Kernenergie: Forschung und Lehre

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1 Kernenergie: Forschung und Lehre Kompetenzverbund Kerntechnik Südwestdeut. Forschungs- und Lehrverbund Kerntechnik KIT School of Energy Vorlesungen / Sommerschulen Doktorandenausbildung 13. Mai KIT 1 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

2 Kompetenzverbund Kerntechnik 2 KIT 2 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

3 Kompetenzverbund Kerntechnik 3 KIT 3 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

4 Kompetenzverbund Kerntechnik Gründung: Der Kompetenzverbund Kerntechnk trat am 16. März 2000 zu seiner ersten Sitzung zusammen. Mitglieder: FZJ, FZK (Vorsitz), FZD, GRS. Ständige Teilnehmer: PTKA und PTR. Ständige Gäste: BMBF, BMWA und BMU. Sitzungen mindestens alle 6 Monate. 17. Sitzung am in Dresden. 4 KIT 4 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

5 Kompetenzverbund Kerntechnik Strategische Ziele für Deutschland: Abstimmung und Bündelung der Aktivitäten im Bereich der (mit öffentlichen Mitteln geförderten) nuklearen Sicherheitsund Endlagerforschung (Programm orientierte F&E); Verstärkte Kooperation mit den Hochschulen und der Industrie und kooperative Unterstützung internationaler Initiativen zur Kompetenzerhaltung in der Kernenergie (z.b. ENEN, WNU); Darstellung und Trends bei der Arbeitsplatzentwicklung und bei den Ausbildungskapazitäten im kerntechnischen Bereich; Mitwirkung bei der Weiterentwicklung internationaler nuklearer Sicherheitsstandards. 5 KIT 5 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

6 Kompetenzverbund Kerntechnik: Mitglieder Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe Technische Uni Berlin Uni Clausthal-Zellerfeld RWTH Aachen Forschungszentrum Jülich HS Aachen Universität Karlsruhe Universität Stuttgart Universität Heidelberg Forschungszentrum Karlsruhe Institut für Transurane HS Ulm und HS Furtwangen BMBF BMWi BMU Herstellerindustrie Elektrizitätsversorger Zulieferindustrie Technische Universität Dresden Forschungszentrum Dresden-R. HS Zittau-Görlitz Techn. Universität München Gesellschaft für Anlagenund Reaktorsicherheit 6 KIT 6 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

7 Regionales Patenschaftskonzept der EVU und der Hersteller 7 KIT 7School of Energy Forschungszentrum Vorname Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007Karlsruhe GmbH

8 SWD FuL Verbund Kerntechnik 8 KIT 8 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

9 Südwestdeutscher Forschungs- und Lehrverbund Kerntechnik: Gründung am EnBW Energie Baden-Württemberg AG Institut für Transurane Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg Universität Karlsruhe (TH) Universität Stuttgart Hochschule Furtwangen University Hochschule Ulm 9 KIT 9 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

10 Status und Zielsetzung In der Kerntechnik verfügt Baden-Württemberg im Ländervergleich über die umfangreichsten wissenschaftlich-technischen Ressourcen und deckt das fachlich breiteste Spektrum ab. Dies bezieht sich auf die Forschung und die Lehre. Einrichtung gemeinsamer und neuer Professuren. Diese Kompetenzen sollen im Südwestdeutschen Forschungs- und Lehrverbund Kerntechnik gebündelt, nach außen sichtbar und damit durch Synergien wissenschaftlich noch effizienter und erfolgreicher gemacht werden. Wichtiger Schritt in Richtung einer sicheren und unabhängigen Energieversorgung in Baden-Württemberg. 10 KIT 10 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

11 Gegenstand der Vereinbarung Verstärkte Zusammenarbeit der Partner in der kerntechnischen Forschung und Lehre in Baden- Württemberg sowie Bündelung der bestehenden Kapazitäten. Die Schwerpunkte liegen im Wesentlichen in den Bereichen Reaktortechnik, Nuklearer Brennstoffkreislauf, Radio- und Nuklearchemie, Endlagerung, Strahlenforschung und Rückbautechniken. Die Forschungsaktivitäten sowie das Vorlesungsangebot und weitere Lehrveranstaltungen (Sommerschulen, Praktika) sollen optimal aufeinander abgestimmt und die gegenseitige Anerkennung von Prüfungsleistungen sichergestellt werden. Einrichtung gemeinsamer und neuer Professuren. 11 KIT 11 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

12 Einrichtung Neuer Professuren Ausschreibung von 3 kerntechnischen Professuren am KIT Stellenausschreibung 1: Leitung des Instituts für Neutronenphysik und Reaktortechnik (INR) am Forschungszentrum Karlsruhe und W3 Professur für Fusionstechnologie und Reaktortechnik (IFR) an der Universität Karlsruhe (TH) Stellenausschreibung 2: Leitung der Abteilung Anlagendynamik und Reaktorsicherheit des Instituts für Neutronenphysik und Reaktortechnik (INR) am Forschungszentrum Karlsruhe und EnBW-Stiftungsprofessur (W3) für Dynamik kerntechnischer Systeme an der Universität Karlsruhe (TH) Stellenausschreibung 3: 12 KIT 12 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007 W3 Professur für Innovative Reaktorsysteme an der Universität Karlsruhe (TH) und Leitung der Arbeitsgruppe Auslegung und Sicherheit innovativer Reaktorsysteme des Instituts für Neutronenphysik und Reaktortechnik (INR) am Forschungszentrum Karlsruhe

13 Südwestdeutscher Forschungs- und Lehrverbund Kerntechnik Professur für Technologie u. Management des Rückbaus Kerntechnischer Anlagen 13 KIT 13 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

14 New KIT Shared Profesorship Technologie und Management des Rückbaus kerntechnischer Anlagen : Sascha Gentes, TMB Institut für Technologie und Management im Baubetrieb Zielsetzung (u.a.): Entwicklung praxisbezogener neuer Rückbautechnologien speziell zur Oberflächendekontamination AMANDA: Autark arbeitender Manipulator für Dekontaminations-Arbeiten Anforderungen: Autark arbeitender Manipulator mit sensibler Fräse zur Verwendung an exponierter Stelle 14 KIT 14 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

15 Gemeinsame Matrix der Arbeitsschwerpunkte Forschung Lehre Reaktor- Nuklearer Materialien Radio- und End- Strahlen- Rückbau- Vorlesun- Sommer- Praktika technik Brennstoff- und Nuklear- lagerung forschung, techniken gen schulen kreislauf Werkstoff- chemie medizin. prüfung Forschung FZK EnBW ITU Uni Heidelberg Uni Karlsruhe Uni Stuttgart Hochschule Furtwangen Hochschule Ulm 15 KIT 15 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

16 Gemeinsame kerntechnische Vorlesungen: Fakultätsübergreifend sollen folgende Themenfelder im Bachelor- und Master-Studium abgedeckt werden: Reaktortechnik und entwicklung Reaktorsicherheit Kernbrennstoffkreislauf Nukleare Entsorgung und Actinidenchemie Strahlenforschung Rückbautechniken Abschluss als Master of Science mit Vertiefungsrichtung Kerntechnik oder Master of Nuclear Engineering (Fernziel) 16 KIT 16 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

17 Gemeinsame kerntechnische Vorlesungen am KIT (1/3) Kategorie Veranstaltung Dozent Institut SWS K* Energiesysteme I Badea / Cacuci IKR K* Energiesysteme II Badea / Cacuci IKR K* # Grundlagen der Energietechnik Badea IKR K* Strahlenschutz Bayer IKR 4 K Kernenergie Badea IKR 2 E* # Kernkraftwerkstechnik Schulenberg IKET (FZK) 2 K Reaktorphysik, Kernbrennstoffkreisläufe und Reaktoren der Generation III und IV Cacuci / Badea IKR 2 E* # Kraftwerkstechnik I (Fossil, Nuklear) Bauer IST 2 K NN Leiter IRS IRS (FZK) 4+2 KM* # Neutronen- und Reaktorphysik Fischer IRS (FZK) 2+2 EM Reaktor- und Anlagendynamik EnBW Professur IRS (FZK) 2 E* Reaktorsicherheit Sanchez-Espinoza IRS (FZK) 4+2 KM Spezielle Aspekte der Thermohydraulik in der Kerntechnik Fiebiger Professur IFR 4+2 EM Werkstoffentwicklung für die Kern- und Fusionstechnik Möslang / Rieth IMF I (FZK) 2 17 KIT 17 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

18 Gemeinsame kerntechnische Vorlesungen am KIT (2/3) E Numerische Methoden in der Kerntechnik Fiebiger Professur IFR 2+2 E Sicherheitsmassnahmen in Kernkraftwerken gegen auslegungsüberschreitende Störfälle 18 KIT 18 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007 Tromm et al. NUKLEAR (FZK) E* Wasserstofftechnologie Jordan IKET (FZK) 2 E # Numerische Methoden in der Strömungstechnik Magagnato/Pantle FSM 2 E* Zweiphasenströmung mit Wärmeübertragung Schulenberg IKET (FZK) 2+2 EM* # Numerische Modellierung von Wörner IKR 2 Mehrphasenströmungen EM* Hydrodynamische Stabilität Class IKET (FZK) E* # Strömung, Wärmeübergang und Kühlung Bauer/Schulz IST 2 Block EM* Frederic Joliot Otto Hahn Summer School Heinzel / Cacuci IRS / IKR Block EM* # Energietechnisches Praktikum Bauer/Maas IST/ITT 3 KM* Radiochemie I und II Geckeis INE (FZK) 4+2 EM* Radiogeochemie Bosbach INE (FZK) Block EM* Radiochemisches Praktikum Geckeis INE (FZK) Block K* Grundlagen im Strahlenschutz Urban ISF (FZK) 2 K* Strahlenschutzmesstechnik I Urban ISF (FZK) 2+2 K* Strahlenschutzmesstechnik II Urban ISF (FZK) 2+2 K* Strahlenschutzmesstechnik III Urban ISF (FZK) 2+2 E* Labor Kernstrahlenmesstechnik Urban et al. ISF (FZK) 4

19 Gemeinsame kerntechnische Vorlesungen am KIT (3/3) E Biokinetik Urban IST (FZK) 2 E Radioökologische Grundlagen Urban IST (FZK) 2 E Verfahrenstechniken der Dekontamination Gentes TMB 2 E Verfahrenstechniken der Demontage Gentes TMB 2 E* # Energiesystemanalyse Grunwald Inst. f. Philosophie/ ITAS (FZK) 2 * : Vorlesung existiert. *# : Vorlesung existiert und wird sowohl im Schwerpunkt Fusionstechnologie als auch im Schwerpunkt Kernenergie angeboten. KIT bietet die Möglichkeit zu einem vollen kerntechnischen Abschluss Industrie und EVUs fördern Praktika, Diplomarbeiten und Dissertationen in der Kerntechnik Hervorragende Übernahmebedingungen für erfolgreiche Absolventen 19 KIT 19 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

20 ENEN European Nuclear Education Network The ENEN Association A non profit international organization established on September 22, 2003 under the French law of Mission The preservation and further development of higher nuclear education and expertise. Objectives to deliver a European Master of Science degree in nuclear engineering, to encourage PhD studies, to promote exchange of students and teachers participating in the network, to establish a framework for mutual recognition, to foster and strengthen relations between universities, nuclear research laboratories, industries and regulatory bodies, to ensure the quality of academic nuclear engineering education, training and research, to create incentives and increase career attractiveness for the enrolment of students and young academics in nuclear disciplines. 20 KIT 20 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

21 KIT Zentrum Energie 21 KIT 21 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

22 Das KIT-Zentrum Energie KIT-Zentrum Energie Direktion / Lenkungsausschuss Topic 1: Energieumwandlung Topic 2: Erneuerbare Energien Topic 3: Energiespeicherung und -verteilung Topic 4: Effiziente Energienutzung Topic 5: Fusions- Technologie Topic 6: Kernenergie Topic 7: Energiesystemanalyse 22 KIT 22 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

23 Topic-Sprecher und Stellvertreter: KIT Zentrum Energie Direktion Lenkungsausschuss Topic 1: Bockhorn (Bauer) Topic 2: Ziegahn (Kolb) Topic 3: Leibfried (Noe) Topic 4: Wagner (Kind, Ziegahn) Topic 5: Janeschitz (Thumm) Topic 6: Knebel (Schulenberg) Topic 7: Grunwald (NN) 23 KIT 23 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

24 Karlsruhe School of Energy Struktur Karlsruhe School of Energy 24 KIT 24 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

25 Das KIT-Zentrum Energie: Strukturelemente Karlsruhe School of Energy Kernenergie Fusionstechnologie Physik Elektrotechnik &I nformationstechnik Chemie & Biowissenschaften Maschinenbau Nuklear Fusion Rationelle Energieumwandlung Erneuerbare Energien Energiesystemanalyse JRC-Institute for Transuranium Elements (ITU) Commissariat à l'energie Atomique (CEA) EnBW AREVA GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ) Universität Heidelberg Universität Stuttgart Erneuerbare Energien Energieumwandlung Effiziente Energienutzung Energiespeicherung und -verteilung Energiesystemanalyse Fakultäten Programme Externe Partner 25 KIT 25 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

26 Struktur Karlsruhe School of Energy School Management School Office Module 1: Energy Conversion Module 2: Renewable Energy Technology Module 3: Energy Storage and Distribution Module 4: Efficient Energy Use Module 5: Fusion Technology Module 6: Nuclear Energy Module 7: Energy Systems Analysis 26 KIT 26 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

27 Reaktorentwicklung und Sicherheit Nukleare Entsorgung Modul 6 Kernenergie Strahlenforschung Rückbautechniken Disziplinen: Neutronenphysik Thermo- und Fluiddynamik Strukturmechanik und Werkstoffe Brennstoffe Actiniden- und Trennchemie Thermodynamik der Actiniden Geochemie der Actiniden 28 KIT 28 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

28 Kerntechnische Ausbildung in Deutschland und am KIT Neue Professuren Vorlesungen Praktika, Sommerschulen, Kompaktkurse (Beispiele) Doktoranden 29 KIT 29 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

29 New / proposed Nuclear Professorships at German Universities FZK-INR together with University Karlsruhe: Neutron Physics and Reactor Technology (FZK) / Innovative Reactor Systems (Fiebiger Land BW) / Plant Dynamics and Reactor Safety (Endowed Chair by EnBW) (laufende Verfahren) FZK-INE together with University Heidelberg: Radio-Chemistry (Endowed Chair by SEF) FZK-INE together with University Karlsruhe: Radio-Chemistry University Karlsruhe with FZK: Technology and Management of Decommissioning of Nuclear Facilities (KIT Junior Professorship) Universiy Stuttgart: Kernenergetik (in Vorb.) University Stuttgart with FZK: Neutron Physics (in Vorb.) University München together with E.on: Nuclear Technology and System Safety University Dresden: Nuclear Technology and Hydrogen University Aachen together with RWE: Nuclear Technology / Waste Disposal / Nuclear Fuel Cycle (laufende Verfahren) University Clausthal-Zellerfeld: Permanent Storage Systems (Endowed Chair by GNS) 30 KIT 30 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

30 Nachwuchsförderung: Sommerschulen, Praktika,... Am FZK / mit FZK durchgeführte Kurse: (u.a.) Frederic Joliot Otto Hahn Summer School ( FZK) International School on Fusion Technologies ( FZK) Radioisotopenpraktikum Karlsruhe (März 2007 FZK) Summer School on Actinide Science and Applications within the European NoE ACTINET ( Karlsruhe) Spring school on computational chemistry and physics within the European NoE ACTINET ( Cadarache) European Hydrogen Safety Summer School ( Belfast) Winter School in Theoretical Chemistry within the European NoE ACTINET ( Helsinki) Am KIT FZK geplante Kurse: (u.a.) International Students Workshop on HPLWR ( Karlsruhe) International School on Fusion Technologies (Aug./Sept. 2008) 32 KIT 32 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

31 Frederic Joliot Otto Hahn Summer School on Nuclear Reactors Veranstalter: Ort: Thema: FZK und CEA alternierend in Karlsruhe und Cadarache Moderne Reaktorphysik, Brennstoffe und Modellierung komplexer Systeme 2007: 'Sustainability of Nuclear Energy: Generation IV, Partitioning and Transmutation, Waste Management'. Teilnehmer: 61 Doktoranden und Wissenschaftler aus 16 Ländern Bisher erfolgreichste Schule! 2008: Numerical Modelling and Benchmarking 2009: Fast Reactors Challenges and Chances 33 KIT 33 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

32 Radioisotopenpraktikum im FZK für Radiochemiestudenten der Uni Heidelberg (seit 2003 jährlich im März, ab 2008: auch zusammen mit der Universität Karlsruhe) Dreiwöchiges Praktikum: - Grundlagen der Radiochemie - Radiochemische Arbeitsmethoden - Strahlenschutz - Aktuelle Forschungsthemen der Radio/Kernchemie - Anwendung in Medizin und Technik Radiochemische Labors des FZK: - Fortbildungszentrum für Technik und Umwelt (FTU) - Institut für Nukleare Entsorgung (INE) 34 KIT 34 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

33 Grundlagen und radiochemische Arbeitsmethoden - Radiochemische Arbeitsmethoden - Besonderheiten des radiochemischen Arbeitens, (Strahlenschutz) - Tracermethoden (Anwendung von Radionukliden in Technik und Medizin) - Radiochemische Analysen- und Trennmethoden 35 KIT 35 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

34 HPLWR Students Workshop Veranstalter: KIT, IKE Stuttgart, KTH Stockholm. Anzahl Teilnehmer: KIT 36 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

35 Kerntechnische Doktoranden am Forschungszentrum Karlsruhe / KIT 37 KIT 37 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007

36 Nuclear PhDs within Programme NUKLEAR number Status Financed by FZK 13 Financed by Industry: - EWN 1 open - AREVA 3 - EnBW Westinghouse 1 - KSB 1 - Siempelkamp 1 Virtual Institute of Helmholtz Gemeinschaft 2 Financed by Project Agency PTKA 2 Financed by European Commission: HPLWR 2 GETMAT 3 open open Financed by State of Baden-Württemberg 4 open Financed by DAAD 1 open Helmholtz-Hochschul-Nachwuchsgruppe 2 (Status February 2008) Total: (open) 38 KIT 38 School Vorname of Energy Nachname Mid-term Review NUKLEAR February 5-6, 2007