Freitag, 13. April 2018

Wie kam es zum Super-Gau? (Teil 4)

Ein bestehendes Kernkraftwerk kann niemals wieder abgeschaltet werden. Selbst dann nicht, wenn es keine Elektrizität mehr produziert. Für die Kühlung und die technische Überwachung der Anlage ist Elektrizität stets erforderlich, um ein Überhitzen der Anlage und daraus sich ergebende Störfälle zu verhindern. Dieser Strom wird in der Regel vom öffentlichen Energieversorgungsnetz bereitgestellt. Da es aber aus verschiedenen Gründen jederzeit zu einem unkontrollierten Ausfall des Stromnetzes kommen kann, ist unbedingt sicherzustellen, dass ein Atomkraftwerk auch aus eigener Kraft in der Lage ist, durch Notstromaggregate Kühlung und technische Überwachung lückenlos zu garantieren. Natürlich verfügt jedes Atomkraftwerk über solche Notstromaggregate. Sie benötigen allerdings eine gewisse Zeit um anzuspringen und effektiv ihre Aufgabe zu übernehmen.

Dem Reaktor im Block 4 in Tschernobyl standen Wartungsarbeiten bevor. Bei der dazu erforderlichen Abschaltung der Turbinen sollte demonstriert werden, dass die Rotoren bis zu ihrem Stillstand in der Lage seien, für eine halbe bis ganze Minute Strom zu produzieren bis die Notstromaggregate anspringen würden. Im Falle des Reaktors in Tschernobyl hätte dieser Test bereits drei Jahre vorher durchgeführt werden müssen.

Dieser Test, der den Komplettausfall der externen Stromversorgung simulieren sollte, war Auslöser einer Reihe von menschlichem Versagen, die letztendlich zum Unglück führten. Anatoli Stepanowitsch Djatlow war Leiter des Versuches, bei dem nachgewiesen werden sollte, dass auch bei einem externen Ausfall der Stromversorgung die Anlage aus eigener Kraft in der Lage wäre, eine vollständige Abschaltung des Reaktors herbeizuführen.

Bauartbedingt war der Reaktor vom Typ RBMK – 1000 dazu aber nicht in der Lage. Im niedrigen Leistungsbereich zeigt dieser Graphit-moderierte Reaktortyp instabiles Verhalten. Kommt es zu einer Leistungssteigerung oder zum Druckverlust im Reaktor, so bilden sich Dampfblasen, die die Absorption der Neutronen im Kühlwasser verringert. Die Moderationswirkung des Graphits im Reaktor allerdings bleibt konstant. Damit erhöht sich die Reaktivität in Reaktoren dieses Typs, der nur in der Ukraine und in Litauen gebaut worden war. Man spricht von einem stark positiven Void-Koeffizienten. Ist der Void-Koeffizient negativ, wie bei den meisten anderen Reaktoren, deren Kühlwasser gleichzeitig die Rolle der Moderation übernimmt, so verringert sich bei diesen bei einer Dampfbildung die Reaktivität. Eine unkontrollierbare Überhitzung ist dadurch ausgeschlossen.

Im Falle des Reaktors in Prypjat war der Kernbrennstoff bereits in fortgeschrittenem Masse abgebrannt. Das automatische Sicherheitssystem überwachte die Einhaltung der Reaktivitätsreserven, deren Minimalwert bereits lange vor Beginn des Versuches deutlich unterschritten waren, nicht mehr. Die notfallmässige Abschaltung des Reaktors hätte schon zu diesem Zeitpunkt längst erfolgt sein müssen. Hinzu kam ausserdem, dass die Mannschaft die Sicherheitssysteme einfach ausgeschaltet hatte, um im Falle einer notwendig werdenden Wiederholung, den Versuch erneut durchführen zu können. Die automatischen Sicherheitssysteme hätten höchstwahrscheinlich die Abschaltung des Reaktors ausgelöst und damit die Katastrophe verhindert. Zudem führte eine Verschiebung um etwa 12 Stunden dazu, dass das Verhalten des Reaktors zunehmend unübersichtlicher und damit unberechenbarer wurde. Das Unglück war vorprogrammiert.

Von den ersten Vorbereitungen des Tests gegen 1:06 Uhr am Freitag, dem 25. April 1986 bis zur Notabschaltung des Reaktors durch den Schichtleiter Alexksandr Akimov um 1:23 Uhr des Folgetages, vergingen mehr als 24 Stunden voller fataler Fehlentscheidungen. Als endlich der Havarieschutz eingeschaltet wurde, war es viel zu spät. Die verantwortlichen Operatoren hatten Sicherheitsvorschriften in grob fahrlässiger Weise ausser Acht gelassen. Infolgedessen kam es zu einem unkontrollierten Leistungsanstieg, der letztendlich in den frühen Morgenstunden des 26. Aprils 1986 die Explosion des Blocks 4 zur Folge hatte. Die Druckröhren zerbarsten, das Zirkonium in der Ummantelung der Brennstäbe und das Graphit der Köpfe auf den Brennstäben reagierten mit dem heissen Wasserdampf. Mengen von Kohlenmonoxid und Wasserstoff entwichen. Im Reaktor bildete sich ein hochexplosives Gemisch, dass sich entzündete.

In einer gewaltigen Explosion wurde am frühen Morgen des 26. April das 128 Tonnen schwere, als biologisches Schild bezeichnete Dach des Reaktorkerns von Block 4 wie ein Pappdeckel weggesprengt. Die hochradioaktiven Graphitköpfe verteilten sich dabei in der Umgebung. Das im Reaktor befindliche Uran verflüssigte sich durch die enorme Hitzeentwicklung, ergoss sich als Lava-ähnliche Masse bis in die unteren Stockwerke der Anlage und verband sich zum Teil mit dem Beton. 250 Tonnen Graphit verbrannten während der kommenden zehn Tage unter freiem Himmel. Radioaktives Material wurde dabei freigesetzt und verteilte sich in einer Wolke gigantischen Ausmaßes mit der Windrichtung über Tausende von Kilometern.

Vom radioaktiven Niederschlag, auch Fallout genannt, waren etwa 8 Millionen Menschen in Weissrussland, Russland und der Ukraine betroffen. Sie alle ahnten zunächst nichts. Es kam zu einem rasanten Anstieg von Krebserkrankungen, wie Schilddrüsenkrebs, Brustkrebs, Hautkrebs, Darmkrebs und Leukämie. Ein unmittelbarer Zusammenhang mit der Katastrophe ist zwar bis heute nicht wissenschaftlich belegbar, allerdings sehr wahrscheinlich.

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