigt werden könnten.

Im Falle eines Kühlmittelverlustes erlischt die Kettenreaktion durch die fehlende Moderation. Die vorher entstandenen Spaltprodukte führen jedoch weiterhin zu einer erheblichen Wärmefreisetzung. Diese muss zur Verhinderung einer Kernschmelze abgeführt werden.