Nukleare Kraftwerke

Betreiber nuklearer Kraftwerke (Kernkraftwerke) setzen auf Batterien, um in einen eventuellen Störungsfall Sicherheit garantieren zu können.

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Nukleare Kraftwerke (Kernkraftwerke) gemäß KTA, IEEE

Nukleare Kraftwerke (Kernkraftwerke) produzieren Strom aus Wärme und bestehen im Wesentlichen aus zwei Teilen: Im nuklearen Teil wird durch Kernspaltung Wärme erzeugt. Im konventionellen Teil wird die Wärme in elektrischen Strom umgewandelt. 

Batterien in nuklearen Kraftwerken oder kerntechnischen Anlagen dienen in erster Linie dazu, diese in einem eventuellen Störfall in einen sicheren Zustand versetzen zu können. Die Batterien sichern hierzu die Leittechnik eines Kraftwerkes bzw. einer Anlage ab. Sie versorgen Kühl- und Schmierpumpen mit Energie, sodass rotierende Massen, wie Generatoren und Pumpen, sich weiterhin drehen können, bis diese eine sichere, kühle Temperatur erreicht haben. Hierdurch wird vermieden, dass sich die schweren Rotoren im warmen Zustand durchbiegen und somit unbrauchbar werden. Ein zu schnelles Abbremsen in warmem Zustand führt zum Verbiegen der Wellen und damit Unwuchten. 

Turbinen und Generatoren laufen während des Betriebs mit sehr hohen Geschwindigkeiten und erhitzen sich stark. Eine zuverlässige Kühlung stellt den Betrieb der Turbinen im Normalfall sicher. Für den Störfall gewährleisten die stationären Batterien, dass die Leistungselektronik weiterhin mit Energie versorgt wird. Somit können die rotierenden Massen in einen sicheren Zustand gebracht und bis zum Stillstand mit Schmieröl versorgt werden. 

Batterien werden auch eingesetzt, um die Funktion der Kühlaggregate für die Brennelemente sicherzustellen, damit nicht durch deren Überhitzung ein sogenannter GAU (größter anzunehmender Unfall) entsteht. 

Ebenfalls werden die Zuleitungen für die Brennstoffe als auch für notwendige Be- und Entlüftungen über Ventile geregelt, die im Notfall weiterhin geöffnet bzw. geschlossen werden können. Mit stationären Batterien ausgestattete USV-Anlagen oder DC-Versorgungen stellen dies sicher.  

Bei Kernkraftwerken und kerntechnischen Anlagen kommt gegenüber konventionellen Anlagen hinzu, dass die Bereiche, in welchen Strahlungen entstehen bzw. verursacht werden können, wesentlich erhöhten Sicherheitsanforderungen unterliegen. Batterien, die in kerntechnischen Anlagen zum Einsatz kommen, müssen, wie auch die Hersteller dieser Produkte, gemäß besonderer Anforderungen qualifiziert werden. Diese Anforderungen werden in der KTA (Deutschland) bzw. der IEEE (international) entsprechend spezifiziert. 

Im Rahmen dieser Qualifizierungen durchlaufen die Produktbaureihen besondere Alterungsprozesse und werden im Anschluss auf ihre Funktionsfähigkeit bei einem seismischen Event (Erdbeben) gemeinsam mit dem Batterie-Gestell geprüft. Bei diesen Tests müssen die künstlich gealterten Batterien ihre hundertprozentige Verfügbarkeit vor und nach einem Erdbeben unter Beweis stellen. 

In Kernkraftwerken und kerntechnischen Anlagen werden in der Regel stationäre Blei-Batterien in geschlossener und partiell auch verschlossener Bauart verwendet. Die Anlagenspannungen für Batterien in Kernkraftwerken reichen von 24 bis 384 Volt, während die Überbrückungszeiten in modernen Kraftwerken in der Regel bei 0,5 bis 72 Stunden liegen. Für Ausfallzeiten darüber hinaus sind in den Kraftwerken dieselbetriebene Notstromaggregate installiert, die oftmals mit Druckluft gestartet werden. 

 

Um die extrem hohen Anforderungen zu erfüllen, bietet das HOPPECKE Produktportfolio Batterien, die für den Einsatz in kerntechnischen Kraftwerken/Anlagen zugelassen und nach KTA bzw. IEEE zertifiziert sind. 

Als klassische Batterie für kerntechnische Anlagen gilt die Baureihe grid | power V X (GroE). Die GroE ist die hochstromfähigste geschlossene Bleibatterie. Dank ihrer positiven Reinblei-Elektroden weist sie eine sehr hohe Gebrauchsdauer mit bis zu 25 Jahren auf. HOPPECKE ist heute der einzige Hersteller in Europa, dessen GroE-Baureihe für kerntechnische Anlagen qualifiziert ist. 

Die Baureihe grid | power V M kann, aufgrund ihres Gitterplattendesigns, große Energiemengen liefern. Die beiden Baureihen grid | power V X und grid | power V M liefern die in Kernkraftwerken kurzfristig benötigten hohen Ströme und sind aufgrund dessen für diesen Einsatz bestens geeignet.  

Wenn Stromversorgungen mit längeren Überbrückungszeiten gefordert sind, bietet sich die Baureihe grid | power V L (OPzS) an. Diese Batterie eignet sich für langfristige Entladungen mit niedrigen Strömen. Die eingetaschte positive Platte dieser Baureihe bietet für Sie die Vorteile der Verfügbarkeit und der sehr guten Gebrauchsdauer.  

Durch den Einsatz des HOPPECKE grid | aquagen pro Rekombinationssystems können die Systeme wartungsfrei gemäß DIN werden. Durch den Einsatz dieser Stopfen reduziert sich die im Batterieraum benötige Ventilation auf 50 % gemäß IEC 62485-2 und der Elektrolytverlust minimieren sich um ca. 98 %. Somit können Sie die Kosten für Wartung und Service optimieren und reduzieren.  

Im Bereich der verschlossenen Blei-Säure Batterien empfehlen sich die Baureihen grid | power VR L (OPzV), als auch grid | power VR M. Je nach Anforderung des Lastprofils kann aus diesen Baureihen das Optimum für Ihr Kraftwerk ausgewählt werden. Beide sehr wartungsarmen Batteriesysteme sind flexibel einsetzbar, da sowohl der vertikale auch der horizontale Einbau möglich ist. 

 

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