AREVA Deutschland
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Für beides ein engagierter Partner: Brennelemente und Brennelement-Service

Kernkraftwerkbetreiber erhalten von AREVA NP Brennelemente für Druckwasser- und Siedewasserreaktoren. Alle Komponenten – wie Hüllrohre, Abstandhalter, Kopf- und Fußteile – fertigen wir in eigenen Werken. Ebenso den Kernbrennstoff. So sorgen wir für höchste Qualität.

Umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten führen zu robusten und zuverlässigen Brennelement-Designs. Denn unser Anliegen ist es, dass der Brennstoff in Reaktoren immer noch sicherer und effizienter genutzt wird.

Dienstleistungen und Instandhaltungsservice für Brennelemente im Reaktorbetrieb runden das Angebot ab.

In Deutschland fertigt die Advanced Nuclear Fuels GmbH (ANF) Brennelemente für Druckwasser- und Siedewasserreaktoren – für den deutschen und westeuropäischen Markt. An den beiden Standorten Lingen und Karlstein am Main arbeiten rund 430 Mitarbeiter.

Kompetenz „rund ums Brennelement"

Entwicklung

Der Fokus liegt auf Sicherheit, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit. Daher arbeitet die international ausgerichtete Brennelement-Entwicklung intensiv an neuen Brennelementen für Druckwasserreaktor- und Siedewasserreaktor-Kernkraftwerke. Optimiert werden die verwendeten Materialien wie auch die Komponenten eines Brennelements. Parallel dazu werden die Methoden und eingesetzten Programme stetig weiterentwickelt.

Auslegung

Optimales Verhalten der Brennelemente im Reaktorbetrieb ist für Kernkraftwerkbetreiber essenziell. Eine sorgfältige Auslegung ist daher wichtig: Hierfür sind hohes technisches Fachwissen und umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeit nötig. Beides bietet AREVA NP.

Mit Hilfe von Analysen unterstützen wir die Lizenzierung von Siedewasserreaktor- und Druckwasserreaktor-Brennelementen in Kernkraftwerken.

Modernste Rechenprogramme
Für die Auslegung von Brennelementen nutzen wir Programme für neutronenphysikalische, thermohydraulische und mechanische Auslegungen (im Bild: dreidimensionale Prognose der Oberflächentemperatur eines Hüllrohrs mit dem Programm ARCADIA). Sowie Datenbanken, die wir anhand der über viele Jahre hinweg gesammelten Erfahrung entwickelt haben.

Fertigung

Für Kernkraftwerkbetreiber zählt Liefersicherheit. Deshalb verfügt AREVA NP über eigene Ressourcen und Brennelementwerke in Deutschland, Frankreich, Belgien und den USA. Und ist zudem an vier Joint Ventures beteiligt: in China, Japan sowie Kasachstan. Dank dieser weltweiten Organisation können wir die Märkte in Europa, den USA und Asien flexibel bedienen. Und Synergien in Forschung und Entwicklung nutzen.

In Deutschland haben wir zwei Fertigungsstandorte und einen Ingenieurstandort, die Brennelemente samt zugehöriger Komponenten und Kernbrennstoff fertigen beziehungsweise auslegen. Sie arbeiten nicht nur für die deutschen Kernkraftwerke, sondern auch für den Export.

Inspektion und Reparatur

AREVA NP verfügt über eine jahrzehntelange Erfahrung mit der Überwachung, Inspektion und Reparatur von Brennelementen. Die Ausrüstungen sind auf dem neuesten Stand der Technik und eignen sich für eine Vielzahl von Brennelement-Designs wie auch Reaktorgebäuden.

  • Inspektion von Brennelementen während der Revisionsstillstände sowie Unterwasser-Reparatur von defekten Brennstäben oder Brennelementen vor Ort
  • Überwachung von Brennelementen in Druckwasser- und Siedewasserreaktoren
  • Instandsetzung und Reparatur von Brennelementen, einschließlich Umbau und Einkapseln defekter Brennstäben usw.
  • Entwicklung von speziellen Einrichtungen für das Handhaben von Brennelementen
  • Hilfestellung und Schulungsmaßnahmen für das Be- und Entladen von Brennelementen

Wissen Sie, was ein Brennelement ist?

Die Brennelemente sind das „Herz“ eines Reaktors. Hier wird Wärme durch Kernspaltung erzeugt.

 

Das spaltbare Material und die entstehenden, teilweise radioaktiven Spaltprodukte werden von den Hüllrohren sicher eingeschlossen.

 

Abhängig vom Typ, enthält ein Brennelement zwischen 200 und 500 Kilogramm Brennstoff. Es besteht aus Brennstäben, die die Brennstoff-Tabletten umschließen. Eine Tragstruktur aus Führungsrohren, Abstandhaltern sowie Kopf- und Fußteil  hält die Brennstäbe zusammen.

 

Im Schnitt verbleiben Brennelemente 3 bis 4 Jahre im Reaktor. Alle 12 bis 24 Monate werden zwischen 20 und 50 Prozent der Brennelemente im Reaktorkern durch neue ersetzt.

Wissen Sie, wie ein Brennelement hergestellt wird?

Angereichertes Uranhexafluorid wird in das Brennelementwerk angeliefert und dort chemisch umgewandelt. In Urandioxid, ein Pulver, das zu kleinen Tabletten gepresst wird.

 

Diese Tabletten werden in einem Ofen bei 1.700 Grad Celsius gesintert, also gebrannt. So wird die erforderliche mechanische Festigkeit und Dichte erzielt. Jede dieser Uran-Tabletten – ein Zylinder mit einer Länge von 10 bis 13 Millimetern und einem Durchmesser zwischen 8 und 13,5 Millimetern – wiegt lediglich 10 Gramm. Enthält aber so viel Energie wie 1.000 Kilogramm Steinkohle.

 

Anschließend werden die Tabletten, rund 300 an der Zahl, in 4 Meter lange Rohre, die sogenannten Hüllrohre, eingebracht. Jedes dieser Rohre wird an beiden Enden mit Stopfen dicht verschlossen und verschweißt. Man spricht nun von Brennstäben.

 

Die Brennstäbe werden mittels Tragstruktur zu Bündeln, den Brennelementen, zusammengefasst.

 

In Druckwasserreaktoren werden zwischen 150 und 265 Brennelemente eingesetzt. In Siedewasserreaktoren sind es zwischen 400 und 800.

Brennelemente aus Lingen – unser Beitrag für eine Stromerzeugung mit weniger CO2

In Lingen fertigt die Advanced Nuclear Fuels GmbH Brennelemente für Druckwasser- und Siedewasserreaktoren. Seit über 40 Jahren! Sicherheit und Umweltschutz stehen dabei an erster Stelle.

Brennelemente – sicher und zuverlässig

Die qualifizierten Mitarbeiter von AREVA NP entwickeln und fertigen Brennelemente für Kernkraftwerke weltweit. Wichtig ist ihnen dabei, dass diese sicher Strom erzeugen. Und wirtschaftlich.

Produkte und Dienstleistungen
Advanced Nuclear  Fuels GmbH
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