Anwendungen wie das populäre ChatGPT erweitern die Funktionalität gebräuchlicher Internet-Suchmaschinen, wie Google oder Bing.
Statt Websites nach gewünschten Stichworten zu durchsuchen und diese sortiert zum Nachschauen zu präsentieren, sind diese LLM Large Language Models, also großartige (!) Sprachmodelle, in der Lage komplexe Anfragen zu analysieren und aus den gefundenen Quellen selbst adäquate Antworten in natürlicher Sprache zu formulieren.
Das ist ein riesiger Fortschritt, der die Produktivität überall da verbessert, wo es um Wissen geht. Beim Lernen, beim Recherchieren, beim Verfassen von Information.
Kürzlich habe ich meinen Arbeitsplatz-Computer auf ein mir nicht sehr vertrautes Betriebssystem umgestellt. Schon bald stolperte ich über Warnungen bezüglich Speicherplatz, wofür die physisch vorhandene Speicherkapazität nicht ursächlich sein konnte. Nachdem ich eine halbe Stunde in spezialisierten Foren vergeblich nach einer praktikablen Vorgehensweise gesucht hatte, fragte ich ChatGPT.
Zehn Minuten später war das Problem vollständig gelöst.
Diese Sprachmodelle sind zugleich Übersetzer. So kann man ohne weiteres mit deutschsprachiger Aufgabenstellung auch fremdsprachige Quellen erschließen und Inhalte erzeugen.
Das erklärt auch die überraschende Tauglichkeit solcher Sprachmodelle im Umgang mit Programmiersprachen.
Im Verbund mit Software, die Sprache in Text (speech2txt) und ebenso Text in Sprache (txt2speech) transformieren kann, werden wir schon bald weitgehend auf die Tastatur als Eingabemedium verzichten.
Mitte der 1980 wurde mir das Patent für eine Intelligente Tastatur erteilt, die mit nur neun dynamisch belegten Tasten und einer auf Buchstaben-Häufigkeitsstatistik basierten Logik flüssige alphanumerische Texteingabe erlaubte.
Jetzt, fast 40 Jahre später, ist das endgültig überholt.
In der Microcomputer-Euphorie der 1980er Jahre gab es auch die kühne Idee, dass man schon bald am Telefon in seiner Muttersprache reden kann, was am anderen Ende in der Sprache des Gesprächspartners ankommt und umgekehrt.
Es hat viel länger gedauert als gedacht, aber als Sahnehäubchen wird schon bald bei solchen Gesprächen sogar unverwechselbar die Stimme des jeweiligen Sprechers in der fremden Sprache zu hören sein. Mein auswärtiger Geschäftspartner wird mich also perfekt in seiner Sprache reden hören, und umgekehrt.
Gehen wir einen Schritt zurück:
Die Konversation mit solchen LLM kann in einfacher Form erfolgen, also “erkläre mir small modular reactors” als Prompt, wie man die Anfragen bezeichnet.
Hier ist die Antwort von ChatGPT
Small Modular Reactors (SMRs) sind eine Art von Kernreaktoren, die im Vergleich zu herkömmlichen Kernkraftwerken kleiner sind und in modularen Einheiten gebaut werden. Sie sind so konzipiert, dass sie mehr Flexibilität, Skalierbarkeit und verbesserte Sicherheitsmerkmale bieten. Hier sind einige wichtige Merkmale von SMRs:
- Größe und Skalierbarkeit: SMRs sind kleiner als herkömmliche Großkraftwerke und haben typischerweise eine Leistung von weniger als 300 Megawatt (MW) pro Modul. Der modulare Ansatz ermöglicht es, mehrere Einheiten in einem Kraftwerk zu kombinieren und die Kapazität je nach Bedarf zu erhöhen.
- Transport und Montage: Ein großer Vorteil von SMRs ist ihre Größe, die den Transport der Komponenten erleichtert. Einige SMR-Designs können vorgefertigt und dann zum Standort transportiert werden, was die Montage beschleunigt und die Kosten reduziert.
- Sicherheit: SMRs werden so entwickelt, dass sie verbesserte Sicherheitsmerkmale aufweisen. Die kleineren Leistungen können helfen, die Auswirkungen von Unfällen zu begrenzen, und einige SMR-Designs nutzen passive Sicherheitssysteme, die weniger oder keine externen Energiequellen erfordern, um die Anlage sicher zu betreiben.
- Vielseitige Anwendungen: SMRs können für verschiedene Zwecke eingesetzt werden, darunter die Stromerzeugung für abgelegene Gebiete, als Backup-Stromversorgungssysteme für kritische Infrastrukturen und industrielle Anwendungen, oder sogar für die Entsalzung von Wasser.
- Reduzierte Investitionskosten: Durch ihre geringere Größe und modulare Bauweise können SMRs die Investitionskosten senken und eine schrittweise Erweiterung der Kapazität ermöglichen, was finanziell attraktiv sein kann.
- Reaktortypen: Es gibt verschiedene SMR-Designs, darunter Druckwasserreaktoren (PWR), Siedewasserreaktoren (BWR), Hochtemperaturreaktoren (HTR) und Flüssigsalzreaktoren (MSR). Jeder Typ hat unterschiedliche Eigenschaften und Anwendungen.
SMRs könnten eine vielversprechende Option für die zukünftige Energieerzeugung sein, da sie das Potenzial haben, eine saubere, zuverlässige und sichere Energiequelle zu sein, während sie gleichzeitig einige der Herausforderungen herkömmlicher Kernkraftwerke angehen. Es ist wichtig zu beachten, dass die Entwicklung und Implementierung von SMRs weiterhin fortschreitet, und verschiedene Länder und Unternehmen arbeiten an der Realisierung dieser Technologie.
–> Ende ChatGPT
Je spezifizierter der prompt ist, umso zufriedenstellender wird die Antwort ausfallen und es kann sich ein Dialog entwickeln. Hier ist ein mögliches Beispiel:
FRAGE:
Du, ChatGPT, bist jetzt ein Spezialist für <small modular reactors> und sollst meine diesbezüglichen Fragen in deutscher Sprache beantworten. Ich bin Ingenieur, jedoch nicht in diesem Fachgebiet. Erkläre mir also zuerst auf maximal einer A4-Seite das Prinzip von <small modular reactors> und warte dann meine Rückfragen ab. Wenn ich “weiter” sage, erkläre mir den aktuellen Stand der Technik und die wichtigsten Player. Danach gib mir eine Einschätzung, wann wir mit den ersten Anlagen für die industrielle Nutzung rechnen können.
–> ChatGPT
Prinzip von Small Modular Reactors (SMRs)
Small Modular Reactors (SMRs) sind eine neuartige Form von Kernreaktoren, die sich durch ihre kompakte Größe und modulare Bauweise auszeichnen. Im Gegensatz zu herkömmlichen großen Kernkraftwerken werden SMRs in kleinere Einheiten unterteilt, die in der Regel in einer Fabrik vorgefertigt und dann vor Ort zusammengesetzt werden können. Die Größe der SMRs reicht von einigen Megawatt bis etwa 300 Megawatt, was sie deutlich kleiner macht als traditionelle Reaktoren, die normalerweise Hunderte von Megawatt haben.
SMRs nutzen ähnliche Prinzipien wie herkömmliche Reaktoren, indem sie die Kernspaltung von Uran oder Plutonium verwenden, um Wärme zu erzeugen. Diese Wärme wird verwendet, um Wasser in einem Druckwasserreaktor oder Dampf in einem Siedewasserreaktor zu erhitzen. Der erzeugte Dampf treibt dann eine Turbine an, um elektrische Energie zu erzeugen.
SMRs bieten einige potenzielle Vorteile gegenüber herkömmlichen Reaktoren, darunter:
- Sicherheit: Die kompakte Größe der SMRs ermöglicht es, sie mit fortschrittlichen passiven Sicherheitsmechanismen auszustatten, die das Risiko von Kernschmelzen minimieren.
- Modularität: Da SMRs in kleinen Einheiten arbeiten, können sie schrittweise erweitert werden, je nach Bedarf. Dies erleichtert auch die Finanzierung, da Investitionen in kleinere Schritte aufgeteilt werden können.
- Flexibilität: SMRs können in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden, wie der Stromerzeugung, Fernwärme, Prozesswärme für Industrieanlagen und sogar zur Wasserentsalzung.
- Standortflexibilität: Die geringere Größe ermöglicht es, SMRs auch an abgelegenen Standorten oder dort, wo der Netzanschluss schwierig ist, einzusetzen.
SMRs befinden sich derzeit in verschiedenen Entwicklungsstadien, und ihre potenziellen Anwendungen und Vorteile werden weiterhin erforscht und evaluiert.
Bitte teilen Sie mir mit, wenn Sie weitere Informationen wünschen oder Rückfragen haben.
FRAGE:
Welche Firmen arbeiten daran und gibt es schon reale Einsatzfälle?
–> ChatGPT
Firmen, die an Small Modular Reactors (SMRs) arbeiten:
Es gibt mehrere Unternehmen und Organisationen, die aktiv an der Entwicklung und dem Bau von SMRs arbeiten. Einige der prominenten Akteure in diesem Bereich sind:
- NuScale Power: NuScale ist ein führendes Unternehmen in der Entwicklung von SMRs. Ihr Reactor-Design basiert auf einem Druckwasserreaktor mit einer Nennleistung von etwa 60 Megawatt. Das Unternehmen hat Fortschritte bei der Zertifizierung und kommerziellen Umsetzung gemacht und hat bereits Vereinbarungen zur Bereitstellung von SMRs in den USA und anderen Ländern getroffen.
- Rolls-Royce: Das britische Unternehmen ist auch an der Entwicklung von SMRs beteiligt. Ihr Konzept, bekannt als „UK Small Modular Reactor,“ basiert auf einem modularen Reaktor mit einer Leistung von etwa 440 Megawatt. Rolls-Royce hat eine Partnerschaft mit verschiedenen Organisationen, um das Projekt voranzubringen.
- Westinghouse Electric Company: Westinghouse ist ein bekannter Name in der Kernenergieindustrie und arbeitet an einem SMR-Konzept namens „Westinghouse SMR.“ Ihr Design ist ein Druckwasserreaktor mit einer Leistung von etwa 225 Megawatt.
- China National Nuclear Corporation (CNNC): China ist auch stark in die Entwicklung von SMRs involviert. Die CNNC arbeitet an mehreren SMR-Projekten, darunter dem „ACP100“ und dem „Linglong One.“ Diese Designs haben Leistungen im Bereich von etwa 100 Megawatt.
- Toshiba: Das japanische Unternehmen Toshiba entwickelt das „Toshiba 4S“ SMR-Konzept mit einer Leistung von etwa 10 Megawatt. Es wurde als Kompaktreaktor für abgelegene Gebiete und Inseln konzipiert.
- BWX Technologies (BWXT): BWXT ist ein Unternehmen, das in der nuklearen Brennstofftechnologie tätig ist und auch an der Entwicklung von SMRs beteiligt ist. Ihr „BWXT mPower“ SMR ist ein Druckwasserreaktor mit einer Leistung von etwa 195 Megawatt.
Reale Einsatzfälle:
Obwohl es noch keine vollständigen kommerziellen Einsätze von SMRs gibt, gibt es einige fortschrittliche Projekte und Kooperationen weltweit, die sich auf die Implementierung von SMRs vorbereiten:
- USA: Das Unternehmen NuScale Power arbeitet mit dem US Department of Energy (DOE) zusammen, um eine Anlage mit 12 SMRs in Idaho, USA, zu bauen. Diese Anlage könnte in den kommenden Jahren in Betrieb gehen.
- Kanada: Kanada ist auch aktiv in der Entwicklung von SMRs. Das Unternehmen Terrestrial Energy arbeitet daran, einen fortschrittlichen Molten-Salt-Reaktor zu entwickeln, und hat mit der kanadischen Regierung Vereinbarungen für eine mögliche zukünftige Implementierung von SMRs getroffen.
- Vereinigtes Königreich: Rolls-Royce und andere britische Unternehmen arbeiten eng mit der Regierung des Vereinigten Königreichs zusammen, um die Entwicklung und den Einsatz von SMRs zu fördern.
Die Industrie befindet sich noch in der Entwicklungs- und Demonstrationsphase. Es wird jedoch erwartet, dass in den nächsten Jahren erste SMR-Anlagen in Betrieb genommen werden könnten, sobald die erforderlichen Sicherheitszertifizierungen und regulatorischen Genehmigungen erteilt wurden.
Ende ChatGPT
Ich konnte nicht widerstehen, mal die Alternative zu Windkraftanlagen als Beispiel zu nehmen.
Nun setzen Sie statt <small modular reactors> einen Begriff aus Ihrer Industrie ein und recherchieren. Ganz einfach und immens zeitsparend.
Prompt engineering, also die Technik möglichst zielführende Anfragen zu formulieren, ist eine Wissenschaft für sich geworden und wird stetig weiterentwickelt. Und ja, man kann sogar dem LLM auftragen, optimale prompts vorzuschlagen.
Soweit zum praktischen Einstieg in LLM, die aktuell verbreitetste und für KMU nützlichste Form von KI-Systemen.
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