Mini-AKWs für US-Army – Blaupause für US-Energiewende?

Der Bedarf an elektrischer Energie schreitet bei den Streitkräften stetig voran: Immer mehr Computer und Datenverkehr, immer mehr Radargeräte etc. und neuerdings sogar Laser-Waffen. Hinzu kommen – zumindest beim US-Militär – bedeutende strategische Verschiebungen hin zu einer Konfrontation mit China und Russland. Bei diesen Gegnern hat man es weniger mit Kalaschnikows und „Panzerfäusten“, sondern mit präzisen Mittelstreckenraketen, einer funktionstüchtigen Luftabwehr und elektronischer Kriegsführung zu tun. Das alles vor allem in den Weiten des Pazifiks – für Amerikaner tauchen dabei sofort die Trauma von Pearl Harbor, den Philippinen und dem blutigen „Inselhopping“ auf dem Weg nach Japan auf. In einer breiten Allianz zwischen den Parteien im Kongress und Senat ist bereits der Umbau der Teilstreitkräfte eingeleitet worden. An dieser Stelle kommt die Kernenergie mit riesigen Schritten ins Laufen.

Stützpunkte (Flugbasen, Häfen etc.) haben den Bedarf von Kleinstädten an elektrischer Energie und Wärme. Sie müssen auch und gerade im Krieg sicher versorgt werden. Um welche finanzielle Größenordnung es sich dabei dreht, sieht man an den Energiekosten von 3,4 Milliarden US$ des US-Militärs (Fiskaljahr 2018) für seine 585.000 Einrichtungen und seine 160.000 Unterstützungsfahrzeuge. Damit im Kriegsfall diese Einrichtungen und die kämpfende Truppe sicher versorgt werden können, ist ein erheblicher logistischer Aufwand nötig. Nicht nur das, in den neun Jahren des Irak- und Afghanistan-Krieges sind 52 Prozent aller Opfer (18.700 Kriegsopfer) bei den Versorgungsfahrten eingetreten. Eine typische vorgeschobene Basis mit einer Grundlast von 13 MWel benötigt 16.000 Gallonen Diesel täglich. Das entspricht allein etwa sieben Tankwagen täglich. In den Weiten des Pazifiks unter feindlichen U-Booten und dem Beschuss durch Präzisionsmunition kaum zu leisten. Hier kommt die Idee des Einsatzes von Kernreaktoren. Durchaus keine neue Idee, aber mit neuer Technologie und neuen Randbedingungen.

Wie gewaltig die Stückzahlen sind, ergibt eine Studie der US-Army. Man hat zahlreiche Stützpunkte untersucht und kommt zum Schluss, dass man etwa 35 bis 105 Reaktoren mit einer elektrischen Leistung von 10 MWel und 61 bis 108 Reaktoren mit 5 MWel benötigt. Parallel hat das DOD („Verteidigungsministerium“) eine Untersuchung der Einrichtungen „in der Heimat“ (continental United States (CONUS)) durchgeführt. Es kommt zum Schluss, es sind 500 (!) Mini-Reaktoren sinnvoll. Abgesehen von den Einrichtungen in abgelegenen Regionen werden die meisten Anlagen aus den öffentlichen Netzen versorgt.

Man ist aber besorgt, daß die öffentlichen Netze immer anfälliger werden (Naturkatastrophen, Wind und Sonne etc.). Versorgungssicherheit ist aber für eine moderne Armee mit Radaranlagen, Raketenabwehr und totalem Kommunikationsanspruch überlebenswichtig. Im Zweiten Weltkrieg konnte man notfalls einen Flugplatz noch mit Petroleumlampen betreiben – eine Abwehr von Interkontinentalraketen ohne Strom für das Rechenzentrum und das Phasenradar ist so wertvoll wie eine Steinaxt. Insofern stellen sich hier notwendige Investitionen anders dar: Da die Versorgungssicherheit im Vordergrund steht, muss auch beim Bezug „billiger Energie“ aus dem öffentlichen Stromnetz trotzdem die volle Leistung über Dieselanlagen vorgehalten werden.

Hochenergie-Laser zur Drohnenabwehr 

Seit dem (in Deutschland verlachten) „Krieg der Sterne“ Programm von Ronald Reagen wird die Entwicklung von Hochenergie-Lasern mit Hochruck vorangetrieben. Die Klasse unter einem kW geht bereits an die Truppe, die Klasse bis 150 kW ist in der Erprobung. Die erste Anlage zur Abwehr von Drohnen ist bereits auf einem Schiff im Golf im Einsatz. Drohnen sind sehr billig und effektiv, wie man spätestens nach dem Einsatz durch den Iran gegen Ölanlagen in Saudi Arabien feststellen musste. Weil sie so billig sind, kann man durch einen Sättigungsangriff schnell auch modernste Luftabwehr überfordern. Als Gegenmaßnahme bleiben nur Laser zum Schutz der Anlagen im Nahbereich – ohne teuere Raketen, sondern nur mit „Energie“.

Ein weiterer Schritt sind Geschütze (rail gun), die massive Geschosse mit mehrfacher Schallgeschwindigkeit über große Entfernungen sehr präzise verschießen. Die erste Installation sollte auf den Zerstörern der Zumwalt-Klasse erfolgen. Dies sind vollelektrische Schiffe, die ein Gasturbinenkraftwerk zur wahlweisen Energieversorgung besitzen. Dieses Konzept hat sich aber nicht bewährt, da die elektrische Belastung (Trägheit des Bordnetzes durch An/Abschaltung so großer Leistungsspitzen, Wellenbildung im Bordnetz usw.) die gesamte Stromversorgung des Schiffes gefährdet. Man favorisiert zur Zeit deshalb sogar auf Schiffen separate „Mini-Reaktoren“.

Fahrzeuge mit Elektroantrieb besitzen zwei militärische Vorteile: Sie sind leise und haben nur sehr geringe Abwärme – sind also nur schwer zu orten. Erste Kleinlaster für den Einsatz bei Spezialeinheiten sind mit Elektroantrieb in der Erprobung. Grundsätzlich gilt auch hier, der Bedarf an elektrischer Leistung für Elektronik und (später) Bewaffnung nimmt stetig zu. Im Moment deutet sich deshalb ein Übergang zu hybriden Antriebssystemen an. Der immer größer werdende Bedarf an elektrischer Energie soll dann bei Stillstand (teilweise) aus Batterien gedeckt werden. Als Nebenprodukt ergibt sich noch der etwas geringere Spritverbrauch durch Vermeidung ungünstiger Teillast.

Wenn es gelänge, hoch mobile Kleinstreaktoren in Frontnähe zur Verfügung zu haben, könnte bei einer Umstellung auf vollelektrische Fahrzeuge der erforderliche Nachschub auf ein Minimum begrenzt werden. Alle hierfür notwendigen Unterstützungseinheiten würden für den Fronteinsatz frei. Ganz besonders groß ist das Interesse bei den US-Marines: Bei einer Konfrontation mit China müssten deren Einheiten sich möglichst schnell auf unterschiedlichen kleinen Inseln bewegen, um einer Vernichtung durch Mittelstreckenraketen etc. zu entgehen. Die Logistik – tausende Meilen von der Heimat entfernt – ist dabei das zentrale Problem. Diese Problematik ergibt sich bereits bei der Abschreckung, um den Frieden zu bewahren.

Breite Unterstützung für die Kernenergie

Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass es in den USA eine breite Unterstützung für die Kernenergie quer durch die Parteien gibt. Dies schließt sogar „Umweltschutzgruppen“ mit ein. Eine völlig andere Situation als in Merkelhausen. Widerstände kommen in den USA – wenn überhaupt – nur aus der fossilen Industrie. Selbst dort muss man noch deutlich unterscheiden: Die Kohleindustrie kämpft inzwischen selbst ums Überleben. Der „Feind“ ist nicht mehr nur die Kernenergie, sondern auch der Erdgassektor, der durch den Hype um Wind- und Sonnenenergie einen totalen Imagewandel erfahren hat. Jede neue Windmühle und jeder zusätzliche Sonnenkollektor fördert den Absatz von Erdgas (Dunkel-Flaute) bei der Stromerzeugung. Deutlich erkennt man diese Tendenz bereits in Texas: Kohlekraftwerke werden geschlossen und Gaskraftwerke neu in Betrieb genommen. Der Druck kommt über die „Alternativenergien“, für die Texas geradezu ideale Vorraussetzungen hat (dünne Besiedelung, recht stetige Winde vom Golf und jede Menge Sonnenschein). Hinzu kommen noch günstige Gaspreise (Begleitgas aus der Ölförderung) bei allerdings zunehmenden und preisstabilisierenden Exporten (nach Mexiko per Rohrleitungen und nach Übersee als verflüssigtes Erdgas).

Bisher haben die vom Kongress zugewiesenen Mittel sogar die Anforderungen der Verwaltung übertroffen. So wurden im Haushaltsjahr 2020 für das DOE’s Office of Nuclear Energy („Fachbereich Kernenergie des Energieministeriums“) nicht nur 1,49 Milliarden US-Dollar für die Kernenergie-Forschung bereitgestellt, sondern 230 Millionen Dollar zweckgebunden für ein „Programm zur Demonstration fortschrittlicher Reaktoren“. Im Rahmen dieses Programms wurden drei Wege für die Kooperation mit der Privatwirtschaft beschlossen: Förderung von zwei „Demonstrationsvorhaben“ innerhalb der nächsten 5 bis 7 Jahre, Risikominimierung bei Vorhaben, die einen erwarteten Entwicklungsbedarf von 10 Jahren haben und „fortschrittliche Reaktorkonzepte“, die einen Zeithorizont von mehr als 15 Jahren besitzen.

Der Kongress (Mehrheit Demokraten) hat das DOD („Verteidigungsministerium“) bereits 2019 (also während der Präsidentschaft von Trump) aufgefordert, seine Stützpunkte durch „Minireaktoren“ unabhängiger von der öffentlichen Stromversorgung zu machen (siehe 2019 National Defense Authorization Act, NDAA, Section 327). Darin wird gefordert, mindestens einen Stützpunkt bis zum 31.12.2027 durch einen zugelassenen „Minireaktor“ zu versorgen. Das DOD’s Office of Acquisition and Sustainment („Beschaffungsstelle des US-Verteidigungsministeriums“) arbeitet dafür eng mit dem DOE („Energieministerium“) zusammen.

Ebenfalls 2019 wurden 70 Millionen Dollar im Haushaltsjahr 2020 für ein Konstruktions- und Testprogramm für mobile Kleinstreaktoren zur Versorgung vorgeschobener Militärbasen eingestellt. Dies war der Start des „Projekt Pele“. Im März 2020 wurden knapp 40 Millionen Dollar für die Unternehmen BWXT, Westinghouse, und X-energy für einen zweijährigen Konstruktionszeitraum bewilligt. Danach soll ein Prototyp beim National Laboratory (INL) gebaut und 2024 mit einer C-17 zu einem Stützpunkt in Alaska geflogen werden, um die Mobilität und den Betrieb unter Praxisbedingungen zu demonstrieren. Damit es mit der Kerntechnik vorangehen kann, hat das DOD im Haushaltsjahr 2021 über 100 Milliarden Dollar für Forschung, Entwicklung, Tests und Auswertung (RDTE) beantragt. Das ist der größte Betrag in der Geschichte des DOD. Allgemein wird geschätzt, dass für die Umsetzung des „Minireaktor-Programms“ insgesamt 500 Millionen Dollar benötigt werden.

Genehmigungsproblem im Ausland

Eigentlich kann das US-Militär Reaktoren bauen, wie es will. Beispiel hierfür sind die zahlreichen Reaktoren für U-Boote und Flugzeugträger. Übrigens mit einer exzellenten Verfügbarkeit und Sicherheitsbilanz. Allerdings mit einem entscheidenden juristischen Unterschied: Die Schiffe sind amerikanisches Territorium. Man braucht mit ausländischen Häfen nur über eine Genehmigung zum Einlaufen beziehungsweise den einzuhaltenden Regularien zu verhandeln. Für Stützpunkte in anderen Ländern geht das sicher nicht. Dort wird man sich den jeweiligen nationalen Genehmigungsverfahren unterwerfen müssen. Das gilt schon für den Transport mobiler Reaktoren dort hin. Insofern ist es folgerichtig, dass man von Anfang an eine Zulassung durch das NRC (Genehmigungsbehörde für kommerzielle Kernkraftwerke, United States Nuclear Regulatory Commission) anstrebt. Da immer noch die Zulassung durch das NRC als internationaler „Goldstandard“ betrachtet wird, wird dies die Genehmigung im Ausland stark vereinfachen und beschleunigen.

Ganz so einfach ist die Sache allerdings nicht. Das NRC ist bisher auf die Genehmigung von Leichtwasserreaktoren spezialisiert. Für „fortschrittliche Reaktoren“ mit anderen Kühlmitteln, Brennstoffen und Sicherheitssystemen sind noch erhebliche Vorarbeiten zu leisten, bis das Risiko qualitativ und quantitativ nachvollziehbar bemessen werden kann. Je mehr Unternehmen mit unterschiedlichen Konzepten kommen, um so mehr kommt das NRC an seine Kapazitätsgrenzen. In diesem Fiskaljahr beträgt ihr Etat rund 860 Millionen Dollar, wovon etwa 430 Millionen auf die Reaktorsicherheit entfallen.

Das US-Militär arbeitet schon immer eng mit der Privatwirtschaft zusammen und man ging schon immer unkonventionelle Wege: In den 1950er Jahren entwickelte man die Sidewinder Flugabwehrrakete: Einmal abgeschossen, suchte sie sich selbst über ihren Infrarot-Suchkopf ihren Weg ins feindliche Ziel. Ein echter Gamechanger im Luftkampf. Die Sache hatte nur einen Haken: Man brauchte große Stückzahlen, was aber beim damaligen Stand der Halbleitertechnik schlicht zu teuer war. Man ging einen typisch kapitalistischen Weg: Um die Stückpreise zu senken, brauchte man zusätzliche Stückzahlen aus dem zivilen Sektor. Die Spielkonsole war geboren.

In puncto „Mini-Reaktoren“ zeichnet sich der gleiche Weg ab. Man kann bereits Minengesellschaften für solche Reaktoren begeistern. Überall, wo Diesel-Kraftwerke in abgelegenen Regionen im Einsatz sind, besteht wegen der hohen Stromkosten ernsthaftes Interesse. Ein weiteres Einsatzgebiet ergibt sich aus dem Hype für Elektrofahrzeuge. Will man Schwerlaster elektrifizieren, braucht man überall dort, wo man heute Tankstellen hat, Ladestationen. Diese brauchen aber enorme Leistungen, wenn man einen LKW auch in etwa 20 Minuten voll aufladen will. Hier kommen flugs Minireaktoren ins Spiel. Mit ihnen könnte man kontinuierlich Wärmespeicher beladen, die anschließend bei Bedarf große Spitzenleistungen über Dampfturbinen bereitstellen könnten. Es gibt bereits Pläne in Zusammenarbeit mit den Marketing-Genies von Tesla. Da freut sich doch das Grüne-Öko-Herz oder vielleicht doch nicht?

Dieser Beitrag erschien zuerst auf Klaus Dieter-Humpichs Blog Nuke Klaus.

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Leserpost

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Uwe Böttjer / 10.11.2020

Es sei der allgemeinen menschlichen Vergesslichkeit geschuldet, dass noch in den 60er Jahren in Deutschland das friedliche Verfahren zur Energieerzeugung freudig begrüßt wurde und zu einer Aufbruchstimmung für die Stromerzeugung aus Kernkraftwerken führte, die schon bald darauf massiv bekämpft wurde. Beginnend mit dem geplanten Bau eines Kraftwerkes in Wyhl bildete sich eine starke Gegenbewegung. Ihr politischer Arm, die Grünen, beschloss 1998 gemeinsam mit der SPD als Regierungskoalition den Ausstieg aus der Kernenergie .  Aus heutiger Sicht ist es kaum vorstellbar, dass noch im Mai 1964 eine “Nukleare Kieler Woche” stattfand, in der sich internationale Fachleute aus Belgien, den USA, Frankreich, Großbritannien, Italien, den Niederlanden und Deutschland zwecks wissenschaftlichen Austauschs beteiligten. Zeit und Ort des Treffens sind deshalb so gewählt worden, weil das auf der Kieler Howaldtswerft liegende erste europäische Reaktorschiff Otto Hahn kurz vor seinem Stapellauf fußläufig besichtigt werden konnte. Bei der Eröffnungsfeier sagte Minister- präsident Dr. Helmut Lemke, man rechne heute in der Welt mit der Kernenergie als einen festen Faktor. 1968 lief die Otto Hahn zur ersten nuklearen Probefahrt in die Ostsee aus. Für Cineasten: Einer der Kapitäne war Heinrich Lehmann-Willenbrock, “Seemann von Jugend an. Im Krieg war er mein U-Boot-Kommandant, eines der hoch-dekorierten Asse”, schrieb Lothar-Günter Buchheim in seinem Buch “Der Abschied”. In diesem Roman berichtet der Autor über seine letzte ge- meinsame Reise mit seinem ehemaligen U-Boot-Kapitän auf der Otto Hahn nach Durban, dem er in seinem Roman “Das Boot” ein bleibendes Denkmal ge- setzt hat. Im Laufe der Jahre wurden deutsche Kernkraftwerke ein Symbol für Fortschritt und Sicherheit. Das Kernkraftwerk Brunsbüttel wurde nach Umbauten für 300 000 000 Euro nicht mehr in Betrieb genommen. Der Ausstiegsbeschluss der Regierungskoalition ist und bleibt töricht - für alle Ewigkeit!

Gerhard Hotz / 10.11.2020

Man muss hier aber noch auf ein strukturelles Problem des US-Militärs hinweisen: Die USA haben in der Vergangenheit aus Kostengründen die Herstellung von Komponenten ihrer komplexen Waffensysteme vermehrt ins Ausland, d.h. möglicherweise zu potenziellen Kriegsgegnern verlagert und sich damit abhängig von diesen gemacht. Das schränkt die Möglichkeiten der US-Army ein, was dann aber doch auch gut für den Weltfrieden sein kann (oder auch nicht).

Ralf Pöhling / 10.11.2020

Auch wenn das die Friedensbewegung mit Sicherheit nicht hören will: Der Krieg ist die Mutter aller Dinge. Auch in Friedenszeiten. Ohne (kriegerische) Raketentechnik wären wir bis heute nicht auf dem Mond, geschweige denn überhaupt im All gewesen. Satelliten und damit internationales TV im heimischen Fernsehgerät, hätten wir auch nicht. Geschweige denn das GPS gestützte Navi. Bzgl. der auf Laser basierten Drohnenabwehr und den bereits vor geraumer Zeit auf dieser Webseite vorgestellten Minireaktoren ging mir schon das selbe durch den Kopf: Das passt wunderbar zusammen. Bei der Versorgung von Stützpunkten durch solche Reaktoren wird das “Verstecken” derselben vor der Feindaufklärung der eigentlich relevante Punkt sein, weit vor den lokalen Umweltschutzbestimmungen. Man muss verhindern, dass der Feind mit einem gezielten Treffer nicht gleich die ganze Versorgung lahmlegen und eventuell den ganzen Stützpunkt verstrahlen kann. Bei einem Schiffsreaktor auf See, ist das zweitrangig. Da ist das Schiff bei einem effektiven Treffer in jedem Fall komplett abgesoffen. Bei einem ( viel größeren) und stationär auf Landmasse stehenden Stützpunkt, sieht das jedoch anders aus. Da darf der Reaktor für den Feind nicht sicht- und ortbar sein. Man denke in dem Zusammenhang an übliche Kernkraftwerke, die mit ihrer Kuppel so massiv einzementiert sind, dass sie auch einen Flugzeugabsturz überstehen. Bei einem Minireaktor ergibt solch ein Kuppel aber keine Sinn, weil der Reaktor dann nicht mehr “mini” ist. Die unterirdische (versteckte) Unterbringung eines solchen Minireaktors könnte das Problem lösen. In jedem Fall ist diese Technik auch für den zivilen Markt hochinteressant. Wenn es denn wirklich vom Öl weggehen soll. Batterien aufladen bzw. die Wasserstoffherstellung mittels Atomstrom, ist eben weit realistischer und effektiver, als das gleiche mit Solarpanels oder Windmühlen erreichen zu wollen.

R. Bunkus / 10.11.2020

Nicht nur dass man in den USA über den Einsatz von Mini-KKWs in der Armee nachdenkt, man übt sich überhaupt strategischen Überlegungen zur Verteidigung des Landes, etwas was man in Deutschland längst aufgeben hat. Nunja, die Islamisten werden ihr frisch erobertes Almanya schon verteidigen, die Deutschen spielen keine Rolle mehr.

Holger Sulz / 10.11.2020

“Kleinstreaktoren in Frontnähe”- da stehen einem die Haare zu Berge, selbst wenn man wie ich der Kernenergie sehr offen gegenübersteht. Diese “Kleinstreaktoren” gibt es nämlich schon zuhauf auf dem Meeresboden vor Nowaja Semlja, die dort auf unbestimmbare Zeit noch für ordentliche Überraschungen sorgen werden, man braucht wirklich nicht noch mehr langlebige Transurane in dieser Welt. Ein Bumms mit einer Drohne macht dann nämlich die Gegend auf Menschengedenken unbewohnbar. Ich glaube nämlich nicht, daß das nette US-Militär dabei auf moderne Flüssigsalz- oder Thoriumreaktoren setzt, sondern den uralten Billigmist nimmt, den man eh schon hat und der schonmal durchgeht, die Schneise der Verwüstung im Ural 1957 und Tschernobyl war jedenfalls beeindruckend, genauso wie die hohe Zahl an Havarien in U-Booten- aber nitschewo, was macht das schon. Hat was, die Idee mit den Teslas: cruisen halt künftig Fahrzeuge mit kleinen Minireaktoren drin (die futuristischen 50er Jahre lassen grüßen!) durch die Gegend und alle Grünninnen-Quotzinnen sind glücklich…

K Bucher / 10.11.2020

Mini-AKWs für US-Army oder warum nicht die Frage : Mini-AKWs für die 57 ISLAM Staaten?  währe das nicht auch ein viel Interessanterer Titel oder juckt es da einem Sleepy Joe Anhänger dermaßen zwischen den Beinen oder sonst wo um solche läppischen Vergleiche aufzustellen ? ich fürchte man wird es NIE genauer erfahren , aber vielleicht ist das auch Gut so

George Samsonis / 10.11.2020

Vor langer, langer Zeit ist in einer Ausgabe des Magazins “P.M.” von Peter Moosleitner ein Artikel erschienen, an den ich mich noch gut und gerne erinnere. Es ging um Klein-Kernkraftwerke, die immer und überall (für unsere Freunde, die sog. “Umweltschützer” wichtig) CO2-freie (Öko-)Energie liefern sollten. Der Artikel ließ damals mein kernenergie-freundliches Herz schneller schlagen. Genau so wie dieser Artikel heute. Die Amerikaner machen es um eben immer vor, wie es richtig geht.

H.Wess / 10.11.2020

Wird hier jetzt der 3. E-WK durchgespielt? Da ist doch Deutschland mit an vorderster Front. Mit unseren Bio-Gas sowie Windkraftanlagen werden wir den Imaginären Feind, also Rächts und Nasi in die Flucht schlagen. Vorher werden wir 200 000 000 Meerschweinchen zur alternativen Laufradstromerzeugung als Reserve züchten und trainieren. Kirk an Enterprises, Kirk an Enterprises…. Scoty bitte hoch beamen.

Walter Weimar / 10.11.2020

Hat das noch der böse Trump angeregt oder schon der gute Biden? Egal, Deutschland braucht so was nicht. Hier machen Leute Wind, das würde für die Menschheit Strom reichen, ist zum Schluß kein Wind, nur heiße Luft.

Wilfried Cremer / 10.11.2020

Das grüne Ökoherz klabastert. Wenn Trump geht, ist das z.T. auch sein Verdienst. Es werden viele alte linke Schluffis sterben, und der Rest macht auf Totalchaoten. Es wird krass.

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