Ein Fachausschuss der OECD, eine zwischenstaatliche Organisation der Industrieländer mit Sitz in Paris, hat die Sicherheitsstandards mehrerer westlicher Atomkraftwerke miteinander verglichen. Neben dem deutschen Atomkraftwerksblock Biblis B wurden u.a. Anlagen aus Schweden (Ringhals), Großbritannien (Sizewell B), den Niederlanden (Borssele), der Schweiz (Beznau), aus Japan und aus den USA (Surry, Zion, Robinson, Maine Yankee) unter die Lupe genommen. Grundlage der Untersuchung mit dem Titel "Level 2 PSA methodology and severe accident management" bildeten die für diese Anlagen durchgeführten offiziellen Risikostudien.

Eine der wesentlichen Fragestellungen der OECD war, ob es in den verschiedenen Atomkraftwerken im Falle einer Kernschmelze zu massiven Freisetzungen von Radioaktivität kommt oder nicht. Bei einer Kernschmelze entstehen aufgrund der Reaktion des Metalls Zircaloy der Brennstab-Hüllrohre mit Wasser große Mengen an hochexplosivem Wasserstoff.

Wasserstoffexplosionen

Der OECD-Vergleich zeigt, dass im deutschen Atomkraftwerk Biblis B die zu erwartende Wasserstoffkonzentration im Sicherheitsbehälter mit 19% weitaus größer ist als die aller übrigen Anlagen, mit Ausnahme des 1997 stillgelegten US-Reaktors Maine Yankee (siehe Tabelle weiter unten: "Average H2-concentration"). In dem OECD-Bericht heißt es folgerichtig, dass nur die Anlagen Biblis B und Maine Yankee eine erhöhte Gefahr von Wasserstoffexplosionen aufweisen:

"Among the investigated plants, there is substantially more zirconium in the core of the Maine Yankee und the Biblis-B reactor, than in the other PWRs. This leads to increased vulnerability to hydrogen combustion in the early (and late) phase of severe accident situations."

Folgerichtig liegt der geschätzte Druckaufbau aufgrund von Wasserstoffexplosionen in Biblis B und Maine Yankee mit 11,7 bzw. 12,4 bar wesentlich höher als in allen anderen Atomkraftwerken, wo lediglich mit Drücken zwischen 6,3 und 9,4 bar gerechnet wird ("Estimated pressure"). Der geschätzte Versagensdruck des Sicherheitsbehälters von Biblis B liegt allerdings mit nur 8,0 bar ("Estimated containment failure pressure") deutlich unter dem erwarteten Druck von 11,7 bar. Im deutschen Atomkraftwerk Biblis B käme es also im Falle einer Kernschmelze zum Versagen des Sicherheitsbehälters und zu massiven radiaktiven Freisetzungen.

Nicht so im Ausland: Bei fast allen anderen untersuchten ausländischen Atomkraftwerken - mit Ausnahme von Maine Yankee und Beznau - liegt der erwartete Druckaufbau deutlich unter dem geschätzten Versagensdruck des Sicherheitsbehälters.

[Tabelle: Das deutsche Atomkraftwerk Biblis B im internationalen Vergleich - Material des Containments, Wasserstoffkonzentration bei einer Kernschmelze, Druckaufbau im Containment durch Wasserstoffverbrennung und Versagensdruck des Containments]

Beton versus Stahl

Biblis B verfügt - wie fast alle deutschen Atomkraftwerke - über einen Sicherheitsbehälter aus Stahl. Die meisten ausländischen Anlagen haben hingegen Sicherheitsbehälter aus Beton und weisen deutlich höhere Versagensdrücke auf. Bezeichnend ist, dass sich der Atomkraftwerkshersteller Framatome/Siemens beim neu konzipierten "Europäischen Druckwasser-Reaktor" für einen Sicherheitsbehälter aus Beton entschieden hat - und nicht für Stahl wie bei den deutschen Atomkraftwerken.

Für die Abkehr vom Stahl spricht unter anderem, dass Spannbetonbehälter bei Überdruck "nur" über wachsende Undichtigkeiten versagen und nicht großflächig wie die Stahlbehälter.

Ein weiterer Unterschied deutscher Druckwasserreaktoren zu US-amerikanischen besteht darin, dass hierzulande durch die Gestaltung der Inneneinbauten im Sicherheitsbehälter bei Wasserstoffexplosionen so genannte Verdämmungseffekte eine größere Rolle spielen und insofern höhere lokale Überdrücke entstehen und den Sicherheitsbehälter zum Bersten bringen können.

Biblis B hebt sich insofern im internationalen Vergleich deutlich als eine Anlage ab, die den international anerkannten Sicherheitsanforderungen an Atomkraftwerke nicht genügt: Im Falle einer Kernschmelze versagt mit dem Sicherheitsbehälter die entscheidende sicherheitstechnische Barriere. Salopp könnte man auch formulieren: Biblis B zählt im internationalen Vergleich nachweislich zu den Schrottmeilern.

Dampfexplosionen

Gemäß der Deutschen Risikostudie Kernkraftwerke (Phase A) erweist sich die deutsche Anlage Biblis B auch aufgrund des erhöhten Risikos der frühzeitigen Zerstörung des Sicherheitsbehälters durch Dampfexplosionen als Fehlkonstruktion:

"Während eines Kernschmelzunfalles kann es beim Kontakt der geschmolzenen Kernmaterialien mit dem Restwasser im Reaktordruckbehälter im Extremfall zu einer Dampfexplosion kommen."

Ursache für die Gefahr von Dampfexplosionen ist die räumliche Anordnung des Reaktordruckbehälters und des Reaktorsumpfes in Biblis B:

"Aufgrund der Anordnung des Sumpfes und der Ausführung des biologischen Schildes bei der Referenzanlage ist nach Durchschmelzen der inneren Abschirmung ein Kontakt zwischen Schmelze und Sumpfwasser möglich. Das führt zur Aufheizung und Verdampfung des Sumpfwassers und damit zu einer stetigen Druckzunahme im Sicherheitsbehälter."

Dieser grundlegende Konstruktionsfehler im räumlichen Design von Biblis B ist in anderen Druckwasserreaktoren offenbar nicht gegeben, wie etwa der Vergleich mit der Referenzanlage Surry I der US-amerikanischen Risikostudie WASH-1400 ("Rasmussen-Report") zeigt:

"Ein gravierender Unterschied zur amerikanischen Referenzanlage besteht in der Tatsache, dass das sich nach einem dem Kernschmelzen vorausgehenden Kühlmittelverlust im Gebäudesumpf ansammelnde Wasser höher als die Schmelze in der Reaktorgrube steht. Nach Durchschmelzen des biologischen Schildes ist daher die Möglichkeit eines Kontaktes der Schmelze mit dem Sumpfwasser gegeben. Die dann einsetzende Sumpfwasserverdampfung führt zu einem Druckanstieg im Sicherheitsbehälter und schließlich zu dessen Zerstörung. Diese Unfallphase verläuft also anders als in der Referenzanlage von WASH-1400."

Auch hier offenbart also der internationale Vergleich sicherheitstechnisch gravierende Mängel im Grunddesign von Biblis B.

Um noch einmal auf den OECD-Bericht zurückzukommen: Der Bericht hebt auch hervor, dass Biblis B ein spezielles Wärmeabfuhrsystem fehlt, welches Wasser in die Atmosphäre des Sicherheitsbehälters sprüht, um ein Versagen des Sicherheitsbehälters durch Druck- und Temperaturaufbau zu vermeiden. Ein solches Sprühsystem ist in zahlreichen ausländischen Anlagen vorhanden und auch beim Europäischen Druckwasser-Reaktor vorgesehen. Nur nicht in Biblis:

"Heat removal by containment spray is available at all plants but Biblis-B .."

Aus den genannten Gründen ist die IPPNW der Ansicht, dass Biblis B - wie auch die anderen deutschen Atomkraftwerke mit ihrem Sicherheitsbehälter aus Stahl - dringend abgeschaltet werden müssen.

Henrik Paulitz

Quellen

OECD 1997: Level 2 PSA methodology and severe accident management. Prepared by the CNRA Working Group on Inspection Practices (WGIP). Organisation for Economic Co-operation and Development. Paris. Unclassified. OCDE/GD(97)198.

GRS 1980: Deutsche Risikostudie Kernkraftwerke. Fachband 5. Untersuchung von Kernschmelzunfällen. Studie im Auftrage des Bundesministeriums für Forschung und Technologie (Hrsg.). Verlag TÜV Rheinland.

Öko-Institut 1989: Bewertung der Ergebnisse der Phase B der Deutschen Risikostudie Kernkraftwerke. Gutachten im Auftrag des Ministers für Soziales, Gesundheit und Energie des Landes Schleswig-Holstein. Darmstadt Oktober 1989.

IPPNW-Studie 2003: 42 Auslegungsdefizite des Atomkraftwerks Biblis B - Gravierende Abweichungen des Atomkraftwerkblocks Biblis B vom Stand von Wissenschaft und Technik. Von Henrik Paulitz. Berlin Dez. 2003.

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