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Hochtemperaturreaktor (HTR)

Der Hochtemperaturreaktor (HTR) wurde in Deutschland als Kugelhaufenreaktor entwickelt.

Der Reaktorkern besteht aus einer Schüttung von kugelförmigen Brennelementen, die von einem zylindrischen Graphitaufbau als Neutronenreflektor umschlossen wird.

Die Brennelemente von 60 mm Durchmesser bestehen aus Graphit, in den der Brennstoff in Form vieler kleiner beschichteter Teilchen eingebettet ist. Die Beschichtung der Brennstoffteilchen mit Pyrokohlenstoff und Siliziumkarbid dient zur Rückhaltung der Spaltprodukte. Die Brennelementbeschickung erfolgt kontinuierlich während des Leistungsbetriebes.

Zur Kühlung des Reaktorkerns dient das Edelgas Helium, das beim Durchströmen der Kugelschüttung je nach Anwendungszweck auf 700 bis 950 °C erhitzt wird. Alle Komponenten des primären Helium-Kreislaufes sind in einem Reaktordruckbehälter eingeschlossen.

Der Hochtemperaturreaktor ist eine universell einsetzbare Energiequelle, die Wärme bei hoher Temperatur bis 950 °C für den Strom- und gesamten Wärmemarkt bereitstellt. Weiteres Ziel der HTR-Entwicklung ist die direkte Nutzung der nuklear erzeugten Wärme bei hoher Temperatur für chemische Prozesse, insbesondere zur Kohlevergasung.

Als erster deutscher HTR war das AVR-Versuchskraftwerk in Jülich von 1966 bis 1988 in Betrieb. Es hat die Technik des Kugelhaufenreaktors und seine Eignung für den Kraftwerksbetrieb bestätigt. Durch langjährigen Betrieb bei 950 °C Heliumtemperatur wurde die Eignung des HTR als Prozeßwärmereaktor demonstriert.

Als zweites deutsches Projekt war das THTR-300-Prototypkernkraftwerk in Hamm-Uentrop von 1985 bis 1988 im Leistungsbetrieb.