Going nuclear

Words / Dennis O'Neill First in the world nuclear-powered ship (icebreaker) Lenin at winter Shutterstock)
Emanuel Höhener 7. Dezember 2021 Energie, Physik - Chemie, Umwelt Comments (2)

Artikel aus Marine Professional, Friday, 26 November 2021

Agreement at the COP26 summit to increase the generation of clean energy could help lead the way to a nuclear revolution in shipping propulsion.

https://www.imarest.org/themarineprofessional/on-the-radar/6319-going-nuclear

While it can be argued that COP26 was or was not a success, one clear truth about the world’s required strategy to combat climate change has been firmly asserted – nuclear power will have to be part of the solution. 

Fortunately for shipping, it’s a realisation that has come just as the prospect of nuclear propulsion for non-naval vessels is looking more and more viable. 

“There’s a growing understanding that we can’t solve the climate crisis without nuclear energy,” explained Mikal Bøe, CEO of Core Power, a UK technology developer specialising in nuclear power for ocean transportation, which, as part of a consortium, recently secured major funding from the US Department of Energy to develop maritime nuclear Molten Salt Reactors (MSRs). 

“The shift to nuclear propulsion will be as revolutionary as the sail-to-steam era because MSR technology can make ships faster and vastly more efficient.

→ Artikel auf dem Web: going-nuclear

Anmerkungen zum Artikel «Going Nuclear»:

Möglicherweise ist die geschilderte Technik die einzig realistische, die zur Dekarbonisierung der Seefahrt im grossen Stil führen kann. Die Technik ist bekannt und bewährt (US Navy, Royal Navy, Marine Nationale, etc). Neue Reaktortechnologien stehen bereit, nicht nur für «on shore» Anwendungen.

Was im Marine Professional-Artikel in der Bildunterschrift behauptet wird, ist nicht richtig. Das erste Nuklear getriebene Schiff der Welt war das U- Boot der US Navy «USS Nautilus», 1958 (siehe Bild unten)

USS Nautilus

Das erste kommerzielle Schiff mit Nuklearantrieb war die «Savannah» 22’000 BRT, entwickelt und gebaut durch Amerikanische Werften und in Betrieb gesetzt 1962 (siehe Bild unten). Ausgerüstet war das Schiff mit einem Druckwasser Reaktor (PWR) von 74 MWth, in Betrieb von 1962 bis 1970, seither ein Museum.

Savannah

Anschliessend wurden nur drei weitere kommerzielle Schiffe mit Nuklearantrieb gebaut:

  • «Otto Hahn (D) 1968, 16’870 BRT, PWR 38 MWth , in Betrieb mit Nuklearantrieb von 1968 bis 1979, anschliessend Umbau auf Dieselantrieb. 
  • «Mutsu (J) 1970, 8’400 BRT, Leichtwasser Reaktor, Probefahrten zwischen 1970 und 1995, danach Umbau auf Dieselantrieb.
  • «Sevmorput» (Ru) 1988, 61’880 BRT, in kommerziellem Betrieb von 1988 bis 2012, eine Reaktivierung erfolgte Ende 2015.

Russland (resp. die frühere Sowjetunion) hat bis 2020 zehn nuklear getriebene Arktische (d. h. Eisklasse 10) Eisbrecher vom selben Typ wie im Artikel dargestellt, in Betrieb genommen. Die im Bild dargestellte «Lenin» war das erste Schiff dieser Bauart / Klasse.

Zuvor wurden 4 Eisbrecher derselben Klasse (derselbe Schiffsrumpf) mit dieselelektrischem Antrieb in Betrieb genommen. Die Dieselmotoren wurden seinerzeit von Sulzer geliefert, je Schiff waren dies 9 Motoren vom Typ «12 ZH 40» (also 108 Zylinder und 432 Ventile!). Dazu die untenstehenden Bilder, welche notabene aus meiner seinerzeitigen Thesis (mit dem Titel / Thema «Sulzer Two Stroke Marine Diesel Engines for Ice Breaking Cargo Ships») am Institute of Marine Engineers stammen, daher die etwas schlechte Bildqualität.

Rechts im Maschinenraum Grundriss die 9 Diesel- Generator Gruppen, links die 3 elektro- Motoren welche je einen Festpropeller treiben.

Dieser Typ (Klasse) Eisbrecher waren übrigens die ersten Überwasserschiffe, welche den geographischen Nordpol erreichten (die Diesel-elektrische wie auch die nukleare Version).

Diese Eisbrecher wurden gebaut, um die Schiffsrouten nördlich Sibirien (im Eismeer) das ganze Jahr offen zu halten, dies besonders für die Versorgung der Häfen an den grossen Flussmündungen (Ob, Yenisey, Lena etc.), welche ihrerseits die «Hubs» für die Entwicklung und den Betrieb der grossen Sibirischen Gasfelder dienen.

«Yamal» eine modernere Vertreterin der Russischen Nuklear- Eisbrecher Flotte

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Anmerkung: In neuster Zeit hat auch das dieselgetriebene Deutsche Polar- Forschungsschiff «Polarstern» 12’600 BRZ, in Betrieb seit 1982, welches von der Bauart her auch ein Eisbrecher der Eisklasse 10 ist. 

«Polarstern»

Wie der Artikel beschreibt, wird Nuklear-Antrieb – unter der Prämisse raus aus fossiler Primärenergie – mit Sicherheit in Zukunft breite Anwendung bei Hochsee-Schiffen finden. Die Technik ist bekannt, modernste Reaktorsysteme stehen zur Verfügung, die grosse Anzahl an notwendigen Einheiten wird der Nukleartechnik zu einem zusätzlichen «Boost» verhelfen (industrielle Massstäbe gelten dann).

Batterien für Hochsee-Schiffe würden viel zu schwer, sind also keine Option, um die notwendige, genügende Betriebsautonomie zu gewährleisten.

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