Kernkraftwerk Greifswald

Noch vor Fertigstellung und Inbetriebnahme des ersten kommerziellen 70-MW-Versuchsreaktors Rheinsberg der DDR im Jahr 1966 wurde am 14. Juli 1965 ein Regierungsabkommen zwischen der DDR und der UdSSR zum Bau eines zweiten Kernkraftwerks mit ca. 2000 MW elektrischer Leistung auf dem Gebiet der DDR sowie Lieferung der Kernkomponenten dafür aus der UdSSR geschlossen.[1][2]

Im Rahmen eines Standort-Auswahlverfahrens wurde Lubmin in der Nähe von Greifswald favorisiert. Gründe dafür waren die durch die Ostsee ganzjährig ausreichende Kühlwasserbereitstellung, der geringe landwirtschaftliche Nutzwert der Flächen und die geringe Siedlungsdichte, die die Auswirkungen eines Störfalls minimieren sollten. Dagegen sprach die große Entfernung des Nordens der DDR von den Stromverbrauchszentren im Süden und die daraus resultierenden Übertragungsverluste.[2]

1967 begann die Erschließung des Standorts und ab 1969 der eigentliche Bau an vier Reaktorblöcken des Typs WWER-440/230, Hauptauftragnehmer war der VEB BMK Kohle und Energie. Der Bau der ersten vier Blöcke erfolgte im international üblichen Zeitrahmen, wobei auf der 14. Tagung des Zentralkomitees der SED vom 9. bis zum 11. Dezember 1970 kritisiert wurde, dass die Kosten des Projektes um das Doppelte gegenüber der Bilanzierung lagen.[3] Der kommerzielle Leistungsbetrieb begann 1974 in Block 1, 1975 in Block 2, 1978 in Block 3 und 1979 in Block 4. Ab da deckten die ersten vier Blöcke ca. 10 % des Strombedarfs der DDR.[2] Beim verwendeten Bautyp WWER (auch VVER aufgrund der englischen Transliteration) handelt es sich um einen Wasser gekühlten Wasser moderierten Energie-Reaktor, dessen Funktionsweise grundsätzlich analog zu „westlichen“ Leichtwasserreaktoren ist.

Mitte der 1970er Jahre wurde der Beschluss zur Erweiterung des Kernkraftwerks um weitere vier Blöcke mit einer Nettoleistung von 408 MW getroffen, die nach 1980 in Betrieb gehen sollten[4]. In den Blöcken 5 bis 8 kam der insbesondere unter Sicherheitsaspekten deutlich verbesserte Reaktortyp WWER-440/213 zum Einsatz, der z. B. über mehrere redundante Hauptkühlleitungen, ein überarbeitetes Notkühlsystem mit zumindest theoretischer Beherrschung großer Kühlmittelverluste sowie eine Nasskondensation verfügt und heute noch in mehreren Ländern des ehemaligen Rats für gegenseitige Wirtschaftshilfe betrieben wird.

Die Fertigstellung der neuen Blöcke verzögerte sich infolge von Lieferverzögerungen seitens der sowjetischen Schwerindustrie sowie Qualitätsmängeln an den gelieferten sowie auch in der DDR gefertigten Komponenten deutlich[5][6]. Nach eindringlichen Beschwerden in Moskau über die Nichteinhaltung der Lieferverträge wurde die DDR-Führung vom Ministerium für Atomwirtschaft darauf hingewiesen, dass dieses „unter den neuen Bedingungen der Wirtschaftsleitung in der UdSSR keine zwingenden Möglichkeiten hat, die mit den zweiseitigen Regierungsabkommen über die Errichtung von Kernkraftwerken in der DDR eingegangenen Verpflichtungen gegenüber den sowjetischen Vereinigungen und Betrieben durchzusetzen.“[6]

Block 5 nahm erst deutlich verspätet 1989 den Probebetrieb auf, Block 6 wurde 1990 fertiggestellt, aber nicht mehr mit Brennelementen beladen.

Während der Schneekatastrophe 1978/1979 war das Kernkraftwerk Greifswald das einzige große Kraftwerk der DDR, das Strom mit voller Leistung lieferte. Das Personal wurde in diesen Tagen aufgrund unpassierbarer Straßen teilweise mit Armeehubschraubern zur Arbeit gebracht oder von dort abgeholt. Viele Braunkohlekraftwerke liefen mit verminderter Leistung oder fielen aus, da sie oft nur geringe Vorräte hatten, die hoch wasserhaltige Kohle auf dem Transportweg festfror oder die Transportzüge aufgrund vereister Oberleitungen und Gleisanlagen gar nicht bis zu den Kraftwerken gelangten.[7][8][9][10]

Nachdem ab dem 13. Februar 1979 erneut Schneestürme mit bis zu 25 m/s über den Norden der DDR zogen und die Straßen sowie die Bahnlinie zum Kraftwerk unpassierbar machten, war es von der Außenwelt abgeschnitten. Die gerade anwesende, etwa 1000-köpfige Nachtschicht, die am Morgen des 14. Februar abgelöst werden sollte, arbeitete unter Schichtleiter Manfred Haferburg über 50 Stunden bis zur Erschöpfung durch, ehe am 16. Februar, immer noch im Schneetreiben, die erste Ablösung mit Armeehubschraubern, in denen pro Flug 12 Passagiere befördert werden konnten, eingeflogen werden konnte. Um Landeplätze auf einem Werksparkplatz zu schaffen, wurden die dort stehenden Lichtmasten umgerissen. Der Schichtleiter verließ das Werk mit dem letzten Hubschrauber nach einem 70 Stunden-Dienst.[11]

1982 wurde mit dem Bau einer Fernwärmeauskopplung begonnen. Ab 1983 und 1984 konnten jeweils 75 MW Fernwärme aus den Blöcken 1, 2, 3 und 4 ausgekoppelt und damit ca. 14.000 Wohnungen sowie einige Industriebetriebe versorgt werden.[2]

Die WWER-440/230-Reaktoren der Blöcke 1 bis 4 entsprachen mit ihrer Konzeption aus den späten 1960er Jahren unter einer Reihe von Sicherheitsaspekten nicht den in den 1980er Jahren üblichen Standards. Neben grundsätzlichen konzeptuellen Schwächen wurde vom Staatlichen Amt für Atomsicherheit und Strahlenschutz der DDR insbesondere die zunehmende Versprödung der Reaktordruckbehälter in den Blöcken 1 bis 4 (siehe Abschnitt weiter unten) mit großer Sorge beobachtet. Im Rahmen einer großangelegten Rekonstruktion der Blöcke 1 bis 4 sollte eine Annäherung an das international übliche Sicherheitsniveau sowie ein zuverlässiger Betrieb für die verbleibende Laufzeit der Reaktoren erreicht und sichergestellt werden. Das Projekt kam jedoch wegen fehlender Kooperation der sowjetischen Stellen zunächst nicht voran.[6] Im Laufe der 1980er Jahre verschlechterte sich der Zustand der Anlage so sehr, dass die Aufsichtsbehörde im Mai 1987 für Block 1 eine sofortige Rekonstruktion forderte, da der Betrieb sonst sicherheitstechnisch nicht vertretbar sei:

Vor dem Hintergrund der sich verschärfenden Energiekrise der DDR schob das Politbüro am 30. Juni 1987 die Modernisierungsmaßnahmen für das Kernkraftwerk Greifswald auf. Der Reaktorblock 1 wurde entgegen den Forderungen der Sicherheitsbehörde wieder angefahren. Zumindest die thermische Behandlung des Reaktordruckbehälters zum Ausheilen der Versprödung der Schweißnähte wurde jedoch ein Jahr später vorgenommen.[6][12]

Innerhalb der DDR-Führung war die Zukunft der Blöcke 1 bis 4 des Kernkraftwerks Greifswald umstritten. Während das Zentralkomitee der SED am 30. Mai 1989 die großangelegte Rekonstruktion der Reaktorblöcke 1 bis 4 beschloss, war man im Staatlichen Amt für Atomsicherheit und Strahlenschutz gegenüber sowjetischen Stellen der Ansicht, dass „einer Rekonstruktion in den 90er Jahren, bei der eine beträchtliche Differenz zum internationalen Stand verbleibt, nicht zugestimmt werden kann, sondern eine Stilllegung der Blöcke erfolgen sollte“. Auch in dieser Frage musste sich die formell unabhängige Aufsichtsbehörde letztendlich der Parteilinie beugen und die geplante Rekonstruktion befürworten.[5]

Mit der am 1. Februar 1990 im Magazin Der Spiegel erschienenen Reportage Zeitbombe Greifswald[13] wurden erstmals in der Öffentlichkeit Sicherheitsmängel im Kernkraftwerk Greifswald (polemisch als „Tschernobyl Nord“ bezeichnet, wobei in Tschernobyl der Reaktortyp RBMK eingesetzt war, der zur Nuklearkatastrophe von Tschernobyl führte, während in Greifswald ein anderes Reaktormodell verbaut war) bekannt. Neben einer Auflistung von bis dahin nicht veröffentlichten Störfällen und dem Hinweis auf die Versprödung der Reaktordruckbehälter enthielt der Artikel auch Behauptungen zu unbeherrschten Korrosionsproblemen im Reaktordruckbehälter sowie einer problematischen Strömungsmechanik im Reaktorkern infolge überdimensionierter Hauptumwälzpumpen. Den beiden letztgenannten Problemen wurde in einem später erschienenen Sicherheitsgutachten der Gesellschaft für Reaktorsicherheit (GRS) widersprochen.[12]

Die GRS begann mithilfe sowjetischer und französischer Experten das Kernkraftwerk Anfang 1990 im Zuge der Wiedervereinigung zu überprüfen. Neben generellen sicherheitstechnischen Mängeln an allen vier Blöcken wie der fehlenden Redundanz für die Notkühlung der Reaktoren, der Nichtbeherrschung eines Bruchs der Hauptkühlmittelleitung sowie dem Fehlen eines Containments oder einer Nasskondensation führten insbesondere die sich aus der Versprödung der Reaktordruckbehälter ergebenden gravierenden Sicherheitsbedenken (siehe Abschnitt weiter unten) bei den Blöcken 2 und 3 zu einer vorübergehenden Stilllegungsempfehlung im Februar 1990.[12] Diese wurde von den DDR-Stellen umgesetzt.[14]

Block 4 wurde im Frühsommer 1990 für die anstehende Revision abgefahren und nicht mehr in Betrieb genommen.[15] Die DDR-Regierung entschied am 1. Juni 1990 auf Basis eines Gutachtens der GRS, dass die Blöcke 1 bis 4 nicht zu vertretbaren Kosten auf ein nach bundesdeutschem Recht genehmigungsfähiges Niveau gebracht werden könnten und somit abgeschaltet werden sollten.[16] Zur Versorgung der per Fernwärme angeschlossenen Einrichtungen blieb Block 1 noch bis zum 17. Dezember 1990 in Betrieb und wurde unmittelbar nach Inbetriebnahme eines provisorischen Heizhauses mit zehn Ölheizkesseln a 20 Megawatt als letzter abgeschaltet.[2] Seit 1995 erfolgt die Fernwärme-Versorgung größtenteils durch gasbetriebene Blockheizkraftwerke.

Am 17. November 1990 wurde auch der Probebetrieb von Block 5 untersagt. Dieser WWER-440/213-Reaktor wäre zwar mit Nachrüstungen an den Sicherheitssystemen auf ein dem westdeutschen Atomgesetz entsprechendes Sicherheitsniveau zu bringen gewesen, jedoch war kein Energieunternehmen gewillt, das Kosten- und Genehmigungsrisiko für Block 5 (und 6) zu übernehmen.[16] Die Nachrüstungskosten hätten jeweils ca. 50 Mio. Mark für Block 5 und 6 betragen und wären nach Aussagen eines ehemaligen Beschäftigten nach 6 Monaten Betrieb wieder erwirtschaftet worden.[17]

In den Fokus der Öffentlichkeit geriet das Werk noch einmal, als 1996 unter Protesten von Greenpeace 235 unverbrauchte Brennelemente zum ungarischen Kernkraftwerk Paks mit Reaktoren gleicher Bauart geliefert wurden.

In den nachfolgenden Jahren wurde ein Rückbau-Konzept zur Demontage des Kraftwerks mithilfe eines Teils dessen Stammbelegschaft entwickelt. Am 30. Juni 1995 wurde das Konzept genehmigt[16] und das Kernkraftwerk offiziell stillgelegt. Damals wurden die Kosten für den Abriss auf drei bis fünf Milliarden Euro geschätzt.[18] Die Entsorgung der radioaktiven Abfälle erfolgte bis 1998 im Endlager Morsleben.[19] Bis 2007 wurden bereits 2,5 Milliarden Euro investiert.[20] 2012 sollte der Rückbau beendet und der Zustand „Grüne Wiese“ erreicht sein.[21]

Im April 2012 wurde gemeldet, dass der Betreiber, um Kosten zu sparen, eine Kombination von sofortigem Rückbau und sicherem Einschluss plant: So sollen die meisten Anlagen sofort abgerissen werden, die Gebäude jedoch noch 50 Jahre stehenbleiben und erst abgebaut werden, wenn die Radionuklide abgeklungen sind. Umweltschützer kritisieren, dass damit der Rückbau unnötig verzögert werde.[22]

Im Februar 2013 wurde bekanntgegeben, dass die Hauptaktivitäten des Rückbaus im Jahr 2015 abgeschlossen sein sollen.[23] Im Jahre 2015 gab es einen Strategiewechsel: Während ursprünglich die Gebäude 50 Jahre stehen bleiben sollten, wurde nunmehr beschlossen, alle Bauten bis 2028 abzureißen.[24]

Von den etwa 10.000 Menschen, die zu Betriebszeiten im Kraftwerk arbeiteten, sind heute noch etwa 1000 beschäftigt. Sie sind bei den Entsorgungswerken für Nuklearanlagen für den Rückbau und die Entsorgung der nuklearen Anlagenbestandteile verantwortlich. Seit der Schließung des Kraftwerks wurde auch eine Vielzahl der für die Arbeiter des Kraftwerks errichteten Plattenbausiedlungen im Osten Greifswalds zurückgebaut.

Nach der Jahrtausendwende intensivierte der dänische Konzern Dong Energy Planungen für den Bau eines Kohlekraftwerks in Lubmin. Infolge heftiger Proteste wurde dieses Vorhaben abgesagt und später stattdessen ein kleineres Gaskraftwerk errichtet.[25]

Querschnitt durch den Reaktordruckbehälter eines WWER-440 – die rote Markierung kennzeichnet die von Versprödung betroffene Schweißnaht

Bei den WWER-440-Reaktoren aller Bauarten sind die Brennelemente sehr nah an der Wand des Reaktordruckbehälters positioniert. Bei der Kernspaltung entstehende Neutronen legen dadurch nur einen kurzen Weg im Wasser zurück, werden entsprechend wenig stark abgebremst und treffen mit hoher Energie als schnelle Neutronen auf die Wand des Reaktordruckbehälters. Infolge des Neutroneneintrags verändert der Stahl seine Werkstoffeigenschaften und neigt mit zunehmender Bestrahlung zum Sprödbruch.

Als kritische Schwachstelle hat sich dabei die Schweißnaht 0.1.4. (siehe Abb. rechts) in der Mitte des Reaktordruckbehälters erwiesen. Aus Versuchen mit Einhängeproben u. a. aus dem Kernkraftwerk Loviisa in Finnland ist bekannt, dass die Versprödung der Naht dreimal so schnell voranschreitet wie dies bei der Projektierung der Anlagen prognostiziert wurde. Als Ursache wird eine zu hohe Kupfer- und Phosphorkonzentration im Material der Schweißnaht vermutet.[12] Technisch beschreibt man die Versprödung durch die 'Sprödbruchübergangstemperatur' – oberhalb dieser Temperatur neigt ein Material zu elastischer Verformung, unterhalb kann an im Material vorhandenen Rissen schlagartig ein Sprödbruch auftreten.

Im Falle eines mit Volllast laufenden Reaktors, der aufgrund eines technischen Defektes einer Schnellabschaltung mit boriertem Wasser bedarf, kann der Thermoschock bei der Einleitung des Havarieborwassers den Reaktordruckbehälter bei weiterhin hohem Druck unter die Sprödbruchübergangstemperatur abkühlen und ihn somit zum Bersten bringen.[12]

Als vorbeugende Gegenmaßnahme kann man den Reaktorkern mit Abschirmkassetten versehen, um den Neutroneneintrag in die Schweißnaht zu verringern. Weiterhin wurde vom Reaktorentwickler OKB Gidropress schon 1984 empfohlen, das Havarieborwasser vorzuwärmen, um den Thermoschock im Falle einer Schnellabschaltung zu reduzieren. Diese Nachrüstung ist im Kernkraftwerk Greifswald unterlassen worden.[15] Ist die Versprödung der Schweißnaht bereits weit fortgeschritten, kann der Druckbehälter durch Tempern bei knapp 500 °C ausgeheilt und die ursprünglichen Werkstoffeigenschaften weitgehend wiederhergestellt werden.[12]

Die WWER-440/230-Reaktoren der Blöcke 1 bis 4 als auch die weiterentwickelte zweite Generation WWER-440/213 (Blöcke 5 bis 8) verfügen gegenüber westdeutschen Druckwasserreaktoren wie dem Konvoi in Bezug auf die Notkühlung bzw. die Abführung der Nachzerfallswärme über deutlich größere passive Sicherheitsreserven. Der Primärkreislauf eines WWER-440-Reaktors enthält bezogen auf die thermische Leistung ca. 160 % der Wassermenge im Vergleich zu einem Konvoi-Reaktor und im Sekundärkreislauf die dreifache Wassermenge.[26] Diese großen Kühlmittelvorräte ermöglichen im Falle eines Totalausfalls der Stromversorgung die Abführung der Nachzerfallswärme über einen Zeitraum von ca. 7 Stunden und erweitern damit das Zeitfenster zur Reaktion auf Zwischenfälle erheblich.[27] Insofern ist der kurzzeitige Ausfall aller Kühlpumpen bei einem WWER-440-Reaktor weitaus weniger kritisch, als dies bei einem Reaktor westlicher Bauart der Fall wäre.

Zwei zweikreisige 380-kV-Leitungen führten zum Umspannwerk Wolmirstedt und zum Umspannwerk Ahrensfelde bei Berlin. Erstere war mit 287,8 Kilometern Länge die längste Stromleitung Deutschlands.

Das Kraftwerk bezog sein Kühlwasser über einen offenen Einlaufkanal aus der Spandowerhagener Wiek, die ihrerseits vom Peenestrom gespeist wird. Nach Durchflusskühlung der Reaktorblöcke wurden stündlich ca. 20.000–40.000 m³ (1 m³ ≙ 1 t) Kühlwasser mit hoher Abwärmelast über einen offenen Auslaufkanal in den Greifswalder Bodden geleitet.[31] Dadurch konnte auf Kühltürme verzichtet werden. Ein kleiner Teil der Wärme ging zudem in das Fernwärmenetz Greifswald.