Die größten Atomkraftwerke weltweit

Atomkraftwerk am Ufer eines Flusses mit 3 Kühltürmen

Atomkraftwerk: Weltweit produzieren AKWs noch rund zehn Prozent des Stroms. (Bild: engel.ac - stock.adobe.com)

Rund zehn Prozent des weltweit erzeugten Stroms stammt aus Atomkraftwerken. Kein Wunder, hält sich doch die installierte Leistung der Kernkraftwerke auf einem hohen Niveau. 2021 betrug sie 389.508 Megawatt (MW). Den Höhepunkt erreichten die weltweiten Betreiber im Jahr 2018 mit knapp 400.000 MW.

Das sind die größten Atomkraftwerke der Welt

Atomkraftwerk Wolsong: Mit einer Kapazität von 4.598 MW belegt das südkoreanische AKW Platz 13. Es wird mit Schwerwasserreaktoren des Typs CANDU betrieben. Diese werden mit Deuteriumoxid (schweres Wasser) gekühlt und gesteuert. Brennstoff ist natürliches Uran, der Reaktor kann aber auch abgebrannte Brennelemente anderer Reaktoren nutzen. (Bild: IAEA)

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Atomkraftwerk Cattenom: Das französische AKW hat eine Kapazität von 5.200 MW und erreicht damit Platz 12 unter den größten Atomkraftwerken der Welt. Es liegt nur wenige Kilometer von deutschen und luxemburgischen Grenze entfernt und besitzt vier Druckwasserreaktoren. Das heißt, es wird von Wasser gekühlt. Seit 1986 ist Cattenom in Betrieb, in die Schlagzeilen gerät es immer wieder durch zahlreiche Störfälle. Daher produzierte es - trotz der hohen Kapazität - im vergangenen Jahr so wenig Strom wie seit Jahren nicht mehr. Betrieben wird das AKW durch den staatlichen Energiekonzern EDF (Bild: Stefan Kühn - Wikimedia)

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Auch noch ein wenig mehr Kapazität als Cattenom bringt es das französische Atomkraftwrek Paluel mit 5.320 MW und Platz 11 im Ranking. Es liegt nahe Dieppe in der Normandie. Die vier Druckwasserreaktoren werden mit Wasser aus dem Ärmelkanal gekühlt. 1984 ging Paluel mit dem ersten Reaktorblock ans Netz, der Betrieb ist bis mindestens 2040 vorgesehen. Auch hier gibt es immer wieder Störfälle, Betreiber ist die EDF. In der Vergangenheit speiste das AKW pro Jahr durchschnittlich 32 Milliarden Kilowattstunden Strom ins Netz. (Bild: Bodoklecksel - Wikimedia)

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Das größte Atomkraftwerk Frankreichs steht ebenfalls in der Normandie, nahe der Stadt Gravelines im Département Nord. Dünkirchen und Calais sind etwa 20 Kilometer entfernt. Mit 5.700 MW installierter Bruttoleistung (5.460 MW netto) schafft es Gravelines auf Platz 10 unter den weltweit größten AKWs. Sechs Druckwasserreaktoren speisen pro Jahr rund 37 Milliarden Kilowattstunden ins öffentliche Stromnetz ein. Zwei weitere könnten im Zuge der französischen Atomstrategie hinzukommen. Betreiber ist EDF. (Bild: Raimond Spekking / CC BY-SA 4.0)

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Das AKW Saporischschja in der Ukraine ist mit seinen 6.000 MW installierter Bruttoleistung (5.700 MW netto) nicht nur das neuntgrößte Atomkraftwerk der Welt, sondern auch das größte in Europa. Sechs Druckwasserreaktoren werden durch das Wasser des Flusses Dnepr gekühlt. Seit der Invasion Russlands in die Ukraine befindet sich Saporischschja im Kriegsgebiet und ist stellenweise hart umkämpft. Zunächst wurde das AKW noch im reduzierten Betreib gefahren, seit September 2022 ist die Anlage komplett heruntergefahren. Eigentümer und Betreiber ist die ukrainische Energoatom. (Bild: Ralf1969 - Wikimedia)

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Das Atomkraftwerk Hanbit (früher Yonggwang) ist mit 6.216 MW installierter Bruttoleistung (5.934 MW netto) die Nummer acht im Ranking der größten Atomkraftwerke weltweit. Insgesamt sechs Reaktorblöcke sind aktiv, von denen zwei voraussichtlich 2026 stillgelegt werden sollen. Hanbit betreibt Druckwasserreaktoren, allerdings von unterschiedlichen Herstellern. Der erste Reaktor ging im Jahr 1986 ans Netz, Eigentümer und Betreiber ist die Korea Hydro and Nuclear Power Company, die für insgesamt rund 27 Prozent der Stromproduktion in Südkorea zuständig ist. (Bild: IAEA)

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Das Atomkraftwerk Hanul hieß früher Uljin und liegt im Osten Südkoreas. Seine sechs Reaktorblöcke sind Druckwasserreaktoren, ein weiterer Block befindet sich im Bau, zwei weitere in Planung. Insgesamt kommt Hanul auf eine installierte Bruttoleistung von 6.220 MW (5.924 MW netto) und damit auf den siebten Platz. (Bild: IAEA)

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Das Atomkraftwerk Tianwan liegt mit 6.608 MW Bruttoleistung (6.240 MW netto) nur knapp auf dem sechsten Platz. Die sechs Reaktorblöcke sind ein Gemeinschaftsprojekt von China und Russland. Der sechste und vorerst letzte Block ging 2021 ans Netz. Zwei weitere sind seit 2021 bzw. 2022 im Bau, ihre Kapazität liegt bei je 1.200 MW, damit wird Tianwan eine endgültige Leistung von 9.000 MW haben. (Bild: EdNurg - stock.adobe.com)

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Das Atomkraftwerk Fuqing kommt mit seiner installierten Bruttoleistung von 6.656 MW (6.150 MW netto) auf den fünften Platz unter den weltweit größten AKWs. Es liegt an der Taiwanstraße am Ostchinesischen Meer. Insgesamt verfügt die Anlage über sechs Druckwasserreaktoren, die von CNNC Fujian Fuqing Nuclear Power betrieben werden. Der sechste und letzte Block ging Anfang 2022 ans Netz und erzeugte binnen Jahresfrist 6,65 TWh Strom. (Bild: Robert - stock.adobe.com)

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Das chinesische Atomkraftwerk Hongyanhe kommt auf eine installierte Bruttoleistung von 6.714 MW (netto: 6.366 MW) und erreicht damit den vierten Platz unter den weltgrößten AKWs. Baubeginn war 2007, geliefert wurden die ersten Druckwasserreaktoren von der französischen Alstom. Heute sind sechs Reaktorblöcke in Betrieb, der sechste ging im Juni 2022 in Betrieb - eine Erweiterung ist nicht geplant. Pro Jahr erzeugt Hongyanhe rund 48 TWh Strom, Betreiber ist Liaoning Hongyanhe Nuclear Power Co (LHNPC). (Bild: Robert - stock.adobe.com)

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Auf den dritten Platz schafft es das kanadische Atomkraftwerk Bruce in Ontario. Acht Reaktorblöcke mit CANDU-Reaktoren sind mit einer Gesamtkapazität von 6.944 MW in Betrieb. Betreiber ist das private Konsortium Bruce Power. Der kommerzielle Betrieb startete 1977, geplant ist, die Anlage bis 2064 zu betreiben. Als Brennstoff kommt nicht-angereichertes Urandioxid zum Einsatz. Werden die Brennstäbe ausgetauscht, müssen die Reaktoren heruntergefahren werden. (Bild: Chuck Szmurlo - CC BY 2.5)

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Das Atomkraftwerk Kori liegt in Südkorea in Busan und ist das größte aktuell aktive AKW in Asien und das größte Südkoreas. Die sieben Druckwasserreaktoren umfassen eine Bruttokapazität von 7.850 MW (7.489 MW netto). Zwei weitere Reaktoren befinden sich noch im Bau. Das AKW gliedert sich in drei Blöcke "Kori" und sechs Blöcke "Shin-Kori". (Bild: IAEA)

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Das Atomkraftwerk Kashiwazaki-Kariwa ist nach installierter Bruttoleistung von 8.212 MW (9.965 MW netto) das größte AKW weltweit. Allerdings ist es - wie Saporischschja - wegen Sicherheitsmängeln heruntergefahren, und das bereits seit 2012. Das Wiederanfahren der Blöcke 6 und 7 ist für 2023 geplant. Betreiber ist TEPCO, die auch das havarierte AKW Fukushima in Besitz hatte. (Bild: IAEA)

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Was ist ein Atomkraftwerk - einfach erklärt

Atomkraftwerke sind im Grunde genommen große Kessel, in denen Wasser erhitzt wird, um enorme Mengen Strom zu erzeugen. Es gibt sie in verschiedenen Größen und Formen, und sie können mit einer Vielzahl unterschiedlicher Brennstoffe betrieben werden.

Im Inneren des Atomkraftwerks liegt der Kernreaktor. Er wird durch die Spaltung von Atomen angetrieben, ein Prozess, der als Kernspaltung bezeichnet wird. Dabei wird ein Neutron auf ein Atom geschossen, das in zwei kleinere Atome und einige zusätzliche Neutronen zerfällt. Einige der freigesetzten Neutronen treffen dann auf andere Atome, wodurch sich diese ebenfalls spalten und weitere Neutronen freisetzen. Es entsteht also eine Kettenreaktion, durch die eine große Menge an Energie in Form von Wärme freigesetzt. Die erzeugte Wärme wird durch Wasser, aus dem Reaktor geleitet und zur Erzeugung von Dampf genutzt. Dieser treibt Turbinen an, die den Strom erzeugen.

Um sicherzustellen, dass die Kernreaktion mit der richtigen Geschwindigkeit abläuft, verfügen Reaktoren über Systeme zur Beschleunigung, Verlangsamung oder Abschaltung der Kernreaktion und der dabei entstehenden Wärme. Dies geschieht normalerweise mit Steuerstäben, die in der Regel aus neutronenabsorbierenden Materialien wie Silber und Bor bestehen.

Wieviel Leistung besitzen alle Atomkraftwerke der Welt?

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Welche Atomreaktoren gibt es?

Die verschiedenen Typen von Atomkraftwerken sind vor allem an Hand zweier Merkmale zu unterscheiden: am Brennstoff und am Moderator.

Brennstoff: Natürliches Uran besteht zu circa 99,3 Prozent aus dem nicht-spaltbaren Uran-238 und zu 0,7 Prozent aus dem spaltbaren Uran-235. Nur letzteres wird in Kernkraftwerken genutzt - entweder als Natur-Uran oder als angereichertes Uran. Da die Anreicherung von Uran ist ein sehr komplizierter und teurer Prozess. Es ist also ein großer Pluspunkt, wenn der Reaktor normales Uran verwenden kann.

Moderator: Dieser bremst die Neutronen. Heute ist das in der Regel Wasser, früher hat man auch Graphit eingesetzt - etwa bei dem Reaktor in Tschernobyl.

Druckwasserreaktor

Ein Druckwasserreaktor verwendet Wasser als Moderator und nutzt angereichertes Uran als Brennstoff. Zum einen bremst das Wasser die Neutronen schluckt aber auch einige. Statt der natürlichen Konzentration von circa 0,7 Prozent Uran-235 benötigt ein Druckwasserreaktor drei bis vier Prozent Uran-235. Etwa zwei Drittel aller Kernkraftwerke sind Druckwasserreaktoren. Sein Vorteil: Der Moderator Wasser ist sehr billig und die Verschmutzung (durch Neutronen) beschränkt sich auf den Primärkreislauf. Der Nachteil: Wegen seines hohen Drucks ist ein Druckwasserreaktor sehr anfällig für Lecks.

Siedewasserreaktor

Siedewasserreaktoren funktionieren eigentlich wie Druckwasserreaktoren mit Wasser als Moderator und angereichertem Uran als Brennstoff. Der Unterschied ist, dass sie keinen Sekundärkreislauf haben. Während im Druckwasserreaktor das Wasser im Primärkreislauf immer flüssig bleibt und das Wasser im Sekundärkreislauf verdampft und die Turbine antreibt, wird beim Siedewasserreaktor das Wasser direkt an den Brennstäben verdampft und treibt von dort die Turbinen an. Die Vorteile: Der Aufbau ist einfacher und der Reaktor braucht auch nur einen billigen Moderator. Der Nachteil ist, dass die Turbine mit radioaktivem Wasser betrieben wird. Es wird also ein viel größerer Bereich des Kernkraftwerks radioaktiv. Darüber hinaus lässt sich der Reaktor schwerer regeln, da der Wasserdampf direkt an den Brennstäben entsteht.

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Schwerwasserreaktor

Ein Schwerwasserreaktor nutzt schweres Wasser als Moderator. Das ist Wasser, in dem das statt Wasserstoff (H) das schwerere Isotop, Deuterium vorkommt. Statt H2O wird also D2O verwendet. Schweres Wasser bremst die Neutronen gut ab und schluckt aber auch weniger von ihnen. Das ist der Grund, warum Natur-Uran als Brennstoff ausreicht - und damit ein Vorteil von Schwerwasserreaktoren. Der Nachteil: Die Herstellung von schwerem Wasser ist sehr teuer. Da das schwere Wasser trotzdem immer noch Neutronen abfängt, wenn auch in geringerem Ausmaß als leichtes Wasser, entsteht aus Deuterium das radioaktive Tritium - der schwere Wasserstoff H3.

Brutreaktor

Ein Brutreaktor, auch schneller Brüter genannt, verwendet Natururan. Einen Moderator verwendet der Brutreaktor nicht. Stattdessen nutzt er alls Wärmeträger für die Energiegewinnung Natrium, das aber so gut wie keinen Neutronen bremsenden Effekt hat. Der Brutreaktor funktioniert wie folgt: Wird das im Natur-Uran enthaltene nicht spaltbare Uran-238 mit schnellen Neutronen beschossen wird, verwandelt es sich in Uran-239, das zum wieder spaltbaren Plutonium-239 wird. Der Vorteil dieses Reaktortyps ist also: Er nutzt den Anteil am Uran, der von den anderen Reaktortypen nicht genutzt wird. Damit ist er effizienter in der Energiegewinnung, er erzielt etwa die 60-fache Menge eines Wasserreaktors. Die Nachteile: Das Natrium macht das Kraftwerk sehr wartungsintensiv und ist zudem selbst nicht ganz ungefährlich, denn Natrium entzündet sich bei Kontakt mit Wasser und ist auch ansonsten sehr reaktionsfreudig. Darüber hinaus ist "ausgebrütete" Plutonium äußerst giftig.

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