Stand: März 2010

"Sumpfsiebproblem"

Bei einem postulierten Leck in der Hauptkühlmittelleitung eines Atomkraftwerks (Kühlmittelverluststörfall) kann durch das unter Druck stehende Leck-Wasser Isoliermaterial abgelöst werden, welches an den Rohren im Reaktor angebracht ist. Dieses faserförmige Isoliermaterial und anderes losgerissenes Material wird dann mit dem austretenden Wasser in den sogenannten "Reaktorsumpf" gespült. Das ist ein Bereich am Boden des Sicherheitsbehälters. Im Verlauf dieses Kühlmittelverlust-Störfalls wird es erforderlich, das Wasser, welches sich im Sumpf gesammelt hat, wieder für die Kühlung des Kerns zu verwenden. Dazu muss das angesammelte Wasser aus dem Sumpf angesaugt werden.

Das Problem liegt darin, die Fasern des Isoliermaterials und andere Partikel aus dem Wasser wieder "herauszufiltern", damit sie nicht mit dem zur Kühlung angesaugten Wasser in den Reaktorkern gelangen. Denn dort könnten sie sich ablagern und eventuell eine ausreichende Kernkühlung be- und schlimmstenfalls verhindern. Ohne funktionsfähige Kernkühlung besteht das Risiko einer Kernschmelze und damit verbunden das Risiko einer Freisetzung von radioaktiven Stoffen in die Umgebung. Für die Filterung verwendet man Siebe in den Ansaugkammern der Pumpen im Sumpf. Diese dürfen nicht zuviel feines Fasermaterial durchlassen, dürfen aber auch nicht verstopfen und versagen, wenn der durch die Siebbelegung erzeugte Druck zu hoch wird. Bei einer Verstopfung oder Zerstörung der Siebe kann die Pumpenleistung beeinträchtigt oder können die Pumpen beschädigt werden. In beiden Fällen wäre die Kernkühlung gefährdet mit der Folge einer möglichen Kernschmelze.

Das geschilderte Problem wurde erstmals 1992 nach einem Kühlmittelverluststörfall im schwedischen Kernkraftwerk Barsebäck 2 erkannt. In der Folge wurden auf nationaler und internationaler Ebene zahlreiche Untersuchungen und Veränderungen an den Anlagen durchgeführt, um das Problem in den Griff zu bekommen. In Deutschland wurden Änderungsmaßnahmen (u.a. Vergrößerung der Sumpfsiebe und Verringerung der Maschenweite von 9x9 auf 3x3 mm) in Siede- und Druckwasserreaktoren vorgenommen. In der Folgezeit stellten die Experten trotzdem weitere Probleme bei den Druckwasserreaktoren fest.

Im Dezember 2008 kam die Reaktor-Sicherheitskommission (RSK) im Rahmen ihrer Beratung des Themas zu dem Ergebnis, dass der geschlossene Nachweis der Störfallbeherrschung für die deutschen Druckwasserreaktoren auf anlagenübergreifender Ebene nicht dargestellt sei. Die Betreiber der Druckwasserreaktoranlagen teilten daraufhin mit, dass sie beabsichtigten, Umrüstungen an den Sumpfsieben zu beantragen und die entsprechenden Unterlagen den zuständigen Genehmigungsbehörden der Länder zuleiten würden. Die Kontrolle der Nachweisführung für jedes einzelne Atomkraftwerk liegt bei den zuständigen Aufsichtsbehörden der Länder.

Mit Schreiben vom 10. März 2009 (PDF-Dokument, 77 KByte, barrierefrei) [/files/pdfs/allgemein/application/pdf/sumpfsieb_rundschreiben_090310_bf.pdf] forderte die Bundesaufsicht die Länder mit Kernkraftwerken daher auf, die Betreiber zur Vorlage eines geschlossenen Nachweises innerhalb von drei Monaten zu verpflichten. Alternativ sollten die Länder selbst in einer Stellungnahme nachvollziehbar und belegt begründen, dass der Nachweis der Störfallbeherrschung geführt sei. Der geschlossene Nachweis umfasst alle Aspekte des Störfalls von der Freisetzung der Fasern über ihren Transport bis zum stationären Sumpfbetrieb. Im Anschluss an das Schreiben des BMU haben die Aufsichtsbehörden der Länder mit Kernkraftwerken dem BMU Nachweisunterlagen vorgelegt.

Inzwischen sind in den deutschen Druckwasserreaktoren die Maßnahmen zur Beherrschung des Kühlmittelverluststörfalls mit Freisetzung von Isoliermaterial und anderen Stoffen weitgehend umgesetzt. Diese Maßnahmen umfassen zum einen das Einsetzen von Sieben mit kleinerer Maschenweite sowie die Möglichkeit zum Freispülen der Siebe.