Schweizer Kernkraftwerk Mühleberg - Eine Gefahr für Österreich?

Bildquelle:   BKW FMB Energie AG  via Wikimedia
Das Kernkraftwerk Mühleberg ist rund 200 Kilometer von Vorarlberg entfernt und für den Fall des unfallbedingten Austrittes von Radioaktivität werden besondere Risken für das gesamte österreichische Bundesgebiet, im besonderen aber natürlich für Vorarlberg beschrieben. 
Österreichische Fachstellungnahme zu sicherheitstechnischen Aspekten des Schweizer Kernkraftwerks Mühleberg als PDF-Download.

Angesichts des Umstandes, dass im Frühjahr 2011 Informationen über den Zustand des Kernkraftwerks Mühleberg (KKM) bekannt wurden, die in der österreichischen Bevölkerung große Besorgnis auslösten, und darüberhinaus das KKM typengleich mit den Reaktoren in Fukushima Dai-ichi ist, hat das fachzuständige Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft eine Fachstellungnahme in Auftrag gegeben. Diese Studie stützt sich in der vorliegenden Fassung ausschließlich auf gegenwärtig öffentlich zugängliche Unterlagen. Besondere Aufmerksamkeit wurde den extern bedingten Gefährdungslagen wie Erdbeben, Hochwasser und kombinierten Szenarien gewidmet. Weiters enthält die Studie eine Zusammenstellung der Erkenntnisse aus den Ereignisabläufen am Standort Fukushima sowie Schlussfolgerungen und Empfehlungen.

Die kommerzielle Inbetriebnahme des Kernkraftwerks Mühleberg (KKM) erfolgte im November 1972. Mühleberg ist das zweitälteste der vier Schweizer Kernkraftwerke. Es ging 1972 ans Netz und versorgt laut Betreiberfirma BKW 400.000 Menschen mit Strom. Seither wurden eine Reihe von Nachrüstungen durchgeführt, um die Sicherheit des Kraftwerks zu erhöhen. Das bedeutendste Projekt war die Errichtung des unabhängigen Notstandssystems SUSAN (spezielles, unabhängiges System zur Abfuhr von Nachwärme) in einem separaten Gebäude.

Die vorliegende Fachstellungnahme beinhaltet neben einem Kapitel über die „Erkenntnisse aus den Ereignisabläufen am Standort Fukushima“ (Kapitel 2) eine Abschätzung der „Standortbezogene  Risikopotentiale“, wie Erdbeben, Hochwasser und kombinierte Szenarien  für den Standort des Kernkraftwerks Mühleberg (Kapitel 3), sowie den sich daraus ergebenden Schlussfolgerungen und möglichen Auswirkungen auf das Kraftwerk selbst. Dieser anlagentechnische Teil umfasst die Kapitel 4 bis 13 „Nachweisstand zur Beherrschung der äußeren Einwirkung „Erdbeben“ (PhB)“, „Nachweisstand zur Beherrschung der äußeren Einwirkung „Externe Überflutung“ (PhB)“, „Interne Überflutung der Kote
–11 m im Reaktorgebäude (PhB)“, „Ausfall der gesamten Wärmeabfuhr („Loss of the ultimate heat sink“) (PhB)“, „Erhalt der Brennelementekühlung im BE Lagerbecken (PhB)“, „Elektrische Energieversorgung (Station Blackout) (PhB)“, „Integrität des Kernmantels (PhB unter Mitarbeit von Gisbert Pape)“, „Vermeidung von Wasserstoffexplosionen (PhB)“, „RDB Druckentlastung und Niederdruckeinspeisung mittels Notfallmaßnahmen (PhB)“ und die „Maßnahmen zur Vermeidung einer RDB Überspeisung (PhB)“.

Die „Auswirkungen von schweren Unfällen auf Österreich (PhB und BOKU)“ werden in Kapitel 14, sowie in Anhang 2 behandelt. Die „Zugängliche Informationen“ sind noch in Kapitel 15 zusammengefasst.

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7.8.12   [Letzte Aktualisierung  7.8.12] Das Vorarlberger Bloghaus verlinkt interessante Weblogs.

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ZUSAMMENFASSUNG UND EMPFEHLUNGEN  9
Vorbemerkung  10
Standortbezogene Risikopotentiale (VCE)  10
Erdbeben  10
Hochwasser  11
Staudammbruch  11
Kombinierte Szenarien  11
Anlagentechnik  12
Physikerbüro Bremen (PhB)  12
Vorbemerkung  12
Erkenntnisse aus den Ereignisabläufen am Standort Fukushima 13
Nachweisstand zur Beherrschung der äußeren Einwirkung „Erdbeben“  14
Nachweisstand zur Beherrschung der äußeren Einwirkung „Externe
Überflutung“  17
Interne Überflutung der Kote –11 m im Reaktorgebäude  18
Ausfall der gesamten Wärmeabfuhr  20
Erhalt der Brennelementkühlung im BE Lagerbecken  21
Elektrische Energieversorgung  22
Integrität des Kernmantels 24
Vermeidung von Wasserstoffexplosionen  26
RDB Druckentlastung und Niederdruckeinspeisung mittels
Notfallmaßnahmen  27
Maßnahmen zur Vermeidung einer RDB Überspeisung  28
Containmentverhalten und KKM spezifische Quellterme  29
Ausbreitungsrechnung und Auswirkungen auf Österreich (BOKU)  31
Empfehlungen  32
Empfehlungen zur standortbezogenen Gefährdung  32
Empfehlungen zur Anlagentechnik  33
Liste relevanter noch nicht veröffentlichter Dokumente 37
1 EINLEITUNG  39
2 ERKENNTNISSE AUS DEN EREIGNISABLÄUFEN AM
STANDORT FUKUSHIMA (PHB)  41
2.1 Sachverhalt  41
2.1.1 Vergleich der Einwirkungen infolge des Tokohu Erdbebens mit der
Auslegung  42
2.1.2 Anlagenschäden infolge der Einwirkungen des Tokohu-Erdbebens  45
2.1.3 Einrichtungen zur Durchführung von Notfallmaßnahmen  47
2.1.4 Funktionsfähigkeit sicherheitsrelevanter Einrichtungen  48
2.1.5 Informationen zum Unfallablauf in den Blöcken 1 bis 3 und zum
Anlagenzustand  52
2.1.6 Kühlung der Brennelemente in den BE Lagerbecken  64Fachstellungnahme KKW Mühleberg 2012 – Inhalt
4  Umweltbundesamt „ REP-0385, Wien, 2012
2.1.7 Ereignisablauf in den Blöcken 5 und 6 der Anlage Fukushima
Daiichi  66
2.1.8 Ereignisablauf in den Blöcken 1 bis 4 der Anlage Fukushima Daini  67
2.2 Stellungnahme. 68
2.2.1 Auslegung gegen Erdbebeneinwirkungen  69
2.2.2 CCF Potential  71
2.2.3 Diversität der Notstromversorgung und Wärmeabfuhr  73
2.2.4 Kühlung der Brennelemente in den BE Lagerbecken  74
2.2.5 Gefährdung durch Wasserstoffexplosionen  75
2.2.6 Erschwernisse bei der Durchführung von Notfallmaßnahmen  76
2.3 Gesamtfazit „Erkenntnisse aus den Ereignisabläufen am
Standort Fukushima“  77
2.4 In Bezug genommene Unterlagen  78
3 STANDORTBEZOGENE RISIKOPOTENTIALE (VCE)  80
3.1 Fragestellung  80
3.2 Einschätzung der standortspezifischen Gefährdung 80
3.2.1 Gefährdungsannahmen Erdbeben  80
3.2.2 Neuerungen im Hinblick auf die seismische Gefährdung in Europa  84
3.2.3 Hochwassersituation  94
3.2.4 Einschätzung der Gefährdung durch Dammbruch  97
3.2.5 Kombination aus verschiedenen Szenarien 102
3.3 Gesamtfazit „Standortbezogene Risikopotentiale“ 105
3.4 In Bezug genommene Unterlagen 107
4 NACHWEISSTAND ZUR BEHERRSCHUNG DER
ÄUSSEREN EINWIRKUNG „ERDBEBEN“ (PHB)109
4.1 Aktuelle Auslegung des KKM gegen Erdbeben 109
4.1.1 Sachverhalt 109
4.1.2 Stellungnahme 115
4.2 Neubewertung des seismischen Gefährdungspotentials
(PEGASOS Studie) 118
4.2.1 Sachverhalt 118
4.2.2 Stellungnahme 125
4.3 Aktualisierte Erdbebennachweise als Konsequenz aus den
Ereignisabläufen in Fukushima Daiichi 132
4.3.1 Sachverhalt 132
4.3.2 Stellungnahme 133
4.4 Gesamtfazit „Nachweisstand zur Beherrschung der äußeren
Einwirkung ‚Erdbeben’“ 136
4.5 In Bezug genommene Unterlagen 140Fachstellungnahme KKW Mühleberg 2012 – Inhalt
Umweltbundesamt „ REP-0385, Wien, 2012 5
5 NACHWEISSTAND ZUR BEHERRSCHUNG DER
ÄUSSEREN EINWIRKUNG „EXTERNE ÜBERFLUTUNG“
(PHB)  141
5.1 Sachverhalt  141
5.1.1 Bemessungsereignisse  141
5.1.2 Anlagenauslegung  143
5.2 Stellungnahme  145
5.3 Gesamtfazit „Nachweisstand zur Beherrschung der äußeren
Einwirkung ‚Externe Überflutung’“  148
5.4 In Bezug genommene Unterlagen  149
6 INTERNE ÜBERFLUTUNG DER KOTE –11 M IM
REAKTORGEBÄUDEN (PHB)  151
6.1 Sachverhalt  151
6.2 Stellungnahme  155
6.3 Gesamtfazit „Interne Überflutung der Kote –11 m im
Reaktorgebäude“  159
6.4 In Bezug genommene Unterlagen  160
7 AUSFALL DER GESAMTEN WÄRMEABFUHR („LOSS OF
THE ULTIMATE HEAT SINK“), (PHB)  161
7.1 Verfügbarkeit einer diversitären Wärmesenke. 161
7.1.1 Sachverhalt  161
7.1.2 Stellungnahme  162
7.2 Ausfall der Kühlwasserversorgung  163
7.2.1 Sachverhalt  163
7.2.2 Stellungnahme  163
7.3 Ausfall der Kühlwasserversorgung durch Verstopfung  164
7.3.1 Sachverhalt  164
7.3.2 Stellungnahme  169
7.4 Maßnahmen bei Ausfall der Kühlwasserversorgung  175
7.4.1 Sachverhalt  175
7.4.2 Stellungnahme  176
7.5 Gesamtfazit „Ausfall der gesamten Wärmeabfuhr“  176
7.6 In Bezug genommene Unterlagen  179
8 ERHALT DER BRENNELEMENTEKÜHLUNG IM BE
LAGERBECKEN (PHB) 180
8.1 Sachverhalt  180
8.2 Stellungnahme  185
8.3 Gesamtfazit „Erhalt der Brennelementkühlung im BE
Lagerbecken“  190
8.4 In Bezug genommene Unterlagen  192Fachstellungnahme KKW Mühleberg 2012 – Inhalt
6  Umweltbundesamt „ REP-0385, Wien, 2012
9 ELEKTRISCHE ENERGIEVERSORGUNG (STATION
BLACKOUT), (PHB)193
9.1 Sachverhalt 193
9.1.1 Eigenbedarfsanlage 195
9.1.2 Stromversorgung der Sicherheitssysteme der Stränge I und II 195
9.1.3 Stromversorgung der Sicherheitssysteme der Stränge III  und IV 198
9.1.4 HSK Bewertungen 201
9.1.5 Maßnahmen aufgrund der Ereignisse in Fukushima 201
9.1.6 Stromversorgung von Messeinrichtungen 203
9.2 Stellungnahme.204
9.2.1 Einhaltung von HSK Auslegungskriterien 204
9.2.2 Verfügbarkeit der elektrischen Energieversorgung bei einem
Erdbeben 210
9.2.3 Verfügbarkeit der elektrischen Energieversorgung bei externen
Überflutungen 212
9.2.4 Verfügbarkeit diversitärer Notstromerzeugungsanlagen 214
9.2.5 Maßnahmen aufgrund der Ereignisse in Fukushima 216
9.2.6 Stromversorgung von Messeinrichtungen 217
9.3 Gesamtfazit „Elektrische Energieversorgung“ 218
9.4 In Bezug genommene Unterlagen 222
10 INTEGRITÄT DES KERNMANTELS (PHB + G. PAPE) 224
10.1 Lastabtragsfähigkeit des rissbehafteten Kernmantels 224
10.1.1 Sachverhalt 224
10.1.2 Stellungnahme 233
10.2 Bewertung der Zugankerkonstruktion 239
10.2.1 Sachverhalt 239
10.2.2 Stellungnahme 243
10.3 Gesamtfazit „Integrität des Kernmantels“ 246
10.4 In Bezug genommene Unterlagen 250
11 VERMEIDUNG VON WASSERSTOFFEXPLOSIONEN (PHB) 252
11.1 Sachverhalt 252
11.2 Stellungnahme.257
11.3 Gesamtfazit „Vermeidung von Wasserstoffexplosionen“ 260
11.4 In Bezug genommene Unterlagen 261
12 RDB DRUCKENTLASTUNG UND
NIEDERDRUCKEINSPEISUNG MITTELS
NOTFALLMASSNAHMEN (PHB) 263
12.1 Sachverhalt 263
12.2 Stellungnahme.265
12.3 Gesamtfazit „RDB Druckentlastung und
Niederdruckeinspeisung mittels Notfallmaßnahmen“ 268
12.4 In Bezug genommene Unterlagen 269Fachstellungnahme KKW Mühleberg 2012 – Inhalt
Umweltbundesamt „ REP-0385, Wien, 2012 7
13 MASSNAHMEN ZUR VERMEIDUNG EINER RDB
ÜBERSPEISUNG (PHB)  271
13.1 Sachverhalt  272
13.2 Stellungnahme  272
13.3 Gesamtfazit „Maßnahmen zur Vermeidung einer RDB
Überspeisung“. 275
13.4 In Bezug genommene Unterlagen  276
14 AUSWIRKUNGEN VON SCHWEREN UNFÄLLEN AUF
ÖSTERREICH (PHB + TEAM BOKU + ISFR)  277
14.1 Containmentverhalten und KKM spezifische Quellterme (PhB)  277
14.1.1 Sachverhalt  277
14.1.2 Stellungnahme  284
14.2 Ausbreitung und Dosis (Boku + ÖÖI)  292
14.2.1 Methodik der Ausbreitungs- und Dosisrechnung  292
14.2.2 Ergebnisse  298
14.2.3 Interpretation der Ergebnisse unter Berücksichtigung der
Interventionsrichtwerte  305
14.3 In Bezug genommene Unterlagen  319
15 ZUGÄNGLICHE INFORMATIONEN  321
16 ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS  328
ANNEX 1
ANNEX 2

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