Frau Luna ist eine kühle Dame

geschrieben von Helmut Jäger | 12. Januar 2012

Welche Auswirkungen haben Temperaturwechsel auf die Durchschnittstemperatur eines Planeten? Warum ist der Mond so viel kälter als erwartet? Die Albedo (Reflektivität) des Mondes ist geringer als die der Erde. Man kann den Unterschied in der Albedo in Fig. 1 sehen. Auf der Erde gibt es viele Stellen, die von Wolken, Schnee oder Eis weiß sind. Der Mond aber ist vorwiegend grau. Daher  beträgt die irdische Albedo ungefähr 0,30, die des Mondes nur 0,11. Der Mond müsste also mehr Energie absorbieren als die Erde, und die Temperatur der Mondoberfläche müsste knapp unter dem Gefrierpunkt von Wasser liegen. So ist es aber nicht. Der Mond ist viel kälter.

Fig. 1. Beobachtungen Oberflächentemperatur des Mondes von der Apollo15-Mission. Die roten und gelb-grünen kurzen waagerechten Linien links zeigen die theoretischen (rot) und die tatsächlichen (gelb-grün) durchschnittlichen Mondtemperaturen. Die violetten und blauen horizontalen LInien rechts zeigen die theoretische Stefan-Boltzmann-Temperatur der Erde ohne Atmosphäre (violett), und (in hellblau) eine Näherung, um wieviel die Erdtemperatur durch einem ± 50°C Temperaturwechsel vermindert würde infolge der Erdumdrehung. Die Sonnenuntergangstemperatur-Fluktuationen sind aus Gründen der Klarheit der Darstellung ausgelassen. (Daten-Quelle hier)

Wie die Erde empfängt die Mondoberfläche gemittelt etwa 342 Watt/Quadratmeter (W/m2) Sonnenenergie. Wie befinden uns ja im gleichen Abstand von der Sonne. Die Erde reflektiert 30% davon zurück in den Weltraum (Albedo 0,30) und behält etwa 240 W/m2. Der Mond mit seiner geringeren Albedo reflektiert weniger und absorbiert mehr Energie, etwa 304 W/m2.
Und weil der Mond im thermalen Gleichgewicht ist, muss er den gleichen Betrag abstrahlen, wie er von der Sonne erhält, ~ 304 W/m2.
Da gibt es die “Stefan-Boltzmann-Gleichung” (kurz S-B Gleichung, oder einfach S-B), die die Temperatur (in Kelvin) zur thermalen Abstrahlung in Beziehung setzt (in Watt/Quadratmeter). Sie besagt, dass die Abstrahlung proportional zur vierten Potenz der Temperatur ist.
Unter der Voraussetzung, dass der Mond etwa 304 W/m2 Energie in den Weltraum abstrahlt, um die hereinkommende Energie auszubalancieren, beträgt die der S-B Gleichung entsprechende Schwarzkörper-Mondtemperatur etwa 0,5 °C. Das wird auf Fig. 1 durch die kurze horizontale rote Linie dargestellt. Daraus ergäbe sich, dass die Mondtemperatur theoretisch knapp unter dem Gefrierpunkt läge.
Aber die gemessene tatsächliche Durchschnittstemperatur der Mondoberfläche wie in Fig. 1 gezeigt, beträgt minus 77 °C, weit unter dem Gefrierpunkt, wie die kurze waagerechte gelb-grüne Linie zeigt.
Was ist da los? Heißt das, dass die S-B Gleichung falsch ist, oder dass sie auf dem Mond nicht gilt?
Die Lösung des Rätsels ist, dass die Durchschnittstemperatur keine Rolle spielt. Was zählt, ist die Durchschnittsabstrahlung von 304 W/m2. Das ist ein absolutes Muss, das von der Thermodynamik gefordert wird – die durchschnittliche Abstrahlung des Mondes muss gleich der von der Sonne empfangenen Einstrahlung sein: 304 W/m2.
Strahlung ist proportional zur vierten Potenz der Temperatur.  Das bedeutet: Wenn die Temperatur hoch ist, gibt es viel mehr Strahlung, bei Temperaturverminderung ist die Strahlungsverminderung nicht genau so groß. Wenn es also Temperaturwechsel gibt, führen sie zu höherer Energieabstrahlung an der Oberfläche. Als Ergebnis der höheren Energieabstrahlung kühlt sich die Oberflächentemperatur ab. In einer Gleichgewichtssituation wie auf dem Mond, wo der Betrag der abgestrahlten Energie fest ist, reduzieren Temperaturwechsel immer die durchschnittliche Oberflächentemperatur.
Wenn man, wie in Fig. 1 oben, zuerst die nacheinander gemessenen Mondoberflächentemperaturen in die entsprechenden Mengen von Strahlung umrechnet und für diese dann den Durchschnitt bildet, beträgt dieser Durchschnitt 313 W/m2. Das ist nur ein kleiner Unterschied zu den 304 W/m2, die wir aus der ursprünglichen Kalkulation zum einfallenden Sonnenlicht und zur Mond-Albedo haben. Und während diese präzise Berechnung einigermaßen stimmig ist (unter der Voraussetzung, dass unsere Daten von einer einzigen Stelle auf dem Mond stammen), erklärt sie auch die große Differenz zwischen der vereinfachenden Theorie und den tatsächlichen Beobachtungen.
Es besteht also kein Widerspruch zwischen der lunaren Temperatur und der S-B-Kalkulation. Die durchschnittliche Temperatur wird von den Temperaturwechseln vermindert, während die durchschnittliche Strahlung gleichbleibt. Das tatsächliche lunare Temperaturmuster ist eines von vielen möglichen Temperaturveränderungen, die zur selben durchschnittlichen Variation von 304 W/m2 führen können.
Eines ist aber merkwürdig. Die niedrige lunare Durchschnittstemperatur ist die Folge des Ausmaßes der Temperaturwechsel. Je größer der Temperaturumschwung ist, desto niedriger ist die durchschnittliche Temperatur. Wenn der Mond sich schneller drehen würde, wären die Umschwünge kleiner und die Durchschnittstemperatur wärmer. Wenn es keine Temperaturwechsel gäbe und die Mondoberfläche überall gleichmäßig erwärmt würde, läge die Mondtemperatur kaum unter dem Gefrierpunkt. Alles, was die Temperaturveränderungen vermindert, würde die Durchschnittstemperatur auf dem Mond erhöhen.
Die Umschwünge wären kleiner, wenn der Mond eine Atmosphäre hätte, selbst wenn diese Atmosphäre keine Treibhausgase enthielte und für Infrarot völlig durchlässig wäre. Ein Effekt einer  völlig durchlässigen Atmosphäre ist, dass sie Energie von warm nach kalt transportiert. Das würde natürlich die Temperaturwechsel und Differenzen vermindern und schließlich den Mond leicht erwärmen.
Auf eine weitere Art und Weise würde eine sogar völlig durchlässige und treibhausgasfreie Atmosphäre den Mond erwärmen, indem sie dem System thermische Masse zufügte. Weil die Atmosphäre erwärmt und gekühlt werden muss, wie auch die Oberfläche, wird das auch die Temperaturwechsel vermindern und wiederum die Oberfläche leicht erwärmen. Es wäre keine große thermische Masse, und nur der geringste Teil hätte eine signifikante tägliche Temperaturfluktuation. Schließlich beträgt die spezifische Wärme der Atmosphäre nur etwa ein Viertel im Vergleich zu Wasser. Aus dieser Kombination von Faktoren würde nur ein nur ganz geringer Effekt folgen.
Hier möchte ich nun aufhören zugunsten eines wichtigen Arguments: Diese letzten beiden Phänomene bedeuten, dass ein Mond mit einer perfekt transparenten treibhausgasfreien Atmosphäre wärmer wäre als ein Mond ohne eine derartige Atmosphäre. Eine transparente Atmosphäre könnte die Mondtemperatur niemals über die S-B-Schwarzkörpertemperatur von einem halben Grad Celsius heben.
Der Beweis ist trivial einfach und kann durch die Behauptung des Gegenteils erbracht werden:
Die Behauptung würde lauten: Eine perfekt transparente Atmosphäre könnte die durchschnittliche Temperatur des Mondes über die Schwarzkörpertemperatur heben, das ist die Temperatur, bei welcher 304 W/m2 emittiert würden.
Doch nur die Mondoberfläche könnte in diesem System Energie emittieren, weil die Atmosphäre transparent wäre und keine Treibhausgase enthielte. Wenn also die Oberfläche wärmer als die theoretische S-B-Temperatur wäre, würde die Oberfläche mehr als 304 W/m2 in den Weltraum emittieren und nur 304 W/m2 aufnehmen.
Das wäre dann ein „perpetuum mobile“.  Q.E.D. (Quod Erat Demonstrandum – Was zu beweisen war)
Während also eine perfekt transparente Atmosphäre ohne Treibhausgase das Ausmaß der Abkühlung vermindern kann, die von Temperaturwechseln herrühren, kann sie nur die Abkühlung abschwächen. Es gibt eine physikalische Grenze, um wieviel sie den Planeten erwärmen kann. Im äußersten Falle, wenn alle Temperaturwechsel völlig ausgeglichen würden, können wir nur die S-B-Temperatur bekommen, nicht mehr. Das bedeutet, dass zum Beispiel eine transparente Atmosphäre nicht für die derzeitige Erdtemperatur ursächlich sein kann, weil die Erdtemperatur deutlich über der theoretischen S-B-Temperatur von ~ -18 °C liegt.
An diesem Punkt angelangt frage ich mich, wie die Temperaturwechsel der Erde ohne Atmosphäre aussähen. Unter Beachtung der derzeitigen Albedo zeigen grundlegende Kalkulationen, dass eine Erde ohne Atmosphäre eine Schwarzkörpertemperatur von 240 W/m2 ≈ -18°C hätte. Um wieviel würde aber die Erdumdrehung den Planeten abkühlen?
Unglücklicherweise rotiert der Mond so langsam, dass er kein gutes Analogon zur Erde darstellt. Aber es gibt ein Stück lunarer Information, das wir benutzen können. Das ist, wie rasch der Mond nach Sonnenuntergang auskühlt. Für diesen Fall wären Mond und Erde ohne Atmosphäre grob gleichsetzbar, beide würden ganz einfach in den Weltraum abstrahlen. Beim lunaren Sonnenuntergang beträgt die Mondoberflächentemperatur etwa -60° C (Fig. 1). Über die folgenden 30 Stunden fällt sie stetig mit einer Rate von etwa 4° C pro Stunde bis auf etwa –180 °C. Von da an kühlt sie sich leicht während der nächsten zwei Wochen ab, weil die Abstrahlung so gering ist. So beträgt die kälteste Temperatur der Mondoberfläche etwa –191 °C, und dabei strahlt sie sage und schreibe zweieinhalb Watt pro Quadratmeter ab … daher ist die Strahlungsabkühlung sehr, sehr langsam.
Also … machen wir diese Rechnung für die Erde! Wir können grob abschätzen, dass sich die Erde etwa mit der lunaren Rate von 4 °C pro Stunde über die Dauer von 12 Stunden abkühlt. Dabei würde die Temperatur um etwa 50 °C fallen. Tagsüber würde sich sich durchschnittlich auch so erwärmen. Wir könnten uns also vorstellen, dass die Temperaturwechsel auf einer Erde ohne Atmosphäre eine Größenordnung von ± 50°C hätten. (Aber die tatsächlichen Temperaturwechsel auf der Erde sind viel kleiner, im maximum etwa ± 20-25 °C, und das in Wüstengebieten.)
Wie stark würde ein ±50 °C Umschwung eine Erde ohne Atmosphäre abkühlen?
Dank eines Stückchens schöner Mathematik von Dr. Robert Brown (http://wattsupwiththat.com/2012/01/06/what-we-dont-know-etwa-Energie-flow/) wissen wir, dass die Strahlung um 1 + 6 * (dT/T)^2 variiert, unter der Voraussetzung, dass dT die Größe des Temperaturwechsels um den Durchschnitt nach oben und unten ist, wobei T die Mitteltemperatur des Temperaturwechsels ist. Mit ein bisschen mehr Mathematik (im Appendix) würde dies bedeuten, dass die durchschnittliche Temperatur bei – 33 °C läge, wenn der Betrag der eingestrahlten Sonnenenergie 240 W/m2 (≈ -18°C) wäre und die Temperaturwechsel ± 50°C betrügen. Einiges der Erwärmung von dieser kühlen Temperatur käme aus der Atmosphäre selbst und Einiges aus dem Treibhaus-Effekt.
Dabei zeigt sich wieder etwas Interessantes. Ich hatte immer angenommen, dass die Erwärmung von den Treibhausgasen nur auf die direkten Erwärmungseffekte der Strahlung zurückzuführen wären.  Aber ein Charakteristikum der Treibhausgasstrahlung (niedergehende Langwellenstrahlung, auch DLR genannt) ist, dass sie sowohl tagsüber wie nachts wirkt, vom Äquator bis zu den Polen. Aber es gibt sicher Unterschiede in der Strahlung in Abhängigkeit vom Ort und von der Zeit. Insgesamt aber ist einer der großen Effekte der Treibhausgasstrahlung, dass sie die Temperaturwechsel stark reduziert, weil sie zusätzliche Energie zu Zeiten und an Orten bereitstellt, wo die Sonnenenergie nicht da oder stark vermindert ist.
Das bedeutet, dass der Treibhauseffekt die Erde auf zwei Wegen erwärmt – direkt, und indirekt durch die Verminderung der Temperaturwechsel. Das ist neu für mich und es erinnert mich daran, dass das Beste beim Studium des Klimas ist, dass man immer noch etwas dazulernen kann.
Zum Schluss:  Jedes weitere Grad Erwärmung kostet immer mehr Energie im Zuge der Erwärmung der irdischen Systemerwärmung.
Ein Teil dieses Effekts ist darauf zurückzuführen, dass die kühlende Abstrahlung mit der vierten Potenz der Temperatur steigt. Ein Teil des Effekts ist aber auch darauf zurückzuführen, dass Murphys Gesetz immer gilt, dergestalt, dass wie bei Ihrem Automotor parasitäre Verluste (Verluste von fühlbarer und latenter Wärme von der Oberfläche) rascher zunehmen als die Antriebsenergie. Und schließlich gibt es einen Anzahl von homöostatischen Mechanismen im natürlichen Klimasystem, die die Erde vor Überhitzung schützen.
Derartige thermostatische Mechanismen sind z. B.:
• Der zeitliche Verlauf und die Anzahl der Tropengewitter.
• Die Tatsache, dass Wolken die Erde im Winter wärmen und im Sommer abkühlen.
• Der Energieübertragungmechanismus der Ozeane durch El Niño/La Niña.
Diese Mechanismen wirken mit weiteren zusammen, um das Gesamtsystem um etwa ein halbes Grad pro Jahrhundert stabil zu halten. Das bedeutet eine Temperaturvariation von weniger als 0.2%. Man beachte, da steht nicht: weniger als zwei Prozent. Die globale Durchschnittstemperatur hat sich im Verlauf eines Jahrhunderts weniger als um zwei Zehntel eines Prozents verändert, das ist eine erstaunliche Stabilität in einem so unglaublich komplexen System, das von so flüchtigen Ingredienzen wie den Wolken und dem Wasserdampf gesteuert wird. Ich kann diese Temperaturstabilität nur der Existenz von solchen multiplen, einander sich überschneidenden und redundanten thermostatischen Mechanismen zuschreiben.
Als Ergebnis, nachdem der Treibhaus-Effekt die schwere Arbeit des Anhebens der Erdtemperatur auf die gegenwärtige Höhe geleistet hat, werden die Auswirkungen der Veränderungen der Antriebe bei der gegenwärtigen Gleichgewichtslage durch Veränderungen der Albedo und der Wolkenzusammensetzung und die Umschwünge im Energiedurchsatz ausbalanciert mit sehr geringen Veränderungen der Temperatur.
Doch am schönsten ist der Vollmond heute abend, jung und kristallklar. Ich gehe jetzt hinaus und schaue ihn an.

Oh schöner voller Mond,
der du nachts den Teich umkreist,
immerdar und ewig gleich.
Matsuo Basho, 1644-1694

w.
Original mit Anhang auf WUWT
Übersetzung: Helmut Jäger, EIKE



Rückkopplung über Rückkopplungen und ähnliche Dummheiten

geschrieben von Christopher Monckton Of Brenchley | 12. Januar 2012

Kiehl und Trenberth sagen, dass das Intervall der Gesamtstrahlung von fünf hauptsächlichen Treibhausgasen bei 101 (86, 125) W/m² liegt. Da in etwa alle Temperatur-Rückkopplungen seit Entstehung der Erde inzwischen stattgefunden haben, beträgt die Nach-Rückkopplung oder das Gleichgewichtssystem Klimasensitivität als Parameter 33 K, geteilt durch das treibende Intervall – nämlich 0,22 (0,27; 0,39) K pro Watt und Quadratmeter.
Multipliziert man das Sensitivitätsparamter-Intervall durch irgendeinen gegebenen Strahlungsantrieb, ergibt sich eine Gleichgewichts-Temperaturänderung. Das IPCC nimmt diesen Antrieb aus der Verdoppelung der CO2-Konzentrationen als 3,7 W/m² an, so dass die korrespondierende Erwärmung – die System-Klimasensitivität – 1,2 (1,0; 1,4) K beträgt, oder ein Drittel des IPCC-Wertes von 3,3 (2,0; 4,5) K.
Ich habe auch gezeigt, dass die offiziell geschätzten 2 W/m² aus Strahlungsantrieben und als Folge anthropogene Temperaturänderungen von 0,4 – 0,8 K seit 1750 auf eine kurzlebige Sensitivität der industriellen Ära hindeuten, die 1,1 (0,7; 1,5) K beträgt, was auf einer Linie mit der unabhängig berechneten Sensitivität des Systems liegt.
Dementsprechend liegen kurzlebige und Gleichgewichts-Sensitivitäten so dicht beieinander, dass Temperaturrückkopplungen – zusätzliche Antriebe, die ausschließlich dadurch entstehen, dass sich die Temperatur aufgrund von Anfangsantrieben ändert – sehr wahrscheinlich bei Null liegen.
Tatsächlich liegt der kurzlebige Sensitivitätsparameter bei einer Null-Rückkopplung des IPCC bei 0,31 K pro Watt pro Quadratmeter, nahe dem Wert von 0,33 den ich als Parameter abgeleitet habe.
Ich habe daraus geschlossen, dass die Klimasensitivität bei einer Verdoppelung der CO2-Konzentration in diesem Jahrhundert klein genug ist, um harmlos zu sein.
Ein sich regelmäßig zu Wort meldender Troll – das kann man an seiner dümmlichen Hasssprache erkennen, wie ich „weiterhin Sie und andere zum Narren halte“ – hat versucht zu sagen, dass der Wert 86 bis 125 W/m² als Gesamtstrahlungsantrieb durch die Gegenwart der fünf wirksamsten Treibhausgase die Rückkopplungen konsequent enthält, und vermutet ohne Beweis, dass ich (und auch die beiden Autoren) die Begriffe Antrieb und Rückkopplung durcheinanderbringen.
Nein: Kiehl und Trenberth sind in ihrer Studie ziemlich genau: „Wir berechnen den langwelligen Strahlungsantrieb eines gegebenen Gases, indem wir die atmosphärischen Absorber Stück für Stück aus dem Strahlungsmodell entfernen. Wir führen diese Rechnungen für klaren und bewölkten Himmel durch, um die Rolle der Wolken bei der Auswirkung eines gegebenen Absorbers auf den Gesamtstrahlungsantrieb zu illustrieren. Tabelle 3 listet die individuellen Beiträge jedes Absorbers zum Strahlungsantrieb auf, und zwar bei klarem (und bewölktem) Himmel“. Antrieb, nicht Rückkopplung. Tatsächlich taucht der Begriff „Rückkopplung“ in der Studie von Kiehl und Trenberth nicht ein einziges Mal auf.
Insbesondere dachte der Troll, dass wir die Rückkopplung des Wasserdampfes behandeln, als ob es ein Treiber sei. Haben wir natürlich nicht, aber wir wollen uns mal einen Moment lang vorstellen, dass wir es doch getan haben. Wenn wir jetzt CO2 zum atmosphärischen Gasgemisch hinzufügen und damit das stören, von dem das IPCC annimmt, es sei zuvor im klimatischen Gleichgewicht gewesen, dann ist es aufgrund der Clausius-Clapeyron’schen Beziehung möglich, dass der durch die Atmosphäre eingenommene Raum fast exponentiell mehr Wasserdampf enthalten kann als für die Erwärmung nötig. Dies – bis zum Eintreten des Ereignisses – wäre wirklich eine Rückkopplung.
Jedoch, wie Paltridge et al. (2009) gezeigt haben, ist nicht klar, dass die Wasserdampf-Rückkopplung auch nur annähernd so stark positiv ist, wie das IPCC es uns glauben machen möchte. Unterhalb der mittleren Troposphäre macht zusätzlicher Wasserdampf nur einen kleinen Unterschied aus, weil die wesentlichen Absorptionsbanden weitgehend gesättigt sind. Darüber tendiert zusätzlicher Wasserdampf dazu, harmlos in tiefere Schichten abzusinken, was auch nur einen sehr kleinen Temperaturunterschied zur Folge hat. Die Autoren schließen daraus, dass die Rückkopplungen irgendwie negativ sind. Diese Schlussfolgerung wird gestützt durch Messungen in Studien wie die von Lindzen und Choi (2009,2010), Spencer und Braswell (2010, 2011) und Shaviv (2011).
Man sollte sich auch daran erinnern, dass Solomon et al. (2009) gesagt haben, dass das Gleichgewicht 3000 Jahre lang nicht erreicht wird, nachdem wir das Klima gestört haben. Falls das so ist, dann ist es nur eine vorübergehende Klimaänderung (ein Drittel der IPCC-Gleichgewichtsschätzung), die wir während unserer Lebenszeit erleben und in der unserer Enkel. Wie auch immer man es einordnet, die anthropogene Erwärmung in unserer Zeit wird immer klein und daher harmlos sein.
Ein wirklich Gläubiger fragte mich kürzlich auf einer Klimakonferenz in Santa Fe mit erschrocken klingender Stimme, ob ich wirklich die Absicht habe, unsere Enkelkinder für die Konsequenzen unseres wahnsinnigen Ausstoßes von CO2 büßen zu lassen. Da die von uns ausgelöste Erwärmung gering ist und sich sehr gut als vorteilhaft herausstellen kann, hoffen wir, dass uns künftige Generationen dankbar sein werden.
Außerdem, wie schon Vaclav Klaus, der Präsident der Tschechischen Republik, weise gesagt hat, wenn wir das Erbe unserer Enkel beschädigen, indem wir dieses Erbe in sinnlose Windmühlen, quecksilbergefüllte Lampen, Solarpaneele und anderes in diesem wirren Durcheinander stecken, in teure, verschwenderische und umweltzerstörende Modedinge, werden uns unsere Nachkommen mit Sicherheit nicht dankbar sein.
Mr. Wingo und andere fragen sich, ob es sinnvoll ist anzunehmen, dass die Summe der verschiedenen Kräfte der Temperatur auf der gesamten Erdoberfläche den Kräften der Globaltemperatur gleich ist, wie sie durch die fundamentale Gleichung des Strahlungstransports festgelegt wird. Durch zonale Berechnung vieler hundert Zonen gleicher Seehöhe und damit gleicher sphärischer Oberflächen unter Berücksichtigung des Sonnenwinkels für jede Zone habe ich bestimmt, dass die Gleichung wirklich eine fast sehr genaue mittlere Oberflächentemperatur ergibt, die von der Summe der zonalen Mittel nur um insgesamt 0,5 K variiert. Mathematisch ausgedrückt, das Holder-Ungleichgewicht ist in diesem Falle fast verschwindend gering.
Dr. Nikolov jedoch glaubt, dass die Lehrbücher und die Literatur in dieser Hinsicht falsch sind: aber ich habe meine Analyse absichtlich von den Lehrbuch-Methoden und der „Mainstream-Wissenschaft“ abgegrenzt, um die Bandbreite für irgendwelche Nicht-Übereinstimmungen mit jenen, die – bis jetzt – mit der Vermutung des IPCC konform gegangen waren, dass die Klimasensitivität hoch genug ist, um gefährlich zu sein. Indem ich ihre eigenen Methoden angewendet und saubere Schlussfolgerungen von ihnen übernommen habe, lässt sie ihre Haltung besser überdenken als zu versuchen, das Rad neu zu erfinden.
Mr. Martin fragt, ob ich meine Berechnungen auch auf die Venus anwenden würde. Allerdings teile ich nicht die Ansicht von Al Gore, Dr. Nikolov oder Mr. Huffman, dass wir von der Venus wahrscheinlich Antworten bekommen, die wir zur Bestimmung der Klimasensitivität auf der Erde bräuchten. Eine kurze Kritik an Mr. Huffmans Analyse der venusianischen Atmosphärensuppe und deren Implikationen hinsichtlich der Klimasensitivität findet sich auf der schönen Website von Jo Nova.
Brian H fragt, ob Dr. Nikolov Recht hat mit seinen Rückschlüssen, dass für viele astronomische Körper (einschließlich der Venus) alles, was für die Temperatur an der Oberfläche bedeutsam ist, die Masse der atmosphärischen Last ist. Da ich mich nicht damit zufrieden gebe, dass Dr. Nikolov mit seiner Einschätzung recht hat, dass nämlich die charakteristische Emissionstemperatur der Erde um 100 K unter dem in den Lehrbüchern genannten Wert von 255 K liegt, gedenke ich hier keine weiteren Untersuchungen anzustellen, bis diese ziemlich große Diskrepanz gelöst ist.
Rosco ist überrascht, dass ich die einfallende Solarstrahlung durch 4 teile, um Watt pro Quadratmeter auf der Erdoberfläche zu bestimmen. Diesen Schritt habe ich unternommen, weil die Erde ein scheibenförmiges Gebiet der Isolierung darstellt, welche über die rotierende sphärische Oberfläche verteilt werden muss, und das Verhältnis dieser Oberfläche einer Scheibe zu einer Sphäre mit gleichem Radius ist 1:4.
Andere Kommentatoren haben gefragt, ob die Tatsache, dass die charakteristische Emissionssphäre eine größere Oberfläche hat als die Erde, irgendeinen Unterschied macht. Nein, macht es nicht, weil das Verhältnis der Oberflächen einer Scheibe und einer Sphäre 1:4 ist, unabhängig vom Radius und damit der Oberfläche der Sphäre.
Rosco zitiert auch Kiehl und Trenberths Bemerkung, dass die absorbierte und emittierte Strahlung an der Erdoberfläche 390 W/m² beträgt. Die beiden Autoren wollen damit indirekt sagen, dass sie diesen Wert abgeleitet haben, indem sie den vierten Teil der irdischen mittleren Oberflächentemperatur von 288K mit der Stefan-Boltzmann-Konstante (0,0000000567 Watt pro Quadratmeter und Kelvin zum 4. Teil) multipliziert haben.
Sollten Kiehl und Trenberth mit ihrer Annahme recht haben, das seine strikte Stefan-Boltzmann-Beziehung auf diese Weise an der Oberfläche wirkt, können wir legitimerweise darauf hinweisen, dass der Klimasensitivitätsparameter vor der Rückkopplung – das erste Differential der Fundamentalgleichung des Strahlungstransportes mit den obigen Werten des Strahlungsflusses an der Oberfläüche und der Temperatur – 288/(390 x 4) = 0,18 K pro Watt und Quadratmeter beträgt. Wäre das so, selbst wenn wir annehmen, dass die implizite IPCC-Schätzung eines stark positiven Feedbacks 2,1 Watt pro Quadratmeter und Kelvin beträgt, würde die Gleichgewichts-Klimasensitivität bei einer Verdoppelung des CO2-Gehaltes 3,7 x 0,18 / (1-2,1 x 0,18) = 1,1 K. Und wo haben wir diesen Wert schon mal gesehen?
Bei all dem möchte ich natürlich nicht dafür garantieren, dass die Ergebnisse des IPCC, von Kiehl und Trenberth oder dass die Methoden des Lehrbuches richtig sind: das wäre, bildlich gesprochen, weit über meiner Gehaltsgruppe. Wie jedoch Mr. Fenley-Jones korrekt angemerkt hat, bin ich ziemlich glücklich, Folgendes zu zeigen: falls ihre Methoden und Werte korrekt sind, läge die Klimasensitivität – wie auch immer man die berechnet – bei einem Drittel von dem, was sie uns glauben machen wollen.
Alle Beitragenden – selbst die Trolle – haben mir sehr dabei geholfen zu klären, was im Grunde ein einfaches, aber kein simplizistisches Argument ist. Jenen, die diese Diskussion auf verschiedenen Weise komplizieren möchten, sage ich, wie der hervorragende Willis Eschenbach schon vorher hier gesagt hat, dass man sehr genau den Unterschied zwischen vordergründigen Effekten, die definitiv das Ergebnis verändern, und untergeordneten Effekten beachten, die das Ergebnis ändern oder nicht ändern, aber eine Veränderung wäre klein, und drittrangigen Effekten, die definitiv keine Änderung bringen, die groß genug ist, um einen Unterschied auszumachen. Man sollte knallhart drittrangige Effekte ausschließen, auch wenn  sie vordergründig interessant sind.
Unter der Voraussetzung, dass das IPCC die Klimasensitivität um das Dreifache übertreibt, machen nur die größten vordergründigen Einflüsse einen signifikanten Unterschied bei der Berechnung. Und es sind die offiziellen Methoden, mit denen diese Einflüsse behandelt werden, die ich hier durchweg angewandt habe.
Mein Vorsatz für das neue Jahr ist es, ein kleines Buch über die Klimafrage zu schreiben, in welchem ich die Ergebnisse dieser Diskussion hier darstellen werde. Man wird dort lesen, dass die Klimasensitivität niedrig ist. Selbst wenn sie so hoch wäre wie das IPCC uns glauben machen möchte, wäre es mindestens eine Größenordung besser, uns an die Folgen irgendeiner Erwärmung anzupassen als zu versuchen, diese zu verhindern; dass es viele Arten von Beweisen für systematischen Betrug und Korruption gibt bei einer überraschend kleinen Clique von politisch motivierten „Wissenschaftlern“, die die jetzt scheiternde Klimaangst erzeugt und weitergetrieben haben; und dass zu viele, die es besser wissen sollten, in eine andere Richtung geschaut haben, als ihre akademischen, wissenschaftlichen, politischen oder journalistischen Kollegen ihre schäbigen Betrügereien begangen und betrieben haben, weil Schweigen im Angesicht offizieller Verlogenheit sozial bequem, politisch passend und über allem finanziell profitabel ist.
Im letzten Kapitel werde ich hinzufügen, wie groß inzwischen die echte Gefahr ist, dass die UN mit Beratern aus der Europäischen Union damit Erfolg haben, die durch die Klima- und Umweltproblematik gestützte betrügerische Wissenschaft wie ein trojanisches Pferd benutzen, um die Demokratie in jenen Ländern auszulöschen, die anders als die Länder in Europa diese immer noch glücklicherweise haben; dass die Freiheit in der Welt als Konsequenz in aktueller und ernster Gefahr ist, und zwar durch die unverhohlenen Ambitionen einer besitzergreifenden, talentfreien und wissenschaftlich ungebildeten regierenden Elite einer Weltregierung, die überall dabei sein möchte; aber dass – wie die jüngste Geschichte der bürokratisch-zentralistisch geführten, aber inzwischen gescheiterten EU zeigt – die machtbesessenen Nicht-Didaktiker untergehen, und sie werden klein gehalten durch die unvermeidliche Sinnlosigkeit ihrer Versuche, mit den Gesetzen der Physik und der Wirtschaft herumzupusseln.
Die Armee der Erleuchteten und der Wahrheit, wie wenige auch immer wir sind, werden am Ende still über die Kräfte der Dunkelheit triumphieren: weil, ob sie es mögen oder nicht, die unveränderliche Wahrheit nicht unbegrenzt durcheinandergebracht, verborgen oder ihr nicht widersprochen werden kann. Wir haben die Gesetze der Wissenschaft nicht gemacht: also liegt es auch jenseits unserer Möglichkeiten, sie außer Kraft zu setzen.
Christopher Monckton of Brenchley
Den Originalartikel finden Sie hier!
Übersetzt von Chris Frey für EIKE



AFP meldet: Jeder Solar-Job kostet in Deutschland 250.000 Euro

geschrieben von Michael Limburg | 12. Januar 2012

Doch laut einer Studie des Instituts für Energiewirtschaft und Rationelle Energieverwendung der Universität Stuttgart aus dem letzten Jahr, wird das Ende der Kernenergie bis zum Jahr 2022 nur kurzfristig eine begrenzte negative Auswirkung auf Arbeitsplätze haben. "Aber der Verlust im Jahr 2025 von ca. 185.000 Arbeitsplätzen  wird auch hier aufgezeichnet werden", hieß es. Zusätzlich glauben einige Forschungsinstitute, dass der erwartete Anstieg der Kosten für Strom in Deutschland das Wachstum aufhält und deshalb kurzfristig eine Beschäftigungszunahme die von der Umstellung auf erneuerbare Energie profitiert neutralisieren wird. Ein aktuelles Beispiel unterstreicht diese Ängste-das deutsche Unternehmen SGL Carbon hat angekündigt, es würde eine neue Kohlefaser-Fabrik lieber in den Vereinigten Staaten als in Deutschland bauen, da Strom dort billiger ist….
Von Aurelia End (AFP) 8.1.12   BERLIN
Den ganzen Artikel finden Sie hier



Die Finanzierung des IPCC sofort stoppen

geschrieben von Helmut Jäger | 12. Januar 2012

Willis Eschenbach schreibt in WATTSUPWITHTHAT:
Heute früh bin ich von schlechten Nachrichten überrascht worden.
Der (U.S.) Rechnungshof teilte mit, dass die US-Regierung die Finanzierung des IPCC während des vergangenen Jahrzehnts verheimlichte.
Die Regierung ist schon früher gewarnt worden, so etwas nicht mehr zu tun. Im Rechnungshof-Bericht von 2005 stand die Warnung unter dem vielsagenden Titel “Die Berichte über die Finanzierung des Klimawandels sollten klarer und vollständiger sein“.
Die hinterhältigen Bürokraten hielten sich aber überhaupt nicht daran.
Der jüngste 2011er Rechnungshof-Bericht stellt fest, dass die US-Regierung überhaupt nichts geändert hat. Heimlich wurde etwa die Hälfte der Betriebskosten des IPCC während der vergangenen Dekade bezahlt. In anderen Worten: die Finanzierungsvereinbarung mit dem IPCC gehört wie aus einem Stück zu dessen „wissenschaftlichen“ Behauptungen und dessen weiteren Aktionen: Die sind heimlichtuerisch, schäbig, mit einer verborgenen Zielsetzung und voll von Desinformation.
Laut Bericht hat das US-Außenministerium dem IPCC $19 Mio gezahlt. Herzlichen Dank dafür! Mir Narr war diese Bezahlung für die Parties in Cancun und Durban nicht aufgefallen und mir ist neu, dass dies Teil der Aufgaben des amerikanischen Außenministeriums war.
Auch habe ich nun gemerkt, dass das IPCC aus dem Forschungsprogramm (US Global Change Research Program) $12,1 Mio erhalten hat. Das bringt mich wirklich zur Weißglut. Das IPCC gibt geradeheraus selbst zu, dass man nicht ein einziges Stück wissenschaftlicher Forschung betreibt … Weshalb also zahlt das US Global Change Research Program dafür rund 12 Mio, die eigentlich für Forschung ausgegeben werden sollen?
Ich könnte das zum Beispiel sehr gut für meine Forschungen gebrauchen.
Zur Geheimfinanzierung der Klima-Gewinnler bemerkt der 2011er Bericht. Wir lesen: „Der Kongress und die Öffentlichkeit können die Bundeszuschüsse oder Ausgaben für den Klimawandel über einen längeren Zeitraum nicht nachvollziehen“,
Halt – nein, das hatte der Rechnungshof ja schon 2005 geschrieben.
Unglücklicherweise hat der Rechnungshof keine Machtbefugnisse. Diesmal konnte er nur feststellen, dass die Finanzierungen:
„ … in den Haushaltsplänen oder auf den Webseiten der betroffenen Bundesbehörden nicht verfügbar sind. Die Behörden sind generell nicht verpflichtet, dem Kongress diese Informationen zur Verfügung zu stellen.“
Mit anderen Worten: Wie gehabt seit 2005 !
Hallo Abgeordnete! Ihr passt nicht auf. Diese Menschen beantragen Geld für Forschungen und geben es für Parties in Durban und anderen schönen Plätzen rund um die Welt aus. Die USA bezahlen das seit einem Jahrzehnt.
Kann mir irgendjemand auch nur eine einzige werthaltige Sache nennen, die vom IPCC kam? Kann mir irgendjemand eine Leistung des IPCC nennen, die dessen Existenz rechtfertigen würde? Ich kann es nicht! Die feiern feine Feste, das ist sicher, zu ihrer letzten globalen Sause kamen 10. 000 Gäste … doch für das Voranbringen der Klimadiskussion haben sie nichts getan, außer zu einem Rückschritt beigetragen.
Und der kommende Auswertebericht Nr. 5 (AR5) wird noch bedeutungsloser sein als der letzte. Dieses Mal wird man erleben, wie das IPCC sich weigern wird, Erklärungen von seinen Autoren über Interessenkonflikte abzufordern. Dieses Mal wird man erleben, wie bekannte Wiederholungstäter wissenschaftlichen Fehlverhaltens in einflussreiche Positionen zum Schreiben des Berichts gehievt werden. Dieses Mal wird man die kleinkarierten Machenschaften des Eisenbahningenieurs erleben, der die Veranstaltung leitet, trotz der Rücktritts-Aufforderung aus den Reihen seiner Helfer.
Der AR5-Bericht des IPCC ist bereits vorab diskreditiert. Er wird zweifelsohne mit lauten Fanfarenstößen verkündet werden und dann wie ein Stein im Wasser versinken, heruntergezogen von der politisierten, schlecht zusammengefassten Pseudowissenschaft und den wiederaufgewärmten NGO-Sprechblasen, die vom IPCC verbreitet werden, als wären sie Wissenschaft.
Leute, können wir nicht dieser IPCC-Parade von nutzlosen und sogar anti-wissenschaftlichen Aktionen ein Halt! zurufen? Können wir nicht die endlosen Parties zu Lasten der Steuerzahler stoppen? Können wir die Strolche nicht zum Teufel jagen und zur echten Klimawissenschaft zurückkehren?
Ich meine: Dem IPCC muss jetzt der Geldhahn zugedreht werden!
Willis Eschenbach
PS – der Rechnungshofbericht (GAO report) ist hier.
Noch ist nicht alles verloren. Über FoxNews erfahren wir, dass wenigstens ein US-Abgeordneter sich bemüht, dem IPCC den Geldhahn abzudrehen: 
Verpackt in den vielen Ergänzungen, die kürzlich den Kongress passiert haben, und die einen Sparumfang von $60 Mio haben, ist ein Streichvorschlag über $13Mio für das IPCC, der vom Republikanischen Kongressabgeordneten von Missouri, Blaine Luetkemeyer kommt.
Ein Kongress-Mitarbeiter Luetkemeyers teilte in FoxNews.com mit, dass dieser ein Gesetz vorlegen möchte, unabhängig davon, ob es im umfangreicheren Haushaltsplan der Republikaner enthalten ist oder nicht:
“Der Abgeordnete beabsichtigt, weiter in seinem Bemühen fortzufahren, die IPCC-Finanzierung zu streichen und er ist vorsichtig optimistisch, dass der Senat die Vorlage annimmt,“ sagte Keith Beardslee, Sprecher für den Abgeordneten. “Für den Fall des Scheiterns, wird eine davon unabhängige Gesetzesvorlage zum Stopp der Finanzierung des IPCC aus dem 111. Kongress erneut vorgelegt.”
Willis Eschenbach
Übersetzung: Helmut Jäger, EIKE
Wie recht Eschenbach mit seiner Forderung hat beweist einaml mehr die kanadische Journalistin Donna Laframboise. Lesen Sie dazu den Beitrag der Zürcher Weltwoche 

Propaganda statt Wissenschaft

Nachtrag:

Der schwedische Meteorologe und Klimaforscher Hans Jelbring* geht noch weiter. Er fordert die sofortige Auflösung des IPCC wegen Mißbrauchs der Wissenschaft. Details dazu hier
Einer seiner Tutoren war Bert Bolin. Mitbegründer und 1. Chairman des IPCC. Jelbring bezeichnet ihn wie folgt: 

"My tutor when writing my exam paper in meteorology was Bert Bolin, the founder of IPCC. He was for sure a screwed influential politician and a dishonest and ordinary scientist."



Der Siegeszug der Kernkraft beginnt erst!

geschrieben von Günter Keil, Jürgen Wahl | 12. Januar 2012

Vorbemerkung I

Im Gegensatz zu Deutschland läuft im Rest der Welt weiterhin eine mächtige Aktivität zur Verstärkung und auch insbesondere zur erstmaligen Einführung dieser Technologie. Die Arbeitsgemeinschaft "Internationale Forum IV. Generation (GIF)" – siehe Vorbemerkung III – arbeitet gemeinsam an 7 neuen Reaktorkonzepten, die sämtlich eine noch weit erhöhte Sicherheit im Vergleich zu heutigen KWK bieten; teilweise auch eine „inhärente“ Sicherheit, also die physikalische Unmöglichkeit einer Kernschmelze.
Zahlreiche innovative Neuentwicklungen verbreiten das Anwendungsfeld der Nukleartechnik auf sämtliche Bereiche der Energieanwendung.  Zu erwähnen ist insbesondere die Entwicklung von Kleinreaktoren, die der Nukleartechnik sehr große neue Anwendungsfelder eröffnen (siehe Vorbemerkung IV).
Daß vor diesem Hintergrund von deutschen Politikern wiederholt von der Kernkraft als nur noch für kurze Zeit brauchbare „Brückentechnologie“ gesprochen wird, zeigt ihren Versuch, eine unwillkommene quantitativ und insbesondere qualitativ zunehmende internationale Entwicklung durch das Etikettieren mit abwertenden Begriffen als vorübergehende Erscheinung  darzustellen.
Die Regierungen der übrigen Nationen beachten das nicht, wie die folgenden Ausführungen zeigen.

Eine zusammenfassende Bilanz der weltweiten Aktivitäten:

(Da KKW aus einem oder mehreren Reaktorblöcken bestehen können, ist es sinnvoll, nur die Blöcke zu zählen. Da die Blockleistung bei neuen Anlagen oft 1.000 – 1.500 MW (Megawatt) erreicht, bedeuten neue Reaktorblöcke häufiger als früher neue leistungsstarke KKW mit nur einem Block.)
► Seit dem Jahre 2004, als 22 KKW-Blöcke im Bau waren, ist die Anzahl der im Bau befindlichen Projekte kontinuierlich gestiegen.
► Im Oktober 2011 waren in 31 Ländern insgesamt 432 Reaktoren mit einer Gesamtleistung von 369.000 MWel in Betrieb.
► 6 KKW haben 2010 den Betrieb neu aufgenommen.
► Mitte Oktober 2011 gab es 63 aktive Bauprojekte in 13 Ländern für KKW  (1. Beton gegossen bzw. in der Ausrüstung):
(Argentinien:1; Brasilien:1; Kanada:3; China:27; Finnland:1; Frankreich:1; Indien:6; ;Japan:2; Südkorea:5; Pakistan:1; Russland:10; Slowakische Republik:2;  Taiwan:2, USA:1).
► Bereits bestellt bzw. im fortgeschrittenen Planungsstadium waren in 20 Ländern 152 KKW-Blöcke (Genehmigung und Finanzierung bzw. größere Finanzierungszusagen liegen vor; erwartete Betriebsaufnahme in 8 – 10 Jahren).
►  Vorgeschlagen sind weitere 350 Blöcke, davon 120 in China, 40 in Indien, 30 in Russland, 27 in USA, 16 in Saudi-Arabien (erwartete Betriebsaufnahme in ca. 15 Jahren).
Hiermit wird ein weltweiter, detaillierter Überblick über diese Entwicklung – d.h. die Neubauprojekte und die konkreten Planungen –  präsentiert.
Die Fukushima-Katastrophe hat weltweit unterschiedliche Reaktionen hervorgerufen, über die hier ebenfalls berichtet wird – siehe die fettgedruckten Passagen in den folgenden Länderberichten:
Australien, Chile, China, Deutschland, England, EU, Finnland, Frankreich, Indien, Italien, Japan, Korea, Polen, Russland, Schweden, Schweiz, Slowakische Republik, Spanien, Tschechien, Türkei, USA, Venezuela, Weißrussland.
Daraus wird deutlich, daß es in keinem Land auch nur annähernd so extreme Reaktionen gab, wie in Deutschland. Offensichtlich setzen nahezu alle Länder ihre Kernkraftaktivitäten wie geplant fort, wobei Sicherheitsaspekte noch stärker ins Gewicht fallen als zuvor. Veränderungen in dieser Hinsicht planen die Schweiz und Japan (s.d.).
Unmittelbare Konsequenzen ergeben sich  für alle durch schwere Erdbeben gefährdete Nationen, insbesondere die auf dem sog. pazifischen Feuerring liegenden (Japan, Indonesien, Kalifornien, Chile) und ebenso für die Türkei. Wie das Tohoku-Erdbeben vom 11. März zeigte, sind die an erdbebengefährdeten Küsten liegenden existierenden KKW selbst gegen derart schwere Erschütterungen gut gerüstet, aber ob das auch in jedem Einzelfall für Tsunamis gilt, kann man  anzweifeln.

Vorbemerkung II

Die weltweite nukleare Renaissance erfolgt auf drei Wegen:
► Die überwiegend staatlich geleitete und finanzierte Fortführung des Nuklearanlagen-Baus in Ländern mit existierender Industrie, wie Frankreich, Finnland, Südkorea, China, Indien und Russland;
► Erneuerte Unterstützung der Kerntechnik in Ländern mit existierender Industrie, die aber keine Neubauten in den letzten Jahrzehnten sahen, wie insbesondere das Vereinigte Königreich und die USA;
► Eine Reihe potentieller Newcomer im Nuklearmarkt, wobei die substantiellste Gruppe aus diversen aufsteigenden Wirtschaftsnationen Asiens und des Mittleren Ostens besteht.
► Drei Länder hatten sich für die Beendigung der Nuklearenergie entschieden: Belgien, Deutschland  und Schweden. Schweden hat  seine Meinung geändert. In Belgien gab es inzwischen eine Laufzeitverlängerung für zwei KKW. Italien, das keine KKW besitzt, wollte ein Neubauprogramm beginnen. Nach dem Ergebnis eines kürzlich dazu durchgeführten Referendums wird das nicht erfolgen.
Doch in Osteuropa und Asien wurde der Aufbau neuer nuklearer Kapazitäten zu keinem Zeitpunkt gestoppt, im Gegenteil.
Die Situation in Japan ist vorübergehend unklar: Zunächst wird man bemüht sein, die vorhandenen unbeschädigten  KKW nach Sicherheitsüberprüfungen komplett wieder in Betrieb zu bringen, da der Strom dringend benötigt wird. Die Neubaupläne wird man vorübergehend auf Eis legen, aber später vermutlich – evtl. mit sicherheitstechnischen Modifikationen und Auflagen – wieder verfolgen, weil es nicht vorstellbar ist, daß Japan in großem Stil wieder Kohlekraftwerke baut.
Die Schweiz wird voraussichtlich in 2 – 3 Jahren eine Volksabstimmung zur Kernkraft haben.

Vorbemerkung III

Das "Internationale Forum IV. Generation (GIF)"
► Im Jahre 2001 unterzeichneten 13 Nationen das Gründungsdokument (die Charta):  Argentinien, Brasilien, Kanada, Frankreich, Japan, Republik Korea, Republik Südafrika, Großbritannien, USA. Anschließend traten weitere Nationen dem GIF bei: Schweiz 2002; EURATOM 2003; VR China und Russland 2006.
► Die EU-Kommission benannte ihre Generaldirektion Joint Research Centre (JRC) als ihre Instanz für die Vertretung der EURATOM-Interessen in der GIF. Obwohl Deutschland Mitglied der Europäischen Atomgemeinschaft EURATOM ist, beteiligt es sich faktisch nicht an GIF-Reaktorentwicklungen. Deutsche
Kernforschungsinstitute erhalten keine staatlichen Mittel dafür; nur für Sicherheitsforschung, die aber ohne die unverzichtbare Beteiligung an neuen Reaktorentwicklungen auch bei aller Bemühung und Fachkompetenz kaum nennenswerte Beiträge liefern kann.
► Das Ziel des GIF: Identifizierung und Auswahl von 7 nuklearen Energiesystemen zu deren weiterer Entwicklung. Die auszuwählenden 7 Systeme bieten eine
Vielzahl von Reaktor-, Energieumwandlungs- und Brennstoffkreislauf-Technologien. Ihre Designs weisen thermische und schnelle Neutronenspektren auf, geschlossene und offene Brennstoffkreisläufe und eine größere Spannweite von Reaktorgrößen – von sehr klein bis sehr groß. Abhängig von ihrem einzelnen technischen Reifegrad erwartet man, dass die Systeme der IV. Generation im Zeitraum zwischen 2020 und 2030 und danach zur Anwendung kommen.
► Die von der GIF ausgewählten Systeme sind:

  • 1. Gasgekühlter Schneller Reaktor (GFR): 

  • mit schnellem Neutronenspektrum, einem mit Helium gekühlten Reaktor und geschlossenem Brennstoffkreislauf; Temperatur 850 Grad Celsius; Herstellung von Strom und Wasserstoff. Beteiligt: Japan, Frankreich, Euratom, Schweiz

  • 2. Hochtemperaturreaktor (VHTR):

  • Graphit-moderierter, Helium-gekühlter Reaktor mit offenem Einweg-Uran-Brennstoffkreislauf ; hoher Druck; Temperatur 900 – 1000 Grad C; dadurch            fähig zur thermochemischen Wasserstofferzeugung über einen zwischengeschalteten Wärmetauscher; vollständige passive Sicherheit.
  • Aufgabe: Strom und Wasserstoffherstellung.
  • Beteiligt: USA, Japan, Frankreich, Kanada, Korea, Schweiz, Euratom, China.

  • 3. Superkritischer wassergekühlter Reaktor (SCWR):

  • wassergekühlter Hochtemperatur- und Hochdruck-Reaktor, der oberhalb des thermodynamischen kritischen Punktes von Wasser arbeitet; sehr hoher Druck von 25 MPa; Neutronenspektrum thermisch bis schnell; :Temperatur 510 – 625 Grad C;
  • Aufgabe: Stromerzeugung.
  • Beteiligt: Euratom, Kanada, Japan, Korea als Beobachter

  • 4. Natriumgekühlter Schneller Reaktor (SFR): 

  • Schnelles Neutronenspektrum, Kühlung mit flüssigem Natrium, geschlossener Brennstoffkreislauf für das effiziente  Management von Aktiniden (Transurane) und für die Umwandlung von Natururan in Spaltmaterial; Druck nahe bei Atmosphärendruck; Temperatur 500 – 550 Grad C; 
  • Aufgabe:  Stromerzeugung.
  • Beteiligt: Japan, USA, Frankreich, Euratom, Korea, China, Russland als Beobachter

  • 5. Bleigekühlter Schneller Reaktor (LFR): 

  • Mit schnellem Neutronenspektrum und einer Kühlung mit flüssigem Blei oder einer flüssigen eutektischen Blei-Wismut-Mischung;  Temperatur 480 – 800 Grad C; Aufgabe: Erzeugung von Strom und Wasserstoff;
  • Beteiligt: Euratom und Japan (MoU in Verhandlung); USA und Russland als Beobachter

  • 6. Schneller Salzschmelze-Reaktor (MSFR): 

  • Umlaufende  geschmolzene Fluoridsalz-Brennstoff-Mischung;   geschlossener Brennstoffkreislauf mit  vollständigem Aktiniden-Recycling; niedriger Druck; passive Kühlung; Temperatur: 700 – 800 Grad C;
  • Aufgabe: Strom- und  Wasserstoffherstellung;
  • Beteiligt: Euratom, Frankreich und USA: MoU in Verhandlung; Russland als Beobachter.

  • 7. Hochtemperatur-Salzschmelze-Reaktor (AHTR): 

  • Thermisches (langsames) Neutronenspektrum; gleiche Grafitkernstruktur wie VHTR, jedoch Kühlmittel Fluoridsalze anstelle von Helium; offener Brennstoffkreislauf; passive Kühlung; Temperatur: 750 – 1000o C;
  • Aufgabe: Erzeugung von Wasserstoff.;

.
Bewertung des GIF: "Diese Systeme bieten signifikante Fortschritte in Nachhaltigkeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit, Wirtschaftlichkeit, Schutz gegen Weiterverbreitung und in physikalischem Schutz."

Vorbemerkung IV

Miniatur-Kernkraftwerke – eine neue Klasse kompakter Strom-Wärme-Erzeuger
In der Kerntechnik wußte man schon lange, daß der Bau von wesentlich kleineren Reaktoren als die derzeit den Kraftwerkspark der Welt beherrschenden Typen ohne weiteres möglich ist. Forschungsreaktoren und Reaktoren für die Herstellung von medizinisch nutzbaren Isotopen gibt es schon lange. Einige Kleinreaktoren wurden auch in beachtlicher Stückzahl gebaut, allerdings überwiegend als Antriebs-Energiequelle in Atom-U-Booten und nur wenige in Handelsschiffen und Eisbrechern. Weitere dienten als Energiequellen für entlegene Standorte im hohen Norden.
Dies hat sich seit einiger Zeit grundlegend geändert: Jetzt werden Kleinreaktoren in enormer Vielfalt und in allen bekannten Reaktortechnologien entwickelt.
Mit Kleinanlagen sollen Versorgungslücken geschlossen und neue Anwendungen erschlossen werden. Ihre durchweg hohe Sicherheit, durch die ihre Akzeptanz bei der Bevölkerung erhöht werden kann, und ihre sehr oft unterirdische Bauweise    prädestiniert diese Systeme als stadtnahe Strom- und Fernwärmelieferanten. Weiterhin ist die Meerwasserentsalzung bei mehreren Kleinsystemen ein Anwendungszweck, ebenfalls die Wasserstoffproduktion. Auch könnte die Stromversorgung in Ländern mit wenig Infrastruktur und geringerer Bevölkerungsdichte dadurch bezahlbar werden. Die günstigen Kosten können durch die Komplett-Vorfertigung in der Fabrik mit ihren Preis- und Qualitätsvorteilen erzielt werden. Die Modularität erhöht die gesamte Anlagenverfügbarkeit und zugleich die Sicherheit.
Nukleare Kleintechnik bietet daher vor allem einen Weg für Entwicklungsländer, um eine Nuklearindustrie zu einem Bruchteil der Kosten und Risiken aufzubauen, die üblicherweise mit großen konventionellen Kernkraftwerken in Verbindung gebracht werden. Kleine Nuklearanlagen können die Energielösung für die Grundlastversorgung für viele Entwicklungsländer darstellen, die ansonsten auf fossile Brennstoffe angewiesen wären. Für alle Länder, die in gemäßigten oder kälteren Zonen liegen, kann diese Technik Gas und Heizöl ersetzen. Durch die Wasserstofferzeugung könnten chemische Treibstoffe mit Hilfe der Nukleartechnik hergestellt werden.
Diese Entwicklung bedeutet eine Ausweitung der Kernenergie-Anwendung in mehrere neue und bedeutende Energiemärkte, die kaum unterschätzt werden kann.
Eine Übersicht über die derzeit in der Entwicklung befindlichen Kleinsysteme mit elektrischen Leistungen bis 100 MW: 

Leichtwasser-Reaktoren

KLT-40S (Russland)

Als Nachfolger der schon länger in Eisbrechern eingesetzten KLT-40-Reaktoren entwickelte das russische Unternehmen OKBM den 35 MWe -Druckwasserreaktor KLT-40S. Er soll als schwimmendes Kraftwerk eingesetzt werden, das entlegene Hafenstädte mit Strom und Wärme versorgen kann.
Zur Sicherheitsauslegung gehören 5 Barrieren (Uranpellets, Brennstäbe, der Primärkreislauf, das Containment und der abgeschlossene Reaktorraum), die den Austritt von radioaktivem Material verhindern sollen. 
Die Konstruktion begann 2007, am 30.6.2010 fand in der baltischen Werft in St. Petersburg der Stapellauf des ersten schwimmfähigen Kernkraftwerks Akademik Lomonossow statt. Die Installation der zwei Reaktoren erfolgt 2011 und ebenfalls der erste Test, 2013 die Endabnahme.
Jeweils 2 dieser Reaktoranlagen werden auf einer 144 m langen Barke installiert.  
Als Option ist auch die Ausrüstung mit zwei Entsalzungsanlagen zur Trinkwasserherstellung  vorgesehen. Das schwimmende Heizkraftwerk  soll für eine 35 bis 40-jährige Betriebsdauer ausgelegt sein.
Erster Einsatz soll 2012 an der Halbinsel Kamtschatka zur Versorgung der Siedlung Viljuchinsk erfolgen. Russland bemüht sich stark um Exporte dieser Anlage nach Asien, Lateinamerika und Nordafrika.

mPower (USA)

Babcock & Wilcox (B&W) hat ein mPower genanntes Konzept für ein aus modular aufgebauten 125 MWe -Leichtwasser-Reaktorblöcken bestehendes Kraftwerk konzipiert.  Die Anlagen können mit 1 bis 10 Reaktor-Modulen bestückt werden. B&W bezeichnet diese Anlage als „Generation 3++“, womit auf den höheren Sicherheitsstandard hingewiesen werden soll.
Reaktor und Dampferzeuger sowie eine Lagermöglichkeit für abgebrannte Brennelemente bilden bei diesem Design eine in einem gemeinsamen Behälter befindliche Einheit. Dieses sog. Nuclear Steam Supply System NSSS befindet sich in einem unterirdischen Containment. Bei einem Brennelemente-Wechsel oder bei Reparaturarbeiten muß nur ein Modul heruntergefahren werden, während die übrigen weiter laufen.
Jedes Modul soll für eine Laufzeit von 60 Jahren ausgelegt sein, während ein Betriebszyklus 4,5 Jahre betragen soll.
Ein wesentlicher Vorteil dieses Konzepts sei die kostengünstige und qualitativ überlegene Komplettfertigung des NSSS in einer Fabrik, von der es zur Kraftwerksbaustelle transportiert und eingebaut werden kann.   Daher soll die Bauzeit für eine Anlage nur 3 Jahre betragen.
Betont werden die erweiterten Sicherheitsfunktionen der Reaktoren: Insbesondere passive Sicherheitssysteme, keine aktiven Kernkühlsysteme. Keine Notstromaggregate, sondern Batterieversorgung.
Erste Arbeiten in der Produktion sollen 2013 beginnen. B&W und Bechtel haben eine Gemeinschaftsentwicklung für das mPower-Konzept vereinbart.
B&W verfügt für den mPower bereits über Verträge mit drei Versorgern (TVA; First Energy; Oglethorp Power).

NuScale (USA)     

NuScale entwickelt ein Konzept für modular aufgebaute Leichtwasser-Reaktoren.
Eine NuScale-Anlage soll aus 12 Modulen bestehen und eine Leistung von 540 MWel liefern, wobei das Einzelmodul 45 MWel beisteuert. Der einzelne Reaktor-Druckbehälter, der die Abmessungen 14 m Länge und 3 m Durchmesser besitzt, befindet sich in einem separaten Containment von 18 m Länge und 4,5 m Durchmesser. Auch Dampferzeuger und Druckhalter befinden sich in dem Modul.
Für einen Brennelementwechsel muß nur ein Einzelmodul herunter gefahren werden. Es wird dann von den Speisewasser- und Dampfleitungen getrennt und mittels eines Krans in ein Wechselbecken befördert, wo der BE-Wechsel per Fernbedienung ausgeführt wird.
Zur Erhöhung der Sicherheit wurden verschiedene zusätzliche Barrieren eingeführt: Ein Containment-Pool, der die einzelnen Module umgibt, dann die Stahlbetonhülle des Pools, ein biologischer Schild und schließlich das Reaktorgebäude selbst. Das Notkühlsystem des Reaktors arbeitet passiv und bedarf keiner Stromversorgung.
Ferner sind alle kritischen Komponenten unterirdisch installiert – als Schutz gegen äußere Einwirkungen (Flugzeugabstürze etc.).
Wie beim Konzept mPower werden die Module in einer Fabrik komplett gefertigt und per Zug, LKW oder Schiff zur Baustelle gebracht.

SMART (Südkorea)

Das Korea Atomic Energy Research Institute KAERI arbeitet seit 1997 gleichfalls an einem modularen Kleinreaktorkonzept „System-Integrated Modular Advanced Reactor (SMART)“. Es handelt sich um einen Druckwasserreaktor, der für  Stromerzeugung, Meerwasserentsalzung und Fernwärmeversorgung eingesetzt werden soll.
Sein integraler Aufbau bedeutet, daß alle Primärkomponenten wie der Reaktorkern, der Dampferzeuger, die Kühlpumpen und Druckhalter in einem Behälter untergebracht sind. Die Leistung beträgt über 330 MWt und 100 MWe ; die Anlage ist auf eine 60-jährige Betriebsdauer ausgelegt.
Neben einer Vielzahl von Sicherheitssystemen stellt die passive Ableitung der Restwärme  eine Neuerung dar.
KAERI ist eine Partnerschaft mit dem KEPCO-Konsortium (siehe Korea) eingegangen. Die Designarbeit soll Ende 2011 abgeschlossen werden.

CAREM (Argentinien)

Ein modularer 27 MWe Druckwasserreaktor mit integriertem Dampferzeuger. Für Stromerzeugung oder Wasserentsalzung. Das primäre Kühlsystem ist innerhalb des Druckbehälters untergebracht. Das Kühlsystem basiert allein auf Wärmeableitung. Jährliche Brennstoff-Nachfüllung. Fortgeschrittene Entwicklung; in ca. 10 Jahren Einsatz in der NW-Provinz Formosa.

VKT-12 (Russland)

Der VKT-12 ist ein kleiner transportabler 12 MWe Siedewasserreaktor (BWR), der dem   VK-50 – BWR-Prototyp in Dimitrowgrad ähnelt. Ein Kreislauf, Keramik-Metall-Kern. Brennstoffwechsel alle 10 Jahre. Reaktorbehälter 2,4 m Innendurchmesser,
Höhe 4,9 m.

ABV (Russland)

Ein in Entwicklung befindlicher kleiner Druckwasserreaktor von OKBM Afrikantow ist der ABV mit einem Leistungsspektrum von 45 MWt  (ABV-6M) bis herunter zu 18 MWt  (ABV-3), somit 18 – 4 MWe. Die Einheiten haben einen integrierten Dampfgenerator. Sie werden in einer Fabrik für die Montage auf festem Grund oder auf einem Lastkahn    produziert .  Brennstoffwechsel-Intervall ist ca. 8-10 Jahre; Betriebsdauer ca. 50 Jahre.

NHR-200 (China)

Der Nuclear Heating Reactor (Nuklearer Heizreaktor) NHR-200, entwickelt vom Institute of Nuclear and New Energy Technology der Tsinghua Universität, ist ein einfacher
200 MWth Druckwasserreaktor für die Fernheizung oder Wasserentsalzung. Er basiert auf dem NHR-5. Im Jahre 2008 stimmte die Regierung dem Bau einer sog. Multi-Effekt-Entsalzungsanlage (MED) mit dem NHR—200 auf der Halbinsel Shandong zu.

Holtec HI-SMUR (USA)

Holtec International gründete im Februar 2011 eine Tochter – SMR LLC – um ein 140 MWe  – Reaktorkonzept „Holtec Inherently Safe Modular Underground Reactor – HI-SMUR 140“) kommerziell zu verwerten. Es ist ein Druckwasserreaktor mit externem Dampfgenerator. Er besitzt völlige passive Kühlung sowohl im Betrieb als auch nach Abschaltung. Das gesamte Reaktorsystem soll unterirdisch installiert werden. Holtec will den Antrag für die Design-Zertifizierung durch das NRC gegen Ende 2012 einreichen. Die Shaw-Gruppe leistet Engineering-Unterstützung.

TRIGA (USA)

Das TRIGA Power System ist ein Druckwasserreaktor, dessen Konzept auf General Atomics bewährtem Forschungsreaktor-Design beruht. Es ist ein 64 MWth , 16,4 MWe  System, das bei relativ niedriger Temperatur arbeitet. Das Sekundärkühlmittel ist Perfluorkohlenstoff. Der Brennstoff ist Uran-Zirkon-Hydrid. Verbrauchter Brennstoff wird im Reaktorbehälter gespeichert.

Schnelle Salzschmelze-Reaktoren

FUJI (Japan)

Dieses maßgeblich von dem japanischen Wissenschaftler Dr. Kazuo Furukawa begleitete Reaktorkonzept gehört im Grunde bereits zur IV. Generation (Nr.6 in Vorbemerkung III) der Flüssigsalz-Reaktoren (MSR). Mit diesem Konzept beschäftigt sich ein internationales Konsortium aus Japan, Russland und den USA.
Der FUJI ist ein kleiner Brutreaktor mit eigenem Brennstoffkreislauf.
Als Vorstufe soll eine kleinere Version – der miniFUJI – gebaut werden, der eine Größe von nur 1,8 m Durchmesser und 2,1 m Höhe aufweisen und dabei jedoch die respektable Leistung von 7 bis 10 MWel erreichen soll. Nach mehrjähriger Erprobung soll dann der FUJI gebaut werden, der mit 5,4 m Durchmesser und 4 m Höhe eine Leistung von 100 bis 300 MWel erreichen könnte.
Das Prinzip: Grafitmoderierung; keine Metallteile im Inneren des Reaktors, das Flüssigsalz ist nicht brennbar (im Gegensatz zum Natrium-gekühlten Brutreaktor) und chemisch inaktiv.  Der Reaktor wird passiv gekühlt und der Brennstoff kann jederzeit durch Schwerkraft, also ohne Pumpen etc., aus dem Reaktor entfernt werden. Dabei gelangt der Brennstoff in einen Entladetank, der von einem passiven Kühlsystem umschlossen wird. Ein System aus Schutzbarrieren soll den FUJI umgeben.
Auch soll das sehr gut verfügbare Thorium (etwa 10-fach größere Vorräte als Uran vorhanden) als Brennstoff mitgenutzt werden.
Am 18.6.2010 wurde in Tokio die International Thorium Energy & Molten-Salt Technology Inc. (IThEMS) gegründet, die innerhalb von 5 Jahren den ersten Thorium-MSR miniFUJI bauen will.
Zu den Vorteilen gehört insbesondere die praktische Unmöglichkeit einer Kernschmelze und/oder einer Freisetzung großer Mengen an radioaktiven Substanzen.  Auch existiere eine weitgehende Verringerung der terroristischen Bedrohung, da kaum waffenfähiges Plutonium im Reaktor erzeugt wird.
Eine wichtige zusätzliche Eigenschaft, die prinzipiell alle schnellen Brutreaktoren und damit auch der FUJI aufweisen, ist die Verbrennung (Spaltung) von langlebigen radioaktiven Abfällen aus Leichtwasser-Reaktoren der II. und III. Generation, die dem FUJI als Brennstoff dienen können – wodurch Spaltprodukte mit einer mittleren Halbwertszeit von nur ca. 100 Jahren als Abfall übrig bleiben.

Flüssigmetall-gekühlte schnelle Reaktoren

HPM (USA)

Die Hyperion Power Generation Inc. in Santa Fe baut einen Minireaktor „Hyperion Power Module, HPM“  mit einer Leistung von 25 MW (elektrisch) und 75 MW (thermisch).
Es handelt sich um einen bleigekühlten Schnellen Reaktor (LFR)  mit  Kühlung durch eine flüssigen eutektischen Blei-Wismut-Mischung. Eine Version dieses Reaktortyps fuhr jahrelang in der russischen Alpha-U-Boot-Klasse als Antriebsquelle, aber Hyperions HPM-Design hat einen anderen Ursprung: Das Los Alamos National Laboratory (LANL) hat das Konzept entwickelt und es steht nach wie vor als „brain trust“ hinter dieser Entwicklung. Hyperion ist ein „spin-off“ des LANL zum Bau und zur Vermarktung des Typs.
Der HPM weist ein geschlossenes Brennstoffsystem auf. Der kleine Reaktor – mit den Abmessungen 1,5 m Durchmesser, 2,5 m Höhe – wird vollständig in einer Fabrik hergestellt und dann per Bahn, LKW oder Schiff zum Einsatzort gebracht. Der enthaltene Brennstoffvorrat reicht für einen 10-jährigen Betrieb, nach dem der Reaktor zur Fabrik zurück gebracht und dort mit neuem Brennstoff versehen wird. Die gesamte Anlage ist kleiner als ein Acre (4047 m2) und wird unterirdisch eingebaut.
Hyperion hat mit dem Savannah River National Laboratory SRNL, das dem Energieministerium DOE gehört, ein Abkommen zur Errichtung des HPM auf dem SRNL-Gelände abgeschlossen.
Das Unternehmen hat eine weitere Anwendung im Blick: Schiffsantriebe. Ein Konsortium der Strategic Research Group von Lloyd´s Register, Hyperion Inc., dem britischen Entwickler BMT Nigel Gee und dem griechischen Schiffsbetreiber Enterprises Shipping and Trading SA will den HPM als Antrieb großer Schiffe, speziell Großtanker, voranbringen. Man denkt an Kleinreaktoren mit über 68 MW (das hieße 2-3 HPM) als „plug-in“ Nuklear-“Batterien“.
Lloyd´s R. Sadler: „…wir werden nukleare Schiffe auf bestimmten Handelsrouten früher sehen, als viele derzeit annehmen.“
Am 9.12.2010 hat Hyperion der NRC die erste formelle Präsentation des HPM vorgestellt und damit den ersten Schritt zur Lizensierung des Designs getan.
Die Finanzierung erfolgt durch die Risikokapital-Firma Altira, Denver.

SSTAR (Japan)

Dieser bleigekühlte schnelle Reaktor wird von Toshiba u.a. entwickelt. Er wird bei
566o C betrieben, besitzt einen integrierten Dampferzeuger und soll unterirdisch installiert werden. Wirkungsgrad 44%. Nach 20 Betriebsjahren ohne neuen Brennstoff wird der komplette Reaktor zum Brennstoff-Recycling abgeholt. Der Kern ist 1 m hoch und hat 1,2 m Durchmesser (20 MWe –Version).

SVBR-100 (Russland)

Der Blei-Wismut-gekühlte Schnelle Reaktor SVBR mit 75-100 MWe und
400 – 495 oC wurde von Gidropress entwickelt. Bei seinem integrierten Design sitzt der Dampfgenerator im gleichen Behälter wie der Kern. Der Reaktor würde in der Fabrik gefertigt und dann mit 4,5 m Durchmesser und 7,5 m Höhe in einem Wassertank installiert, der passive Wärmeabfuhr und Abschirmung bietet. Russland baute 7 Alfa-Klasse U-Boote, die mit einem kompakten 155 MWth Pb-Bi-gekühlten Reaktor angetrieben wurden – was im Wesentlichen ein SVBR war. Damit wurden 70 Reaktorjahre an Betriebserfahrung gesammelt.
Ende 2009 wurde AKME-Engineering (ein Gemeinschaftsunternehmen von Rosatom und der En+ Gruppe) gegründet, um eine Pilotanlage des SVBR zu entwickeln und zu bauen. Das Design soll 2017 komplettiert sein und 2020 soll der 100 MWe -SVBR  in Dimitrowgrad ans Netz gehen.
Der SVBR-100 könnte damit der erste Schwermetall-gekühlte Schnelle Reaktor sein, der zur Stromerzeugung eingesetzt wird. Nach den gleichen Designprinzipien ist ein SVBR-10 mit 12 MWe geplant.

4S (Japan)

Toshiba und das Central Research Institute of Electric Power Industry (CRIEP) entwickeln zusammen mit SSTAR Work und Westinghouse (ein Toshiba-Unternehmen) den Super-Safe, Small & Simple (4S) Natrium-gekühlten schnellen Reaktor – der auch als „nukleares Batteriesystem“ bezeichnet wird. Der 4S besitzt passive Sicherheitseigenschaften. Betriebstemperatur 550oC. Die Einheit wird in der Fabrik gebaut, zum Standort gebracht und unterirdisch eingebaut. Sie soll 3 Dekaden ohne neue Brennstoffzufuhr kontinuierlich laufen. Eine 10 MWe –Version (0,68 m Kerndurchmesser, 2 m Höhe) und eine 50 MWe –Version (1,2 m Kerndurchmesser, 2,5 m Höhe) sind geplant.
Nach 30 Betriebsjahren wird 1 Jahr zur Abkühlung des Brennstoffs abgewartet.
Aufgabe: Stromerzeugung und elektrolytische Wasserstofferzeugung. Ein erster Standort wird Galena/Alaska sein. Die Design-Zertifizierung durch die NRC (USA) steht bevor.
Der L-4S ist eine Blei-Wismut-gekühlte Version des 4S-Designs.

EHNS (USA)

Die „Encapsulated Nuclear Heat Source“ EHNS ist ein 50 MWe  Flüssigmetall-gekühlter Reaktor, der von der University of California, Berkeley, entwickelt wird. Ein Sekundär- Kühlkreis liefert die Wärme an 8 separate, nicht verbundene Dampfgeneratoren. Außerhalb des Sekundär-Pools ist die Anlage luftgekühlt. Der Reaktor sitzt in einem 17 m tiefen Silo. Der Brennstoffvorrat soll 15 – 20 Jahre reichen. Danach wird das Modul abtransportiert und durch ein neu aufgefülltes ersetzt. Die ENHS ist für Entwicklungsländer entworfen und ist äußerst Proliferations-sicher.  Die Kommerzialisierung ist noch entfernt.

Gasgekühlte Hochtemperatur- Reaktoren

HTR-10 (China)

Chinas HTR-10 ist ein 10 MWth  experimenteller gasgekühlter Hochtemperaturreaktor am Institute of Nuclear & New Energy Technology (INET) an der Tsinghua Universität nördlich Pekings. Vorbild war der deutsche HTR bzw. AVR. Er erreichte 2003 volle Leistung. Der Brennstoff ist ein „Kugelbett“ (27.000 Elemente), von denen jedes 5 g auf 17% angereichertes Uran enthält. Betriebstemperatur 700oC. Im Jahre 2004 erfolgte  ein extremer Sicherheitstest, in dem der Umlauf des Kühlmittels Helium unterbrochen wurde, ohne den Reaktor abzuschalten. Bedingt durch die Physik des Brennstoffs ging die Kettenreaktion zurück und endete nach 3 Stunden. Ein Gleichgewicht zwischen der Kernwärme und der Wärmeableitung durch den Stahlreaktor wurde dabei erreicht und die Temperatur überstieg niemals sichere 1600oC.
Beim AVR (Jülich) hatte man früher den gleichen Test erfolgreich durchgeführt.

Adams Engine (USA)

Adams Atomic Engines´10 MWe  HTR-Konzept besteht aus einem einfachen Brayton-Zyklus (Gasturbine)  mit Niederdruck-Stickstoff als Kühl- und Arbeitsgas sowie Grafitmoderation. Der Reaktorkern ist ein festes, ringförmiges Bett mit ca. 80.000 Brennstoffelementen. Die Ausgangstemperatur des Kerns ist 800oC. Eine Demo-Anlage soll 2018 fertig gestellt sein.

MTSPNR (Russland)

Der kleine Hochtemperaturreaktor MTSPNR wurde vom N.A. Dolezal Research and Development Institute of Power Engineering (NIKIET) entwickelt. Es ist ein modularer, transportabler, luftgekühlter HTR kleiner Leistung mit geschlossenem Gasturbinen-Kreislauf für die Wärme- und Stromversorgung entlegener Regionen.  Eine 2-Reaktoren-Einheit liefert 2 MWe  ; sie ist für eine Laufzeit von 25 Jahren ohne weitere Brennstoffergänzung vorgesehen. Ein Vorläufer-Gerät war der von Sosny gebaute Pamir-630D von 1976-1986, ein 300-600 kW HTR, auf LKW montiert. Seit 2010 kooperiert NIKIET mit SPA Luch und Sosny, um einen transportablen Kernreaktor zu entwickeln.

Bilanz der weltweiten Kernkraft-Aktivitäten

Ägypten

Der frühere ägyptische Präsident Hosni Mubarak hatte am 29.10.2007 den Bau mehrerer Kernkraftwerke zur ausschließlich friedlichen Nutzung angekündigt. "Mit dieser strategischen Entscheidung übernehmen wir neue Verantwortung und ziehen Konsequenzen aus der Energiesituation in Ägypten", sagte Mubarak. Im August 2010 teilte die staatliche Nachrichtenagentur MENA mit, dass Präsident Mubarak die Zustimmung für den Bau des ersten KKW an der Mittelmeerküste in Dabaa  gegeben habe. Den Bauauftrag will Ägypten noch 2010 ausschreiben. Bis 2025 wollte das Land 4 KKW bauen.
Am 11.November traf der ägyptische Minister für Energie und Elektrifizierung Ägyptens, H. Junis, in Russland mit Rosatom-Generaldirektor S. Kirienko zusammen. Man besprach die Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Kernenergie und die Beteiligung Russlands an der bevorstehenden Ausschreibung über die Errichtung des 1. KKW in Ägypten. In Vorbereitung darauf haben bereits 20 ägyptische Spezialisten eine Qualifizierung in Rosatom-Unternehmen abgeschlossen; 20 weitere sollten folgen.

Algerien

Politik: 
Algerien und die USA unterzeichneten im Juni 2007 ein Nuklearabkommen, das die Zusammenarbeit von Labors und Forschern in Anlagen der USA gestattet. Anlässlich des Besuchs des französischen Staatspräsidenten Sarkozy in Algier Ende 2007 wurde in der dortigen Presse über den Bau von bis zu einem Dutzend Reaktoren spekuliert. Bis zu diesem Zeitpunkt gab es zwei Versuchsprojekte. Auch Interesse von russischer Seite bestünde. Im Juni 2008 unterzeichneten dann Frankreich und Algerien ein ziviles Atomabkommen.
Im November 2008 unterzeichneten Argentinien und Algerien ein Abkommen über die Zusammenarbeit in der Kernenergie.
Der algerische Energieminister Chakib Kheli gab im Februar 2009 bekannt, dass Algerien bis 2020 ein KKW errichten werde. Darüber hinaus sehe Algerien vor, "alle 5 Jahre" einen neuen Reaktor zu bauen.
Projekte:
Der Vorsitzende von Algeriens Atomenergiebehörde Comena Dr.M. Derdour war Anfang Februar 2010 in Südafrika, um den Einstieg seines Landes in das PMBR-Projekt (Hochtemperatur-Kugelhaufenreaktor) auszuloten. In einer Pressemitteilung hieß es, Algerien untersuche den Einsatz kleiner Kugelhaufen-Reaktoren, um seine Energieabhängigkeit zu verringern und seine Dörfer im Inland mit Strom und Wasser versorgen zu können.
Derdour: "Wir planen den Bau von 1000 MW nuklearer Kapazität bis 2022 und 2.400 MW bis 2027. Da diese Energie sowohl für die Stromerzeugung als auch für die Meerwasserentsalzung eingesetzt werden soll, scheint die Technologie des Kugelhaufenreaktors eine extrem attraktive Option zu sein."
Jaco Kriek, Chef der PMBR Ltd., sah gute Chancen für eine Zusammenarbeit. Seit 2003 bestehe bereits ein Kooperationsabkommen auf dem Feld der Kernenergie zwischen Comena und dem südafrikanischen Ministerium für Wissenschaft und Technik.
Nach der Beendigung des PMBR-Projektes in Südafrika (siehe dort) stellt sich die Frage, ob Algerien jetzt über diese Technologie mit anderen Ländern – z.B. mit China – verhandeln wird. 

Argentinien

Politik:
In Argentinien ist seit 25.11.2009 ein neues Kernenergiegesetz in Kraft. Es ermöglicht den Bau eines 4. Kernkraftwerks von 1.200 MW Leistung sowie die Laufzeitverlängerung um 30 Jahre des seit 1983 in Betrieb befindlichen  KKW Embalse (PHWR, 600 MW) als "Projekte von nationalem Interesse."
Darüber hinaus wurde die nationale Atomenergiekommission Comision Nacional de Energia Atomica (CNEA) beauftragt, den Bau des Reaktorprototyps Carem in Angriff zu nehmen. Es handelt sich dabei um einen Druckwasserreaktor argentinischer Auslegung, der bis 300 MW Leistung erweiterbar ist und dessen Prototyp in der NO-Provinz Formosa errichtet werden soll. Formosas Gouverneur Insfran kündigte an, dass seine Provinz die "nordargentinische Hauptstadt für nukleare Entwicklung" werde. (Siehe Vorbemerkung IV.)
Im Jahre 2005 hat der damalige Staatspräsident Nestor Kirchner in seinem
Energieprogramm die notwendige Fertigstellung der Anlage Atucha II  betont – ebenso den weiteren Ausbau der Kernenergie.
Projekte:
Bau des kleinen Reaktorprototyps Carem (s.o. Vorbemerkung IV).
Die Arbeiten an der Schwerwasser-Reaktoranlage Atucha II  (745 MW) am Rio Parana nahe der Stadt Zarate waren 1990 gestoppt worden; der Reaktor war zu 80% fertiggestellt.  Die abschließende Fertigstellung, die 2006 begann,  wurde der eigens gegründeten Nucleoelectrica Argentina S.A. (NA-SA) übertragen. Siemens hatte 1980 den Letter of Intent (Absichtserklärung) zu Auslegung und Bau der Anlage Atucha II erhalten. Es handelt sich – ebenso wie bei Atucha I – um Druckkessel-Schwerwasser-Reaktoren vom Typ PHWR, die bei Siemens in Anlehnung an die eigene Leichtwasser-Reaktortechnik entwickelt wurden. Als Brennstoff wird Natururan (UO2) verwendet, weshalb der Kern mit Schwerwasser (D2O) moderiert und gekühlt werden muss.
Als anlagentechnische Referenz dient das KKW Grafenrheinfeld , weshalb die Basisauslegung der Sicherheitstechnik von Atucha II den deutschen Konvoi-Anlagen entspricht.
Jetzt ist Siemens Argentina mit der Montage des Dampfturbosatzes und des Generators abermals beteiligt.
Die argentinische Regierung hat am 25. Oktober 2010 die Urananreicherungsanlage im Technologiekomplex Pilcaniyeu in der Provinz Rio Negro offiziell wieder in Betrieb genommen. Diese Gasdiffusionsanlage der Comision Nacional de Energia Atomica (CNEA) war in den 1990er Jahren vorläufig stillgelegt worden. Die argentinische Präsidentin Cristina Fernandez de Kirchner erklärte dazu, daß Argentinien nun den gesamten Brennstoffzyklus handhaben könne, von der Uranproduktion bis zum Abfallmanagement. Die Anlage soll 2011 das erste schwach angereicherte Uran herstellen.

Armenien

Russlands Präsident Dimitrij Medwedew vereinbarte im August 2010 mit seinem armenischen Amtskollegen eine umfassende gegenseitige Zusammenarbeit auf militärischem und wirtschaftlichem Gebiet. Darunter ist auch der Bau eines neuen KKW, für den der russische Atomkonzern Rosatom den Zuschlag erhielt. Auftragsvolumen 5 Mrd. Dollar.
Das Abkommen regelt die Kooperation beim KKW-Bau des russischen Typs WWER (1000 MW) und die Ausbildung von Fachpersonal. Russland wird ferner Kernbrennstoff liefern. Laut dem armenischen Ministerium für Energie und Bodenschätze könnte der Bau des ersten KKW 2011 beginnen.
In Betrieb ist z.Zt. nur Mezamor 2, ein WWER-440, der 1980 in Betrieb ging und auf 30 Betriebsjahre ausgelegt ist.

Australien

Politik:
Um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern, plante die jetzige Regierung erneut den Atomeinstieg. Premierministerin Julia Gillard wollte die Atompolitik im Lichte der japanischen Katastrophe noch nicht bewerten. Eine Debatte müsse später geführt werden.
Australien verfügt über sehr erhebliche Kohle- und Uranvorkommen  (23% der Uran-Welt-Reserven), von denen die Exportwirtschaft profitiert.
Australien besitzt bisher kein KKW.  Es gab bereits einen Vorschlag für ein KKW: Im Jervis Bay Territorium an der Südküste von New South Wales. Mehrere Umweltstudien und auch Standortarbeiten wurden durchgeführt, zwei Bieter-Runden eröffnet und ausgewertet.  Die Regierung entschied jedoch, das Projekt nicht weiter zu verfolgen.
Im Juni 2006 wurde Dr. Switkowski zum Vorsitzenden eines Commonwealth-Regierungs-Untersuchungsteams zur Ermittlung der Nützlichkeit einer nationalen Kernkraftindustrie ernannt. Diese Taskforce stellte fest, dass Australien die Kernkraft in seinen Energiemix einfügen sollte. Andere Wissenschaftler bestritten anschliessend diese Feststellung. Switkowski wurde im März 2007 von Wissenschaftsministerin Julie Bishop zum Vorsitzenden der Australian Nuclear Science and Technology Organization (ANSTO) ernannt. Ende 2010 läuft seine Berufung aus.
Ende 2006 und Anfang 2007 machte Premier John Howard weit beachtete Aussagen zu Gunsten der Kernkraft – mit dem Hauptargument des Klimaschutzes. Die von ihm  geführte Regierung ging im November 2007 mit einem Pro-Nuklear-Programm in die Parlamentswahl – es gewann jedoch die Anti-Kernkraft-Partei Labour. Die folgende  Regierung unter Kevin Rudd bezeichnete Kernkraft als nicht erforderlich. Zuvor hatten Queensland und Tasmanien als Reaktion auf Howard´s Position Verbote des KKW-Baus auf ihrem Territorium erlassen. 
Projekte:
Australiens erster Kernreaktor – kein KKW – war der Schwerwasser-moderierte High Flux Australian Reactor (HIFAR), der 1960 seine volle Leistung von 10 MW therm. erreichte. Er wurde am Standort der ANSTO-Forschungseinrichtung in Lucas Heights gebaut und diente der Materialforschung und Isotopenherstellung. HIFAR wurde am 30.1.2007 ausser Betrieb genommen.
Ein gleichartiger Ersatzreaktor OPAL mit 20 MW wurde rechtzeitig gebaut und lief 6 Monate parallel zu HIFAR; anschliessend übernahm OPAL die Aufgaben des Vorgängers.
Einschätzung:
In Anbetracht der immensen Vorräte und der starken Kohleindustrie ist es nicht verwunderlich, dass Australien seinen Strom mit Kohlekraftwerken erzeugt. Hier gilt nicht das von den Erdöl und Erdgas liefernden Nationen (Russland, Golfstaaten) übereinstimmend genannte Motiv für die Kernkraft zur Stromerzeugung: Diese wertvoll gewordenen Energieträger wolle man nicht mehr in Kraftwerken verfeuern, sondern exportieren. Strom wird dann mit Kohle oder – zunehmend – mit Kernkraft erzeugt. Für Australien insofern keine Frage, was man angesichts seiner noch für Jahrhunderte reichenden Kohlereserven wählt.

Bahrain

Im Oktober 2007 gab König Hamad einen Plan zur Einführung der Technologie der nuklearen Energieerzeugung bekannt. Im März 2008 unterzeichneten Bahrain und die USA ein Kooperationsabkommen im Bereich der Kernenergie. Im Dezember 2008 führten Bahrain und Frankreich Gespräche über ein Atomprogramm.

Bangladesch

Der Leiter der Kommission für Atomenergie in Bangladesch gab im September 2007 bekannt, dass bis 2015 ein neues KKW am Standort Rooppur errichtet werden soll. Russland und Bangladesch unterzeichneten im Juli 2009 ein Abkommen über eine Zusammenarbeit im Kernenergiebereich.

Belgien

Belgien will bis 2025 aus der Kernenergie aussteigen. Darauf hätten sich die Parteien des Landes geeignet, so eine Regierungssprecherin am 31.10.2011. Der Beschluß dazu stammt aus dem Jahre 2003. Vor dem endgültigen Ausstieg müsse aber sichergestellt sein, daß es genügend alternativen Strom gebe und die Preise nicht explodierten. Erst dann sollen die ältesten drei Reaktoren bis 2015 abgestellt und bis 2025 sollte komplett aus der Kernenergie ausgestiegen sein.
Belgien hat 7 Blöcke in 2 KKW: Doel und Tihange. In Belgien hat der (gesamtnationale) Minister für Energie am 1.10 2009 die Inkraftsetzung eines Königlichen Dekrets angekündigt, mit dem eine 10-jährige Laufzeitverlängerung für die 3 ältesten KKW Doel 1, Doel 2 und Tihange 1 genehmigt wird; also bis 2025…………………
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Den gesamten sehr umfangreichen (78 Seiten A4) hervorragend recherchierten Beitrag können Sie als pdf Datei aus dem Anhang herunterladen. 
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Schlusskommentar

"Nach Limitierungen und Revisionen der früheren Beschlüsse zum Ausstieg aus der Kernenergie in Schweden, Belgien und Spanien ist Deutschland jetzt das einzige Land der Welt, das die Kernkraft ganz auslaufen lassen will."
(Zitat: VGB PowerTech e.V.; "Electricity Generation 2010/2011", Sep. 2010).
Dieser Satz gilt unverändert auch nach der Katastrophe von Fukushima.
Deutschlands Haltung hat sich im Grunde nicht verändert: die Nutzung der Kernkraft soll nach wie vor beendet werden; die einzigen Fragen sind: Wann ? Wie soll die wegfallende Grundlast sichergestellt werden ? Durch neue Kohlekraftwerke oder durch Atomstrom-Importe ? Sollen die sog. erneuerbaren Energien derart stark ausgebaut werden, daß zwangsläufig  bei dann drastisch gestiegenen Strompreisen die energieintensive Industrie aus Deutschland flüchtet ? Die jetzige emotionale und realitätsferne Debatte deutet darauf hin, daß Deutschland erst sehr tief in die genannten Schwierigkeiten geraten muß, bevor seine Politiker über unerträgliche Energiepreise, wachsende Arbeitslosigkeit und einbrechende Staatseinnahmen ihre Lektion lernen: Die Gesetze der Physik, der Mathematik und die Gesetze des Marktes sind weder durch Ideologie, durch Sonntagsreden, durch Hysterie oder durch unhaltbare Versprechungen von angeblich kurz bevor stehenden  Wundertechniken auszuhebeln.
Die Betrachtung der weltweiten Aktivitäten, der die vorliegende  Arbeit dient, beweist, daß auch weiterhin kein anderes Kernenergie nutzendes Land aus dieser Technik aussteigen will.  Selbst diejenigen Nationen, die erstmals die Kernkraft nutzen wollen, halten an ihren Plänen fest.
Verschärfen wird sich nach Fukushima der jeweils hinsichtlich der Sicherheit der Anlagen betriebene staatliche Kontrollaufwand; möglicherweise werden die Reaktorhersteller auch in einigen Fällen eine Änderung ihrer Auftragslage feststellen: Weniger Reaktoren der 2. Generation und statt dessen – trotz höherer Kosten – mehr Reaktoren der 3. Generation mit ihrer überlegenen Sicherheit.
Im Lichte der hier aufgelisteten neuen, weltweiten  Aktivitäten sowohl bei Kernkraftwerks-Neubauten als auch insbesondere angesichts der massiven und bereits sehr weit gekommenen Entwicklungen für die IV. Generation erscheint die deutsche Kernenergiepolitik als bemitleidernswerte Verirrung in eine ideologische Nische. Als besonders seltsam erweist sich die von Politikern erfundene Bezeichnung "Brückentechnologie", die inzwischen den Charakter einer hilflosen Beschwörungsformel erreicht hat, was aber den Rest der Welt nicht daran hindert, die Kerntechnik als die ausschlaggebende und zukunftsträchtigste Energietechnologie voran zu treiben. Diese Brücke ist mindestens 300 Jahre lang. Für die deutsche Forschung und Industrie geradezu deprimierend ist der technologische Vorsprung derjenigen Länder, die zu keinem Zeitpunkt ihre Entwicklungsarbeiten eingestellt haben: Russland, China, Indien, Frankreich, Südkorea, Japan und auch die U.S.A.
Deutschland hatte niemals die Chance, diese Entwicklung mit seiner angstgesteuerten Verhinderungspolitik auch nur zu verzögern, geschweige denn aufzuhalten. Es sind nur Arbeitsplätze vernichtet und Marktchancen verspielt worden, wertvollstes  Know-how ging verloren – sonst nichts. Noch sind deutsche Hersteller von Komponenten für Kernkraftwerke respektierte Mitspieler am Weltmarkt, aber auch das könnte sich bei andauernder Bekämpfung dieser Industrie noch zum Negativen verändern. Denn es ist zu befürchten, daß die Bundesregierung aus Schwäche, Konzeptionslosigkeit und Furcht vor den Medien am Ende auch die Exportbürgschaften auf den grünen Opferaltar legen und damit auch noch die verbliebene Zulieferer-Industrie preisgeben wird.
Im Grunde könnten die im Nuklearbereich noch vorhandenen Restpotenziale in der deutschen Industrie und Forschung theoretisch bei jetzt wieder einsetzender politischer Unterstützung (ohne Subventionen) wenigstens einen bescheidenen Anteil am expandierenden Milliardenmarkt retten.
Man zeige uns aber die Politiker oder Gewerkschaftler, die diese Haltung zu vertreten wagen, selbst wenn sie so denken. Von den Medien ganz zu schweigen.
Weitaus mehr gilt heute der Satz von Fritz Vahrenholt, der 2006 als damaliger Chef des Windkraftunternehmens Repower Systems feststellte: "Der deutsche Atomausstieg, der als weltweites Vorbild gedacht war, bleibt ein Alleingang."
Ein Jahr darauf äußerte sich die Bundeskanzlerin, die heute – nach wie vor im Amt – den vollständigen Ausstieg aus der Kernkraft verkündet,  zum gleichen Thema folgendermaßen: "Die Welt wird sich wenig nach unserer Meinung richten." 
Unter den zahlreichen Quellen sind hervorzuheben:
atw – atomwirtschaft-atomtechnik, International Journal for Nuclear Power, INFORUM GmbH, Berlin, ISSN-1431-5254 ; www.atomwirtschaft.de
bwk Brennstoff, Wärme, Kraft
www.areva.com
www.nuklear-forum.ch
www.buerger-fuer-technik.de
www.gen-4.org
www.world-nuclear.org
www.kernfragen.de
World Nuclear Association
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Dr.-Ing. Günter Keil, Sankt Augustin und Dipl.-Ing. Jürgen Wahl, Wachtberg b. Bonn

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