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Sicherheit oberstes Gebot

In Deutschland müssen kerntechnische Anlagen vier wesentliche Schutzziele erfüllen: Erstens muss die nukleare Kettenreaktion jederzeit beherrschbar sein. Zweitens muss die auch nach einem Stopp der Kettenreaktion noch entstehende Nachwärme abgeleitet werden können. Drittens muss die radioaktive Strahlung sicher in der Anlage eingeschlossen sein. Viertens müssen die Mitarbeiter bestmöglich vor Radioaktivität geschützt werden.

Für den normalen Reaktorbetrieb gilt das genauso wie für einen Störfall. Deshalb ist der Sicherheitsaufwand von Kernkraftwerken derart hoch, dass er allenfalls mit der Luft- und Raumfahrt vergleichbar ist. Schon bei der Auslegung von Kernkraftwerken geht man vorsorglich vom gleichzeitigen Eintreten ungünstiger Umstände und Schäden aus so wenig wahrscheinlich das auch ist.

Für Sicherheit sorgen aktive Sicherheitssysteme und passive Sicherheitsbarrieren.

Das Reaktorschutzsystem beispielsweise reagiert automatisch auf alle unzulässigen Abweichungen vom Normalzustand. Eine Überwachung, die sich selbst kontrolliert, schließt menschliches Versagen aus. Und leitet automatisch die notwendigen Sicherheitsmaßnahmen ein: zum Beispiel die Reaktorschnellabschaltung, das Verschließen von Gebäudeteilen, das Nachwärme-Abfuhrsystem, die Notstromversorgung. Ständige Modernisierung hält die Sicherheitseinrichtungen stets auf dem neuesten Stand.

Wie wichtig uns Sicherheit ist: Vorsorge statt Risiko

Modernste Technik, eine gut ausgebildete Mannschaft, hohe Sicherheitsreserven, schonender Betrieb, umfassende Kontrollen und Prüfungen das sind die Garanten für einen störungsfreien Normalbetrieb und das Vermeiden von Unfällen. Störfälle sind zwar wegen der vielen Vorkehrungen unwahrscheinlich, können im Prinzip aber trotzdem eintreten. Daher müssen auch sie sicher beherrscht, das heißt ihre Folgen minimiert werden.

Um die besten Sicherheitssysteme einrichten zu können, ist man bei ihrer Entwicklung vom Schlimmsten ausgegangen, von so genannten Auslegungsstörfällen: zum Beispiel dem Verlust des Kühlmittels durch das Abreißen einer Hauptkühlmittelleitung. Doch selbst solche Fälle sind beherrschbar. Weil die Anlagen entsprechend ausgelegt sind. Die Schäden in der Reaktoranlage werden begrenzt, die Umgebung des Kraftwerks bleibt unversehrt. Alle Maßnahmen dienen einem Ziel: der Vorsorge gegen das Freisetzen radioaktiver Strahlung und damit dem Schutz der Bevölkerung.

Aktive Sicherheitssysteme

Redundanz = mehrfache Sicherheit
Alle Sicherheitssysteme eines Kernkraftwerks sind nicht nur einmal, sondern mehrfach vorhanden. Sollte eines von ihnen ausfallen, übernimmt sofort ein Reservesystem dessen Funktion.
Beispiel: Ein Nachkühlsystem reicht aus, um die Nachwärme des abgeschalteten Reaktors abzuleiten. Zur Sicherheit sind jedoch vier Nachkühlsysteme vorhanden.

Diversität = Sicherheit durch Vielfalt
Die Sicherheitssysteme sind nicht nur mehrfach vorhanden, sondern auch unterschiedlich ausgelegt. So lässt sich ein gleichzeitiges Versagen mehrerer Systeme durch eine Ursache etwa einen Konstruktionsfehler ausschließen.
Beispiel: Die Kernreaktion kann durch das Einfahren oder das hydraulische Einschießen der Steuerstäbe unterbrochen werden, alternativ auch durch die Zugabe von Borsäure ins Kühlwasser.

Räumliche Trennung = Sicherheits-Abstand
Die räumliche Trennung der Sicherheitseinrichtungen stellt sicher, dass nicht mehrere Systeme gleichzeitig durch eine Ursache, zum Beispiel einen Brand oder eine Überschwemmung, beschädigt oder zerstört werden können.

Fail-Safe = Sicherheit hat Vorrang
Das Fail-Safe-Prinzip bedeutet, dass die Systeme bei eventuellen Fehlern immer auf Nummer sicher gehen: kein Zögern, keine Risiken.
Beispiel: Bei Stromausfall wird automatisch eine Hydraulik wirksam, welche die Steuerstäbe in den Reaktor einschießen lässt die Kettenreaktion wird unterbrochen.

Passive Sicherheitsbarrieren

Wie bei einer Zwiebel Schale für Schale übereinander liegt, umhüllt im Kernkraftwerk eine Sicherheitsbarriere die nächste. Insgesamt sechs Barrieren schirmen die Strahlung ab und schließen die radioaktiven Stoffe im Zentrum ein sechsfacher Schutz.

  1. Das Kristallgitter des Kernbrennstoffs selbst hält bereits etwa zwei Drittel der radioaktiven Spaltprodukte zurück.
  2. Die Brennstabhülle schließt die Spaltprodukte in den Brennstäben gas- und druckdicht ein.
  3. Der Reaktordruckbehälter umschließt den Reaktorkern und damit den Ausgangspunkt des Kühlmittelkreislaufs.
  4. Der einen Meter dicke Betonmantel rund um den Reaktor (biologisches Schild) schirmt die Strahlung ab und schützt so die Mitarbeiter.
  5. Der Sicherheitsbehälter bestehend aus 1,2 Meter dickem, vorgespanntem Stahlbeton mit einer acht Millimeter starken Stahldichthülle umschließt den nuklearen Teil des Reaktors.
  6. Das Reaktorgebäude besteht aus 1,8 Meter dickem Stahlbeton. Es schützt den Reaktor gegen äußere Einwirkungen.
Redundanz
Redundanz
Diversität
Diversität
Fail-Safe
Fail-Safe
Passive Sicherheitsbarrieren
Passive Sicherheitsbarrieren