Lichtwasserreaktoren

Lichtwasserreaktoren (LWR) sind Kernreaktoren, bei denen leichtes Wasser sowohl als Moderator als auch als Kühlmittel verwendet wird. Die beiden wichtigsten Untertypen sind der Druckwasserreaktor (PWR) und der Siedewasserreaktor (BWR). In einem PWR bleibt das Kühlmittel in einem Primärkreislauf unter hohem Druck, wird im Reaktorkern erhitzt und über einen sekundären Kreislauf in Dampf verwandelt, der eine Turbine antreibt. In einem BWR kocht das Wasser direkt im Reaktorkern, der entstehende Dampf treibt unmittelbar die Turbine an. Der Brennstoff besteht üblicherweise aus angereichertem Uran, in Brennstäben, die in Brennelementen zusammengefasst sind; das leichte Wasser wirkt als Moderator und verlangsamt Neutronen, was die Kettenreaktion aufrechterhält.

LWRs dominieren die kommerzielle Kernenergie weltweit und liefern typischerweise elektrische Leistungen von mehreren hundert bis über tausend Megawatt pro Reaktor. Die Technologie baut auf jahrzehntelanger Betriebserfahrung, standardisierten Bauteilen, zuverlässigen Sicherheitssystemen und gut entwickelter Brennstoffkreislaufwirtschaft.

Zu den Vorteilen zählen die breite Verfügbarkeit eines gut verstanden Moderators, eine etablierte industrielle Basis, gute Brennstoffausnutzung und umfangreiche Betriebserfahrung. Zu den Herausforderungen gehören Brennstoff- und Abfallmanagement, Materialermüdung, Kosteneffizienz und das Design sowie Betrieb mehrstufiger Sicherheits- und Notfallsysteme. In neueren Entwicklungen werden Sicherheitsfunktionen weiter verbessert, unter anderem durch redundante Notkühlung, Containment-Strukturen und Ansätze zur passiven Sicherheit.

Lichtwasserreaktoren sind in vielen Ländern installiert, darunter USA, Frankreich und Japan; Deutschland hat in früheren Jahrzehnten Kernkraftwerke betrieben und schrittweise Stilllegungsprozesse eingeleitet.