Was passiert mit den stillgelegten Kernkraftwerken (KKW)? Wie können sie sinnvoll rückgebaut werden und mit welchen Mitteln? Aber auch: Welche Technologien eignen sich am besten zur Speicherung der alternativ gewonnen Energie? Das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP und das Energiespeicherunternehmen Gravity Power GmbH haben sich zu einer strategischen Kooperation entschlossen. Sie wollen KKW-Betreibern ein Konzept zur Nutzung ihrer stillgelegten Kraftwerke anzubieten.
Kernkraftwerke bestehen zu einem Großteil aus Beton – Experten sprechen von fast einer halben Million Tonnen Stahl und Beton pro Kraftwerk – dementsprechend fallen beim Rückbau auch sehr große Mengen Altbeton an. Obwohl nur ein relativ geringer Prozentsatz des in einem Kernkraftwerk eingesetzten Materials tatsächlich radioaktiver Strahlung ausgesetzt war, rechnen die Wissenschaftler mit einer nur sehr geringen Marktakzeptanz für diesen Altbeton. Statt ihn wieder zu verwerten soll der Bauschutt je nach Strahlungsbelastung in Endlagern bzw. auf herkömmlichen Deponien entsorgt werden. „Genau hier setzen wir mit unserer Kooperation mit Gravity Power an. Zur Umsetzung der neuen Speichertechnologie des Unternehmens wird eine große Menge Beton benötigt, den wir mit Hilfe unseres neuen Verfahrens zum Recycling von Altbeton zur Verfügung stellen können. Dafür eignet sich der Altbeton aus Kernkraftwerken“, erklärt Christof Karlstetter, Leiter der Gruppe Betontechnologie am Fraunhofer IBP.
Das Fraunhofer IBP arbeitet bereits seit einiger Zeit an der sogenannten elektrodynamischen Fragmentierung, einem Verfahren zum Recycling von Beton. Dabei wird der Altbeton nicht, wie bisher üblich, lediglich zertrümmert, sondern mittels elektrischen Entladungen in Sekundenbruchteilen in seine ursprünglichen Bestandteile wie z.B. Kieselstein, Zementstein etc. zerlegt. Diese Gesteinskörnung kann in neuem Beton wiederverwendet werden. Auch große Tonnagen lassen sich so schnell und kosteneffizient verarbeiten.
Gravity Power hat eine neue Speichertechnologie entwickelt und patentiert, die seit Jahrzehnten bewährte Technologien aus dem Tunnel- und Bergbau sowie der Pumpspeicherindustrie zu einem wasserdicht versiegelten, unterirdischen Speichersystem kombiniert. Um Energie zu speichern, wird hydraulisch ein massiver Kolben in einem 500 bis 800 m tiefen vertikalen Schacht mit einem Durchmesser von ca. 80 m angehoben. Soll die Energie frei gesetzt werden, senkt sich der Kolben langsam durch sein Eigengewicht und drückt das Wasser durch eine Turbine zur Stromproduktion. Dafür muss der Kolben jedoch ein möglichst hohes Gewicht haben. Um das zu erzielen, kann er auch mit recyceltem Beton aus KKW befüllt werden.
Den Betreibern von Kernkraftwerken soll angeboten werden, den durch den Rückbau gewonnenen Altbeton elektrodynamisch zu fragmentieren und mit dem so neu gewonnenen Beton unterirdische Gravity Power Energiespeicher auf dem Gelände der alten Anlagen zu bauen. „Auf diese Weise könnten wir mehrere Fliegen mit einer Klappe schlagen. Die Betreiber von Kernkraftwerken könnten ein erhebliches Entsorgungsproblem lösen. Gleichzeitig könnte das Gelände alter Kraftwerke dank des dort verfügbaren Platzes und der bereits vorhandenen Netzanschlüsse sehr gut als Standort dringend benötigter Speicher für erneuerbare Energien genutzt werden“, so Horatio von John, Geschäftsführer der Gravity Power GmbH.
