Nuklearer Schiffsantrieb - Nuclear marine propulsion

Nuklearer Schiffsantrieb ist der Antrieb eines Schiffes oder U-Bootes mit Wärme, die von einem Kernreaktor bereitgestellt wird . Das Kraftwerk erhitzt Wasser, um Dampf für eine Turbine zu erzeugen, mit der die Schiffsschraube über ein Getriebe oder durch einen elektrischen Generator und Motor angetrieben wird. Nuklearantrieb der Marine wird speziell in Marinekriegsschiffen wie Supercarriern verwendet . Eine kleine Anzahl von experimentellen zivilen Nuklearschiffen wurde gebaut.

Im Vergleich zu öl- oder kohlebetriebenen Schiffen bietet der Nuklearantrieb die Vorteile sehr langer Betriebsintervalle bis zur Betankung. Der gesamte Brennstoff ist innerhalb des Kernreaktors enthalten, so dass weder Lade- oder Vorräteraum von Brennstoff eingenommen wird, noch Raum von Abgaskaminen oder Verbrennungslufteinlässen eingenommen wird. Die niedrigen Treibstoffkosten werden jedoch durch hohe Betriebskosten und Investitionen in die Infrastruktur ausgeglichen, sodass fast alle nuklearbetriebenen Schiffe militärisch sind.

Als 2007 die nuklearbetriebene Arktika Klasse 50 Let Pobedy in Dienst gestellt wurde, wurde sie zum größten Eisbrecher der Welt .

Kraftwerke

Grundlegende Bedienung eines Marineschiffs oder U-Bootes

Die meisten Marine-Kernreaktoren sind vom Druckwassertyp , mit Ausnahme einiger Versuche, mit flüssigem Natrium gekühlte Reaktoren zu verwenden. Ein primärer Wasserkreislauf überträgt die durch die Kernspaltung im Brennstoff erzeugte Wärme an einen Dampferzeuger ; Dieses Wasser wird unter Druck gehalten, damit es nicht kocht. Dieser Kreislauf arbeitet bei einer Temperatur von etwa 250 bis 300 °C (482 bis 572 °F). Jegliche radioaktive Kontamination im Primärwasser wird begrenzt. Wasser wird durch Pumpen umgewälzt; Bei niedrigeren Leistungsstufen können sich Reaktoren für U-Boote auf die natürliche Zirkulation des Wassers verlassen, um den von den Pumpen erzeugten Lärm zu reduzieren.

Das heiße Wasser aus dem Reaktor erwärmt einen separaten Wasserkreislauf im Dampferzeuger. Dieses Wasser wird in Dampf umgewandelt und durchläuft Dampftrockner auf dem Weg zur Dampfturbine . Verbrauchter Dampf bei niedrigem Druck durchläuft einen mit Meerwasser gekühlten Kondensator und kehrt in flüssige Form zurück. Das Wasser wird zurück zum Dampfgenerator gepumpt und setzt den Kreislauf fort. Jeglicher Wasserverlust im Prozess kann durch entsalztes Meerwasser ausgeglichen werden, das dem Speisewasser des Dampferzeugers zugesetzt wird.

In der Turbine dehnt sich der Dampf aus und verringert seinen Druck, während er Energie auf die rotierenden Schaufeln der Turbine überträgt. Es kann viele Stufen von rotierenden Laufschaufeln und festen Leitschaufeln geben. Die Abtriebswelle der Turbine kann mit einem Getriebe verbunden sein, um die Drehzahl zu reduzieren, dann wird eine Welle mit den Schiffspropellern verbunden. Bei einer anderen Antriebsform dreht die Turbine einen elektrischen Generator und der erzeugte Strom wird einem oder mehreren Antriebsmotoren für die Schiffspropeller zugeführt. Die russische , US-amerikanische und britische Marine setzen auf direkten Dampfturbinenantrieb, während französische und chinesische Schiffe die Turbine nutzen, um Strom für den Antrieb zu erzeugen ( turboelektrisches Getriebe ).

Einige Atom-U-Boote haben einen einzigen Reaktor, aber russische U-Boote haben zwei, ebenso wie die USS  Triton . Die meisten amerikanischen Flugzeugträger werden von zwei Reaktoren angetrieben, aber die USS  Enterprise hatte acht. Die Mehrheit der Schiffsreaktoren sind Druckwasserreaktoren , obwohl die US- und sowjetische Marine Kriegsschiffe entwickelt haben, die mit Flüssigmetall-gekühlten Reaktoren angetrieben werden .

Unterschiede zu Landkraftwerken

Marine-Reaktoren unterscheiden sich von landgestützten kommerziellen Stromreaktoren in mehreren Punkten.

Während landgestützte Reaktoren in Kernkraftwerken bis zu etwa 1600 Megawatt elektrische Leistung erzeugen, leistet ein typischer Schiffsantriebsreaktor nur wenige hundert Megawatt. Raumüberlegungen schreiben vor, dass ein Meeresreaktor physikalisch klein sein muss, also muss er eine höhere Leistung pro Raumeinheit erzeugen. Das bedeutet, dass seine Komponenten höheren Belastungen ausgesetzt sind als die eines landgestützten Reaktors. Seine mechanischen Systeme müssen unter den widrigen Bedingungen auf See einwandfrei funktionieren, einschließlich Vibrationen und Nicken und Rollen eines Schiffes, das in rauer See fährt. Reaktorabschaltmechanismen können sich nicht auf die Schwerkraft verlassen, um Steuerstäbe in Position zu bringen, wie in einem landgestützten Reaktor, der immer aufrecht bleibt. Salzwasserkorrosion ist ein zusätzliches Problem, das die Wartung erschwert.

Ein Kernbrennelement für das Frachtschiff NS  Savannah . Das Element enthält vier Bündel von 41 Brennstäben. Das Uranoxid ist auf 4,2 und 4,6 Prozent U-235 . angereichert

Da der Kern eines Seereaktors viel kleiner ist als der eines Leistungsreaktors, ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Neutron einen spaltbaren Kern schneidet, bevor es in die Abschirmung entweicht, viel geringer. Als solcher ist der Brennstoff typischerweise stärker angereichert (dh enthält eine höhere Konzentration von 235 U gegenüber 238 U) als der in einem landgestützten Kernkraftwerk verwendete, was die Wahrscheinlichkeit einer Spaltung auf das Niveau erhöht, bei dem eine anhaltende Reaktion kann auftreten. Einige Schiffsreaktoren werden mit relativ niedrig angereichertem Uran betrieben, das häufiger nachgetankt werden muss. Andere laufen mit hochangereichertem Uran , das von 20% 235 U bis zu über 96% 235 U in US- U-Booten reicht , wobei der resultierende kleinere Kern im Betrieb leiser ist (ein großer Vorteil für ein U-Boot). Die Verwendung von höher angereichertem Brennstoff erhöht auch die Leistungsdichte des Reaktors und verlängert die Nutzungsdauer der Kernbrennstoffladung, ist jedoch teurer und ein größeres Risiko für die nukleare Proliferation als weniger hoch angereicherter Brennstoff.

Ein nuklearer Schiffsantrieb muss so ausgelegt sein, dass er hochzuverlässig und autark ist und nur minimale Wartung und Reparaturen erfordert, die möglicherweise viele tausend Kilometer von seinem Heimathafen entfernt durchgeführt werden müssen. Eine der technischen Schwierigkeiten bei der Konstruktion von Brennelementen für einen seetüchtigen Kernreaktor besteht darin, Brennelemente zu schaffen, die einem hohen Strahlungsschaden standhalten. Brennelemente können mit der Zeit reißen und es können sich Gasblasen bilden. Der in Schiffsreaktoren verwendete Brennstoff ist eine Metall- Zirkonium- Legierung und nicht das in landgestützten Reaktoren häufig verwendete keramische UO 2 ( Urandioxid ). Schiffsreaktoren sind auf eine lange Kernlebensdauer ausgelegt, die durch die relativ hohe Anreicherung des Urans und durch die Einbringung eines „ brennbaren Giftes “ in die Brennelemente ermöglicht wird, das mit zunehmendem Alter der Brennelemente langsam aufgebraucht und weniger reaktiv wird. Die allmähliche Dissipation des "Atomgiftes" erhöht die Reaktivität des Kerns, um die nachlassende Reaktivität der alternden Brennelemente zu kompensieren, wodurch die Nutzungsdauer des Brennstoffs verlängert wird. Die Lebensdauer des kompakten Reaktordruckbehälters wird durch einen internen Neutronenschild verlängert , der die Beschädigung des Stahls durch den ständigen Neutronenbeschuss verringert.

Außerbetriebnahme

Die Stilllegung nuklearbetriebener U-Boote ist zu einer wichtigen Aufgabe für die US-amerikanische und russische Marine geworden. Nach dem Enttanken ist es in den USA üblich, den Reaktorabschnitt aus dem Schiff herauszuschneiden, um ihn als schwachaktiven Abfall in flachem Land zu vergraben (siehe das Programm zum Recycling von Schiffen und U-Booten ). In Russland bleiben normalerweise ganze Schiffe oder versiegelte Reaktorabschnitte über Wasser, obwohl eine neue Anlage in der Nähe der Sayda-Bucht einige U-Boote im hohen Norden in einer Anlage mit Betonboden an Land lagern soll .

Zukünftige Designs

Russland hat für seine fernöstlichen Gebiete ein schwimmendes Atomkraftwerk gebaut . Das Design umfasst zwei 35 MWe-Blöcke basierend auf dem KLT-40-Reaktor, der in Eisbrechern verwendet wird (mit Betankung alle vier Jahre). Einige russische Marineschiffe wurden in abgelegenen fernöstlichen und sibirischen Städten verwendet, um Elektrizität für den häuslichen und industriellen Gebrauch zu liefern.

Im Jahr 2010 untersuchte Lloyd's Register die Möglichkeit eines zivilen nuklearen Schiffsantriebs und überarbeitete die Entwurfsregeln (siehe Text unter Handelsschiffe ).

Zivilrechtliche Haftung

Die Versicherung von Nuklearschiffen ist nicht wie die Versicherung konventioneller Schiffe. Die Folgen eines Unfalls können länderübergreifend sein, und das Ausmaß möglicher Schäden übersteigt die Möglichkeiten privater Versicherer. Ein besonderes internationales Abkommen, das 1962 entwickelte Brüsseler Übereinkommen über die Haftung der Betreiber von Nuklearschiffen , hätte die unterzeichnenden nationalen Regierungen für Unfälle haftbar gemacht, die durch Nuklearschiffe unter ihrer Flagge verursacht wurden, wurde jedoch aufgrund von Uneinigkeit über die Einbeziehung von Kriegsschiffen unter ihrer Flagge nie ratifiziert Das Treffen. Kernreaktoren unter der Gerichtsbarkeit der Vereinigten Staaten sind durch die Bestimmungen des Price-Anderson Act versichert .

Militärische Nuklearschiffe

1990 gab es weltweit mehr Kernreaktoren, die Schiffe (meist Militär) antreiben, als Strom in kommerziellen Kraftwerken erzeugten.

USS  Nautilus im Hafen von New York, 25. August 1958. Nautilus hatte vor kurzem eine Polarreise unter dem arktischen Eis absolviert.
Das französische Atom- U - Boot  Saphir kehrt nach der Mission Héraclès in seinen Heimathafen Toulon zurück .

Unter der Leitung von US Navy Captain (später Admiral) Hyman G. Rickover begann in den 1940er Jahren in den Vereinigten Staaten die Konstruktion, Entwicklung und Produktion von nuklearen Schiffsantriebsanlagen . Der erste Prototyp eines Marinereaktors wurde 1953 in der Naval Reactor Facility an der National Reactor Testing Station in Idaho (heute Idaho National Laboratory ) gebaut und getestet .

U-Boote

Das erste Atom-U-Boot , die USS  Nautilus  (SSN-571) , lief 1955 in See (SS war eine traditionelle Bezeichnung für US-U-Boote, während SSN das erste "nukleare" U-Boot bezeichnete).

Die Sowjetunion entwickelte auch Atom-U-Boote. Die ersten entwickelten Typen waren das Projekt 627, von der NATO als November-Klasse bezeichnet, mit zwei wassergekühlten Reaktoren, von denen der erste, K-3 Leninskiy Komsomol , 1958 unter Atomkraft lief.

Die Atomkraft revolutionierte das U-Boot und machte es schließlich zu einem echten "Unterwasser"-Schiff und nicht zu einem "Tauchboot", das nur für begrenzte Zeit unter Wasser bleiben konnte. Es gab dem U-Boot die Möglichkeit, unter Wasser mit hohen Geschwindigkeiten, vergleichbar mit denen von Überwasserschiffen, für unbegrenzte Zeiträume zu operieren, die nur von der Ausdauer seiner Besatzung abhängig waren. Um dies zu demonstrieren USS  Triton war das erste Schiff , eine unter Wasser auszuführen Umrundung der Erde ( Betrieb Abstrahlen ), dabei im Jahr 1960.

Nautilus führte mit einem Druckwasserreaktor (DWR) zur parallelen Entwicklung anderer U-Boote wie eines einzigartigen Flüssigmetall-gekühlten (Natrium-) Reaktors in der USS  Seawolf oder zweier Reaktoren in Triton und dann der Skate- Klasse- U-Boote, die von einzelnen angetrieben wurden Reaktoren und ein Kreuzer, USS  Long Beach , 1961, angetrieben von zwei Reaktoren.

Bis 1962 hatte die United States Navy 26 einsatzfähige Atom-U-Boote und weitere 30 im Bau. Die Atomkraft hatte die Marine revolutioniert. Die Vereinigten Staaten teilten ihre Technologie mit dem Vereinigten Königreich , während die französische , sowjetische , indische und chinesische Entwicklung getrennt vor sich ging.

Nach den Schiffen der Skate- Klasse wurden US-U-Boote von einer Reihe standardisierter Einzelreaktorkonstruktionen angetrieben, die von Westinghouse und General Electric gebaut wurden . Rolls-Royce plc baute ähnliche Einheiten für U-Boote der Royal Navy und entwickelte schließlich eine eigene modifizierte Version, den PWR-2 ( Pressurized Water Reactor ).

Die größten jemals gebauten Atom-U-Boote sind die 26.500 Tonnen schwere russische Typhoon-Klasse . Die bisher kleinsten Atomkriegsschiffe sind die 2.700 Tonnen schweren französischen Angriffs-U-Boote der Rubis- Klasse . Die US Navy betrieb zwischen 1969 und 2008 ein unbewaffnetes Atom-U-Boot, das NR-1 Deep Submergence Craft , das kein Kampfschiff, aber mit 400 Tonnen das kleinste Atom-U-Boot war.

Flugzeugträger

Die Vereinigten Staaten und Frankreich haben nukleare Flugzeugträger gebaut .

Der Flugzeugträger Charles de Gaulle der französischen Marine
Der Flugzeugträger USS Nimitz der United States Navy
  • Das einzige Französisch Atomflugzeugträger Beispiel ist Charles de Gaulle im Jahr 2001 in Auftrag gegeben (ein zweites ist geplant).
  • Die United States Navy hat eine viel breitere Erfahrung. Die USS  Enterprise , 1962–2012 in Dienst gestellt, von acht Reaktoreinheiten angetrieben, ist immer noch der einzige Flugzeugträger, der mehr als zwei Kernreaktoren beherbergt, wobei jeder A2W-Reaktor einen der konventionellen Kessel in früheren Konstruktionen ersetzt. Zu den jüngsten US-Schiffen gehören die Nimitz- und die Nachfolger- Klasse Gerald R. Ford .

Französische Marine

Die französische Marine betreibt einen Träger, der mit Katapulten und Arretiergeräten ausgestattet ist . Die Charles de Gaulle ist ein 42.000 Tonnen schwerer Flugzeugträger mit Atomantrieb, der 2001 in Dienst gestellt wurde und das Flaggschiff der französischen Marine (Marine Nationale) ist. Das Schiff trägt eine Ergänzung der Dassault Rafale M- und E-2C Hawkeye- Flugzeuge, EC725 Caracal und AS532 Cougar Hubschrauber für Kampfsuch- und Rettungseinsätze sowie moderne Elektronik und Aster- Raketen.

Marine der Vereinigten Staaten

Die United States Navy betreibt 11 Träger, alle mit Nuklearantrieb:

  • Nimitz- Klasse : zehn 101.000 Tonnen schwere, 1.092 Fuß lange Flottenträger, von denen der erste 1975 in Dienst gestellt wurde. EinTräger der Nimitz- Klasse wird von zwei Kernreaktoren angetrieben, die vier Dampfturbinen mit Dampf versorgenund ist 1.092 Fuß (333 m) lang,
  • Gerald R. Ford- Klasse , ein 110.000 Tonnen schwerer, 1.106 Fuß langer Flottentransporter. Der Spitzenreiter der Klasse Gerald R. Ford wurde 2017 in Dienst gestellt, weitere neun sind geplant.

Zerstörer und Kreuzer

Russische Marine

Das russische Flaggschiff Pjotr ​​Veliky

Die Kirov- Klasse, sowjetische Bezeichnung 'Project 1144 Orlan' ( Seeadler ), ist eine Klasse von nukleargetriebenen Lenkflugkörperkreuzern der sowjetischen Marine und der russischen Marine , die größten und schwersten Oberflächenkriegsschiffe (dh kein Flugzeugträger oder amphibisches Angriffsschiff). ) weltweit im Einsatz. Unter den modernen Kriegsschiffen sind sie nur nach großen Flugzeugträgern an zweiter Stelle und von ähnlicher Größe wie Schlachtschiffe aus der Zeit des Zweiten Weltkriegs . Die sowjetische Klassifizierung des Schiffstyps lautet „schwerer nukleargetriebener Lenkflugkörperkreuzer“ ( russisch : тяжёлый атомный ракетный крейсер ). Die Schiffe werden von westlichen Verteidigungskommentatoren aufgrund ihrer Größe und ihres allgemeinen Aussehens oft als Schlachtkreuzer bezeichnet .

Marine der Vereinigten Staaten

Die United States Navy hatte einst nuklearbetriebene Kreuzer als Teil ihrer Flotte. Das erste Schiff dieser Art war die USS Long Beach (CGN-9) . Sie wurde 1961 in Dienst gestellt und war der weltweit erste nuklearbetriebene Oberflächenkämpfer . Ein Jahr später folgte ihr die USS Bainbridge (DLGN-25) . Während Long Beach wurde entworfen und als Kreuzer gebaut, Bainbridge begann das Leben als eine Fregatte , obwohl die Marine zu dieser Zeit das wurde mit Rumpf - Code „dCGL“ für „ Zerstörer Führer , Lenkflugkörper , Kern “.

Die letzten nuklearbetriebenen Kreuzer, die die Amerikaner produzieren würden, wären die Virginia- Klasse mit vier Schiffen . 1976 wurde die USS  Virginia  (CGN-38) in Dienst gestellt, 1977 die USS  Texas  (CGN-39), 1978 die USS  Mississippi  (CGN-40) und 1980 schließlich die USS  Arkansas  (CGN-41) . erwies sich als zu kostspielig in der Wartung, und sie wurden alle zwischen 1993 und 1999 ausgemustert.

Andere Militärschiffe

Kommunikations- und Kommandoschiffe

Kommando- und Kommunikationsschiff SSV-33 Ural

SSV-33 Ural ( ССВ-33 Урал ; NATO- Codename : Kapusta [ Russisch für „ Kohl “]) war ein Befehl und Kontrolle Marineschiff von der operierten sowjetischen Marine . SSV-33 ' s Rumpf wurde von der der abgeleiteten atomgetriebenen Kirov -Klasse Schlacht mit nuklearen Schiffsantrieben. SSV-33 diente in elektronischen Nachrichtendiensten , Raketenverfolgung, Weltraumverfolgung und Kommunikationsrelais. Aufgrund hoher Betriebskosten wurde SSV-33 aufgelegt.

SSV-33 trug nur leichte Verteidigungswaffen. Dies waren zwei AK-176 76-mm-Geschütze, vier AK-630 30-mm-Geschütze und vier vierfache Igla-Raketenhalterungen.

Atombetriebenes UUV

Der Poseidon ( Russisch : Посейдон , „ Poseidon “, NATO-Berichtsname Kanyon ), früher bekannt unter dem russischen Codenamen Status-6 ( Russisch : Статус-6 )), ist ein nuklearbetriebenes und nuklearbewaffnetes unbemanntes Unterwasserfahrzeug, das von Rubin Design entwickelt wird Bureau , das sowohl konventionelle als auch nukleare Nutzlasten liefern kann . Nach Angaben des russischen Staatsfernsehens ist es in der Lage, eine thermonukleare Kobaltbombe von bis zu 200 Megatonnen (viermal so stark wie das stärkste jemals gezündete Gerät, die Zar Bomba , und doppelt so hoch wie die maximale theoretische Ausbeute) gegen feindliche Marinehäfen abzufeuern und Küstenstädte.

Zivile Atomschiffe

Ingenieur-Epaulette aus Savannah

Die folgenden sind Schiffe , die kommerziell oder zivil genutzt werden oder waren und über einen nuklearen Schiffsantrieb verfügen.

Handelsschiffe

Zivile Handelsschiffe mit Atomantrieb haben sich nicht über einige experimentelle Schiffe hinaus entwickelt. Die 1962 fertiggestellte, in den USA gebaute NS  Savannah war in erster Linie eine Demonstration ziviler Atomkraft und war zu klein und zu teuer, um als Handelsschiff wirtschaftlich betrieben zu werden. Das Design war ein zu großer Kompromiss, da es weder ein effizienter Frachter noch ein lebensfähiges Passagierschiff war. Die in Deutschland gebaute Otto Hahn , ein Frachtschiff und eine Forschungseinrichtung, legte in 10 Jahren auf 126 Reisen rund 650.000 Seemeilen (1.200.000 km) ohne technische Probleme zurück. Der Betrieb erwies sich jedoch als zu teuer und wurde auf Diesel umgestellt. Der japanische Mutsu wurde von technischen und politischen Problemen verfolgt. Sein Reaktor hatte erhebliche Strahlungsverluste und Fischer protestierten gegen den Betrieb des Schiffes. Alle diese drei Schiffe verwendeten niedrig angereichertes Uran. Sevmorput , ein sowjetischer und später russischer LASH-Träger mit Eisbrecherfähigkeiten, ist seit seiner Indienststellung im Jahr 1988 erfolgreich auf der Nordseeroute im Einsatz. Ab 2021 ist es das einzige nuklearbetriebene Handelsschiff im Dienst.

Zivile Nuklearschiffe leiden unter den Kosten der spezialisierten Infrastruktur. Der Betrieb der Savannah war teuer, da sie das einzige Schiff war, das über sein spezialisiertes nukleares Landpersonal und seine Serviceeinrichtung verfügte. Eine größere Flotte könnte die Fixkosten auf mehrere operierende Schiffe verteilen und so die Betriebskosten senken.

Trotzdem besteht nach wie vor Interesse an nuklearen Antrieben. Im November 2010 starteten British Maritime Technology und Lloyd's Register eine zweijährige Studie mit der US-amerikanischen Hyperion Power Generation (jetzt Gen4 Energy ) und der griechischen Reederei Enterprises Shipping and Trading SA, um die praktischen maritimen Anwendungen für kleine modulare Reaktoren zu untersuchen. Die Forschung zielte darauf ab, ein Tankschiff-Konzept zu entwickeln, das auf einem 70-MWt-Reaktor wie dem von Hyperion basiert. Als Reaktion auf das Interesse seiner Mitglieder an Nuklearantrieben hat Lloyd's Register auch seine „Regeln“ für Nuklearschiffe umgeschrieben, die die Integration eines von einer Landaufsichtsbehörde zertifizierten Reaktors mit dem Rest des Schiffes betreffen. Die allgemeine Begründung des Regelsetzungsprozesses geht davon aus, dass im Gegensatz zur derzeitigen Praxis in der Schifffahrtsindustrie, bei der der Planer/Bauherr typischerweise die Einhaltung der behördlichen Anforderungen nachweist, die Nuklearaufsichtsbehörden in Zukunft sicherstellen möchten, dass er der Betreiber des Kernkraftwerks ist die neben der Sicherheit durch Design und Konstruktion auch die Betriebssicherheit demonstriert. Nuklearschiffe liegen derzeit in der Verantwortung ihrer eigenen Länder, aber keines ist am internationalen Handel beteiligt. Als Ergebnis dieser Arbeit wurden 2014 von Lloyd's Register und den anderen Mitgliedern dieses Konsortiums zwei Papiere zu kommerziellen nuklearen Schiffsantrieben veröffentlicht. Diese Veröffentlichungen geben einen Überblick über vergangene und neuere Arbeiten im Bereich nuklearer Schiffsantriebe und beschreiben eine vorläufige Konzeptstudie für einen 155.000-  DWT- Suezmax-Tanker, der auf einer konventionellen Rumpfform mit alternativen Anordnungen für die Unterbringung eines 70-MWt-Kernantriebs mit einer Leistung von bis zu 23,5 . basiert MW Wellenleistung bei maximaler Dauerleistung (Durchschnitt: 9,75 MW). Das Gen4Energy-Leistungsmodul wird berücksichtigt. Dies ist ein kleiner Reaktor für schnelle Neutronen, der eutektische Blei-Wismut-Kühlung verwendet und vor dem Betanken zehn volle Jahre lang betrieben werden kann und eine 25-jährige Betriebslebensdauer des Schiffes hält. Sie kommen zu dem Schluss, dass das Konzept machbar ist, aber eine weitere Reife der Nukleartechnologie und die Entwicklung und Harmonisierung des Regulierungsrahmens erforderlich wären, bevor das Konzept tragfähig wäre.

Im Zuge der Dekarbonisierungswelle der Seeschifffahrt, die 3-4 % der weltweiten Treibhausgasemissionen ausmacht, wurden erneut nukleare Antriebe vorgeschlagen.

Handelsfrachtschiffe

  • Mutsu , Japan (1970–1992; nie kommerzielle Fracht befördert,1996als dieselmotorbetriebenes RV Mirai umgebaut)
  • Otto Hahn , Deutschland (1968–1979; 1979 mit Dieselmotor neu angetrieben)
  • NS  Savannah , Vereinigte Staaten (1962–1972)
  • Sevmorput , Russland (1988-heute)

Eisbrecher

Nuklearantrieb ist sowohl technisch als auch wirtschaftlich machbar für bewährte atomgetriebenen Eisbrechern in der sowjetischen und später russischen , Arktis . Nuklearbetriebene Schiffe arbeiten jahrelang ohne Betankung, und die Schiffe verfügen über leistungsstarke Motoren, die für die Aufgabe des Eisbrechens gut geeignet sind.

Der sowjetische Eisbrecher Lenin war 1959 das erste nuklearbetriebene Überwasserschiff der Welt und blieb 30 Jahre im Dienst (neue Reaktoren wurden 1970 eingebaut). Es führte zu einer Reihe größerer Eisbrecher, der 23.500 Tonnen schweren Arktika- Klasse mit sechs Schiffen, die ab 1975 vom Stapel liefen. Diese Schiffe haben zwei Reaktoren und werden in tiefen arktischen Gewässern eingesetzt. NS Arktika war das erste Überwasserschiff , das den Nordpol erreichte .

Für den Einsatz in flachen Gewässern wie Flussmündungen und Flüssen wurden in Finnland flache Eisbrecher der Taymyr- Klasse gebaut und dann in Russland mit ihrem Ein-Reaktor-Atomantriebssystem ausgestattet . Sie wurden gebaut, um den internationalen Sicherheitsstandards für Nuklearschiffe zu entsprechen.

Alle nuklearbetriebenen Eisbrecher wurden von der Sowjetunion oder Russland in Auftrag gegeben.

  • Lenin (1959–1989; Museumsschiff)
  • Arktika (1975–2008; inaktiv, außer Dienst gestellt)
  • Sibir (1977–1992; verschrottet)
  • Rossiya (1985–2013; inaktiv, außer Dienst gestellt)
  • Jamal (1986-heute)
  • Taymyr (1989-heute)
  • Vaygach (1990-heute)
  • Sovetskiy Sojus (1990–2014; außer Dienst gestellt)
  • 50 Let Pobedy , ehemals Ural (2007-heute)
  • Arktika (2020-heute)
  • Sibir (im Bau, geplante Inbetriebnahme 2021)
  • Ural (im Bau, geplante Inbetriebnahme im Jahr 2022)

Siehe auch

Verweise

  • AFP, 11. November 1998; in "Nuclear Submarines Provide Electricity for Siberian Town", FBIS-SOV-98-315, 11. November 1998.
  • ITAR-TASS, 11. November 1998; in "Russian Nuclear Subs Supply Electricity to Town in Far East", FBIS-SOV-98-316, 12. November 1998.
  • Harold Wilsons Plan BBC News Geschichte

Externe Links