Siedewasserreaktor Baulinie 69

Technisch weist die Baureihe 69 wesentliche Veränderungen im Vergleich zu den Vorgänger-Anlagen (1. Generation AEG, sowie dem BWR-1 von General Electric) auf und ist somit eine Eigenentwicklung der Kraftwerk Union (KWU).

Sicherheitsbehälter

Oberer Einstieg in den Sicherheitsbehälter

Der Sicherheitsbehälter ist eine doppelwandige Stahlkonstruktion. Der innere Mantel besteht aus Feinkornstahl und hat eine Stärke von 18–48 mm, der äußere Mantel weist eine Stärke von 5 mm auf. Die Größe und die Gesamtmasse, unterscheiden sich je Kraftwerk. Beim Kernkraftwerk Zwentendorf ist der Behälter rund 36 Meter hoch und hat 26 Meter Durchmesser. Der Sicherheitsbehälter von Philippsburg-1 hat einen Durchmesser von 27 Metern und wiegt 1.000 Tonnen, jener des Kernkraftwerk Krümmel wiegt 1.600 Tonnen und hat einen Durchmesser von 29,60 Metern[2][3][4]. Im Rahmen der Bauphase wurde der Sicherheitsbehälter außerhalb des Reaktorgebäudes gebaut und anschließend durch eine Öffnung eingeschoben.[5]

Reaktordruckbehälter

Blick von oben in den Druckbehälter

Im Reaktordruckbehälter wurden 8 bis 10 Zwangsumwälzpumpen ergänzt, damit keine reaktorexternen Umwälzschleifen (wie z. B. beim Reaktor im Kernkraftwerk Würgassen) mehr erforderlich sind.[6] Die Umwälzung des Kühlmittels mit internen Pumpen ist für Siedewasserreaktoren der KWU charakteristisch, die Designs von General Electric wurden mit sogenannten Jet-Pumpen ausgeführt, die außerhalb des Druckgefäßes angetrieben werden[7]. Zusätzlich besteht im Sicherheitsbehälter ein Druckabbausystem mit Sicherheitsventilen an den Frischdampfleitungen sowie einer Kondensationskammer als zusätzliche Wärmesenke[6].

Brennelemente

Schematische Darstellung einer Kernzelle

Kernzelle (Schnittmodell)

Eine Kernzelle (Brennelementgruppe) besteht aus 4 Brennelementen, die jeweils aus 49 in einem 7x7 Raster angeordneten Brennstäben besteht, der Rasterabstand beträgt 18,75 mm. Jeder Brennstab hat einen Durchmesser von 14,3 mm mit einer aktiven Länge von 3.660 mm. Im 19,2 mm breiten Raum zwischen den Brennelementen in einer Kernzelle sitzt ein kreuzförmiger Steuerstab. Jedes Brennelement sitzt zudem in einem Kasten aus Zircaloy, welcher der Führung der Steuerstäbe und des Kühlmittels dient. Das Hüllrohr der Brennstäbe besteht ebenfalls aus Zircaloy. Die mittlere spezifische Leistung beträgt 22,5 kW/kg-U, die maximale Stableistung beträgt rund 605 W/cm[7].

Das ARD-Politikmagazin „Fakt“ berichtete am 14. März 2011, dass bereits 2010 eine österreichische Studie über die Baulinie 69[6] einen gravierenden Konstruktionsfehler erkannt habe: an der Schweißnaht des Reaktordruckbehälters könne es zu Haarrissen kommen, die zu einem Bruch führen könnten. Der Studie zufolge sei die Überprüfung der gefährdeten Schweißnähte schwer bis gar nicht möglich. Ebenso sei dieser Konstruktionsfehler nicht durch Umbauten zu beheben. Aufgrund des außerhalb des Sicherheitsbehälters liegendem Abklingbecken bestehe im Falle eines Erdbebens oder einem ähnlich gelagerten Unfall ebenfalls ein erhöhtes Gefahrenpotenzial.

Erschwerend komme hinzu, dass Teile der Sicherheitsprüfung, im Speziellen die probabilistische Sicherheitsanalyse (PSA), nur anhand des Kernkraftwerk Philippsburg durchgeführt, aber als repräsentativ für die andern SWR-69 (Isar-1, Brunsbüttel und Krümmel) betrachtet worden seien. Die PSA Level-2 habe zu einer hohen Wahrscheinlichkeit für große Freisetzungen von radioaktivem Material im Fall eines Störfalls geführt.[6] Dies sei insbesondere relevant, weil der Reaktor im Kernkraftwerk Krümmel für eine mit etwa 50 % höhere Nettoleistung ausgelegt ist, als in den anderen Kraftwerken mit diesem Reaktortyp.

Nach dem von der deutschen Bundesregierung im März 2011 verhängten Atom-Moratorium infolge der Reaktorkatastrophe von Fukushima wurde Ende Mai 2011 von Bund und Ländern beschlossen, die vorgenannten Reaktoren (sowie vier weitere) vorzeitig stillzulegen.

1. From Gen I to Gen III Evolution of Nuclear Reactors
2. Facebook-Beitrag von EVN, Konstruktion des Containments in Kernkraftwerk Zwentendorf
5. https://www.keypix.de/Keystone/showImage.jsf?fileName=5614860.jpg&returnTo=
6. Wolfgang Kromp et al.: Schwachstellenbericht Siedewasserreaktoren Baulinie 69 (PDF-Datei; 1,4 MB), ISR Report 2010/2a, Oktober 2010.
7. KERNFORSCHUNGSANLAGE JÜLICH, Brennelemente für LWR, HTR, SNR, GSB; 1974
8. PRIS: BRUNSBUETTEL (KKB). In: Power Reactor Information System. IAEA, 20. Oktober 2022, abgerufen am 20. Oktober 2022 (englisch).
9. PRIS: PHILIPPSBURG-1(KKP 1). In: Power Reactor Information System. IAEA, 20. Oktober 2022, abgerufen am 20. Oktober 2022 (englisch).
10. PRIS: TULLNERFELD (GKT). In: Power Reactor Information System. IAEA, 4. Juni 2011, archiviert vom Original am 4. Juni 2011; abgerufen am 20. Oktober 2022 (englisch).  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.iaea.org (englisch)
11. PRIS: ISAR-1(KKI 1). In: Power Reactor Information System. IAEA, 20. Oktober 2022, abgerufen am 28. Oktober 2022 (englisch). (englisch)
12. PRIS: KRUEMMEL-1(KKK). In: Power Reactor Information System. IAEA, 20. Oktober 2022, abgerufen am 20. Oktober 2022 (englisch). (englisch)