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Beispiele für Störfälle

Seit der Katastrophe von Tschernobyl hat sich zwar weltweit kein vergleichbar schwerer Unfall ereignet. Doch die internationale Betriebserfahrung der vergangenen 25 Jahre belegt, dass Anzahl und Schwere von Störungen nicht wesentlich zurückgehen. Eine Vielzahl von gefährlichen Ereignissen zeigt stattdessen, dass oft nur günstige Umstände Schlimmeres verhindert haben. So legte beispielsweise im schwedischen Forsmark ein Kurzschluss die Sicherheitssysteme fast vollständig lahm. Nur durch Zufall fielen bloß zwei der vier Notstrom-Aggregate aus, die zur Aufrechterhaltung der Kühlung des Reaktors notwendig waren. Außerdem treten weiterhin unerwartete Ereignisse und Abläufe auf, die in dieser Form nicht vorherzusehen waren. Selbst eigentlich bekannte Fehler wiederholen sich, was darauf schließen lässt, dass Organisationen im Kontext derart komplexer Technik nicht ausreichend aus den Störfällen lernen. Fazit: Die Kerntechnik ist auch heute noch weit davon entfernt, „ausgereift“ und sicher zu sein.

s. Bild 05: Anzahl meldepflichtiger Ereignisse (Daten: BMU 1996 bis 2009)

Die Betreiber von Kernkraftwerken in Deutschland sind gesetzlich verpflichtet, auftretende Ereignisse, die für die Sicherheit eines  Kernkraftwerks von Bedeutung sein können, den Aufsichtsbehörden zu melden. Im Zeitraum zwischen 1996 und 2009 traten zwischen 92 und 167 meldepflichtige Ereignisse pro Jahr auf. Eine Tendenz zur Abnahme der Zahl meldepflichtiger Ereignisse ist nicht erkennbar (siehe Abbildung 05).

Eine Vielzahl von Ereignissen nach Tschernobyl zeigt, dass weltweit auch heute noch technisches Versagen sowie menschliche und organisatorische Fehler ein bedeutendes Sicherheitsrisiko darstellen. Im Folgenden soll dies an einigen Beispielen verdeutlicht werden. 

Bereits im Juli 1992 kam es in der schwedischen Anlage Barsebäck-2 zu einem Ereignis, dessen Auswirkungen bis heute die sicherheitstechnische Diskussion auch in Deutschland beeinflussen. Hierbei trat ein kleines Leck am primären Kühlkreislauf des Reaktors auf. Dabei handelt es sich um ein Ereignis, wie es bei allen Anlagen eines vergleichbaren Typs (DWR, SWR) vorkommen kann und das sicher beherrscht werden muss. Dazu muss das aus dem Leck austretende Kühlmittel im so genannten „Sumpf“ an der tiefsten Stelle des Sicherheitsbehälters aufgefangen und von dort mit den Notkühlpumpen wieder zur Kühlung in den Reaktor zurückgeführt werden. So genannte „Sumpfsiebe“ verhindern dabei, dass größere Bruchstücke oder Gegenstände, die vom Kühlmittel mitgerissen werden, in die Notkühlpumpen gesaugt werden und diese beschädigen können.

Bei dem Ereignis in Barsebäck-2 riss das unter hohem Druck ausströmende Kühlmittel Isoliermaterialien von benachbarten Leitungen ab. Diese sammelten sich im Sumpf und verstopften die Sumpfsiebe. Dadurch war das Ansaugen durch die Notkühlpumpen und damit insgesamt die Kühlung des Reaktors gefährdet. Erst nach einem improvisierten Eingriff funktionierten die Sicherheitssysteme wieder. Das Ereignis hat also in Frage gestellt, ob eine zentrale Sicherheitseinrichtung funktioniert, die eigentlich schwere Unfälle verhindern soll.

Bei der ursprünglichen Planung von Kernkraftwerken gehen die Experten von möglichen Ereignisabläufen aus. Am Beispiel des Ereignisses in Barsebäck zeigt sich jedoch, dass tatsächliche Störungen und Störfälle unter Bedingungen ablaufen können, die davon abweichen. Dadurch ergeben sich andersartige und zum Teil schwerwiegendere Abläufe als vorher bedacht.

Es kommt hinzu, dass Erkenntnisse aus Barsebäck und anderen vergleichbaren Ereignissen nicht zeitnah und gründlich aufgearbeitet wurden. Erst viele Jahre später stellten sich die Sicherheitsexperten grundlegende Fragen darüber, was das Sumpfsieb bei einem Leck gefährden könnte. In der deutschen Anlage in Biblis bemerkten die Betreiber beispielsweise erst 2003 per Zufall, dass die eingebauten Sumpfsiebe erheblich kleiner waren als geplant. Ein zentrales Sicherheitssystem war damit über mehr als 20 Jahre unter falschen Annahmen in Betrieb.

Im August 2001 wurde festgestellt, dass die Betriebsvorschriften beim Wiederanfahren des deutschen Kernkraftwerks Philippsburg nicht eingehalten wurden. So waren unter anderem die Kühlmittelvorräte in den Flutbehältern noch nicht so weit aufgefüllt, wie es die Vorschriften vorsahen. Diese Vorräte sind notwendig, um den Reaktor im Falle eines Lecks zu kühlen. Zudem war der Gehalt an Borsäure in den Behältern nicht so hoch, wie es vorgeschrieben ist. Die spätere Untersuchung dieses Ereignisses zeigte, dass hier die Mannschaft regelmäßig die Vorschriften verletzt hatte. Der Betreiber der Anlage nahm das Fehlverhalten über Jahre in Kauf und versäumte es, den nachlässigen Umgang mit den Betriebsvorschriften kritisch zu hinterfragen.

Für einen sicheren Betrieb der Kernkraftwerke sind wichtige Grenzwerte und Randbedingungen definiert. Wenn Betreiber von diesen Vorschriften abweichen, können in der Folge Sicherheitssysteme beeinträchtigt werden. Es kann dann auch zu Abläufen kommen, die so nicht vorgesehen waren und bei denen die Sicherheit der Anlage gefährdet ist.

Organisatorische Regelungen haben einen ebenso hohen Stellenwert für die Sicherheit wie die Technik. Es ist daher wichtig, dass die Vorschriften sorgfältig eingehalten werden. Probleme können auftauchen bei einem Fehlverhalten Einzelner, wegen unvollständiger oder schlecht ausformulierter Vorschriften sowie durch das Fehlen geeigneter Kontrollmechanismen (vgl. Rubrik Sicherheit). Bis heute ist nicht in allen Kernkraftwerken ein vollständiges und wirksames Sicherheitsmanagementsystem eingeführt, das das komplexe Zusammenspiel zwischen Mensch, Technik und Organisation berücksichtigt. Damit ließe sich die Fehlerhäufigkeit reduzieren, ein risikofreier Betrieb eines Kernkraftwerks ist aber dennoch nicht möglich.

Die Fehler wiederholen sich. 

Am 14. Dezember 2001 kam es in der Anlage Brunsbüttel zu ungewöhnlichen Signalen auf der Warte. Der Betreiber erklärte sich das zunächst damit, dass in einem System für den Normalbetrieb ein ungefährliches Leck entstanden sei. Erst im Februar 2002 untersuchte der Betreiber die genauen Ursachen im Beisein der Aufsichtsbehörde - nach einer weitergehenden Analyse der automatischen Aufzeichnungen. Dazu musste der Reaktor abgeschaltet und abgefahren werden, um das Innere des Sicherheitsbehälters betreten zu können. Vor Ort stellte der Betreiber fest, dass ein Rohrleitungsteil von 2,7 Meter Länge in unmittelbarer Nähe des Reaktordruckbehälters durch eine Wasserstoffexplosion zerstört worden war.

Der Betreiber hat die Hinweise auf Unregelmäßigkeiten nicht sofort überprüft und stattdessen die Anlage über zwei Monate weiter laufen lassen. Ursache und Ausmaß des Ereignisses kamen daher erst mit erheblicher Verzögerung ans Licht.

Das Phänomen der Wasserstoffbildung und die damit verbundene Explosionsgefahr sind grundsätzlich bekannt. In dem betroffenen Bereich hielt der Betreiber nennenswerte Wasserstoffansammlungen aber nicht für möglich. Aufgrund dieser Fehleinschätzung wurden bei der Planung der Anlage keine ausreichenden Gegenmaßnahmen getroffen. Auch wenn dieser Vorfall letztendlich glimpflich ausging, hätte es zu weitaus schwerwiegenderen Schäden an der Anlage kommen können.

Obwohl vergleichbare Ereignisse schon früher im Ausland aufgetreten waren, überprüfte niemand sorgfältig, ob eine solche Schwachstelle auch bei den eigenen Anlagen vorliegen könnte. Damit zeigt sich erneut, dass aus Fehlern nicht ausreichend gelernt wird.

Erst nach diesem Ereignis analysierte der Anlagenbetreiber dieses Phänomen und die möglichen Folgen in verschiedenen Bereichen des Reaktors systematisch. Die deutsche Reaktor-Sicherheitskommission erließ darüber hinaus neue Vorschriften, wie mit der Problematik umzugehen ist, und es wurden Vorkehrungen getroffen, um ähnliche Ereignisse in Zukunft zu vermeiden.

Am 25. Juli 2006 kam es im Stromnetz in der Nähe des schwedischen Kernkraftwerks Forsmark zu einem Kurzschluss. Die automatischen Steuerungen reagierten fehlerhaft und trennten die Anlage erst mit zeitlicher Verzögerung vom Netz. Somit wirkte sich der Kurzschluss auch im Kernkraftwerk aus.

Wird die Anlage vom Netz getrennt, muss sie sich selbst mit Energie versorgen, um den Reaktorkern weiter zu kühlen. Hierzu sind zunächst verschiedene Umschaltmöglichkeiten vorgesehen, damit die Anlage weiter Strom erhält. Aufgrund verschiedener, über längere Zeit unbemerkt vorhandener Fehler funktionierten diese Umschaltungen in Forsmark jedoch nicht.
Letztlich stehen Notstrom-Aggregate zur Verfügung, die alle Sicherheitssysteme mit Energie versorgen sollen. Durch den externen Kurzschluss und die dabei aufgetretenen Spannungsspitzen fielen jedoch zwei der vier vorhandenen Notstrom-Systeme aus. Nur durch Zufall waren dabei nur zwei und nicht alle vier vorhandenen Notstromdiesel betroffen.

An diesem Beispiel wird zunächst deutlich, dass neben den eigentlichen Sicherheits-systemen auch viele Hilfsfunktionen erforderlich sind. So benötigt die Sicherheitstechnik zuverlässig Strom. Wenn die gesamte Stromversorgung länger ausfällt, führt das zu Ereignissen, die sich nicht mehr beherrschen lassen bis hin zur Kernschmelze.

Das Beispiel Forsmark zeigt außerdem, dass in den Anlagen trotz einer Qualitätssicherung und umfangreicher Prüfungen Fehler über längere Zeiträume unbemerkt bleiben können. Diese werden unter Umständen erst entdeckt, wenn tatsächlich ein Störfall eintritt, bei dem die Sicherheitstechnik benötigt wird.

Ereignisse außerhalb der Anlage können die Sicherheit erheblich beeinträchtigen. Auch mehrere Ebenen von Schutzvorkehrungen zur Absicherung der Anlage können, wie es bei diesem Ereignis der Fall war, gleichzeitig versagen. Selbst Fehler in einem sicherheitstechnisch nicht direkt relevanten Bereich können sich dann auf grundlegende Sicherheitsvorkehrungen auswirken.

Alle Beispiele belegen: Trotz langjähriger Erfahrung mit Kernkraftwerken ereignen sich weiterhin viele Störfälle. Die Kenntnisse und Vorsorgemaßnahmen reichen bei weitem nicht aus, dies zu vermeiden. Zwar hat sich die Kerntechnik weiterentwickelt, trotzdem tauchen immer wieder unvorhergesehene Wechselwirkungen, neuartige Fehler und zuvor nicht bedachte Abläufe auf. Deshalb kann auch heute nicht von einer „ausgereiften“ und damit vollständig sicheren Kerntechnik die Rede sein.


Literatur:

Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU): Meldepflichtige Ereignisse in Anlagen zur Spaltung von Kernbrennstoffen in der Bundesrepublik Deutschland. Jahres- und Quartalsberichte 1996-2009. www.bfs.de/de/kerntechnik/ereignisse/berichte, Stand Februar 2011.

Georgui Kastchiev, Wolfgang Kromp, Stephan Kurth, David Lochbaum, Ed Lyman, Michael Sailer, Mycle Schneider: Residual Risk. An Account of Events in Nuclear Power Plants Since the Chernobyl Accident in 1986. Mai 2007. www.greens-efa.org/cms/topics/dokbin/181/181995.pdf, Stand Februar 2011.

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