Druckwasserreaktor

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Der Druckwasserreaktor (DWR) ist eine zu den Leichtwasserreaktoren gehörende Bauform eines Kernreaktors.

Beim Druckwasserreaktor wird das als Kühlmittel verwendete Wasser (H₂O) in einem Primärkreislauf unter erhöhtem Druck von 154–160 bar durch den Reaktorkern geleitet, wo es die Wärme des Kernzerfalls aufnimmt und sich auf etwa 325 °C erwärmt. Von dort wird es mit Kreiselpumpen in die Dampferzeuger gepumpt, die in der Form von Rohrbündelwärmetauschern ausgeführt sind. Nach der Übertragung der Wärme fließt das Wasser zurück in den Reaktorkern. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem Siedewasserreaktor. Das Kühlwasser (das zugleich als Moderator dient und außerdem unvermeidlich etwas radioaktiv verunreinigt ist) befindet sich ständig innerhalb des Sicherheitscontainments. Dadurch ist der DWR insofern sicherer, als dass das Maschinenhaus keinerlei Strahlung ausgesetzt ist.

Das Wasser im Sekundärkreislauf steht unter einem Druck von etwa 65 bar, weshalb es an den Heizrohren der Dampferzeuger erst bei 280 °C verdampft. Die dabei entstehende Dampfmenge beträgt für alle Dampferzeuger zusammen etwa 7000 Tonnen pro Stunde. Der Wasserdampf wird über Rohrleitungen in eine Dampfturbine geleitet, die über den angekoppelten Generator elektrischen Strom erzeugt.

Danach wird der Dampf in einem Kondensator niedergeschlagen und als Wasser mit der Speisepumpe wieder den Dampferzeugern zugeführt. Der Druckwasserreaktor ist insofern sicherer als der Siedewasserreaktor, als bei einer erhöhten Temperatur des Kühlmittels die Reaktivität abnimmt. Die Moderation der Neutronen wird dabei verringert und die Leistung des Reaktors sinkt. Diese Eigenschaft wird auch inhärente Sicherheit genannt. Durch die Blasenbildung im Wasser bei steigender Temperatur wird die Moderation schlechter, es werden weniger schnelle Neutronen abgebremst, die eine Kernspaltung auslösen können und damit sinkt die Leistung (siehe auch: Dampfblasenkoeffizient).

Ausführungen des Druckwasserreaktors sind zum Beispiel der von Siemens in den 1980ern in Deutschland gebaute Konvoi, der von Framatome in Frankreich gebaute N4 und der sowjetische WWER-Reaktor. Framatome ANP baut zur Zeit in Olkiluoto (Finnland) einen European Pressurized Water Reactor (EPR), eine Weiterentwicklung der Konvoi und N4 Kernreaktoren.

Druckwasserreaktoren besitzen einen Wirkungsgrad von 33-37 % (wenn man die Urananreicherung mitrechnet), also etwas höher als ein KKW des Typs Siedewasserreaktor.