Einstweilige Stilllegung des Kernkraftwerks Philippsburg 2
Was ist geschehen ?
Schon Ende August wurde festgestellt, dass in einem von vier Flutbehältern die dort
vorgeschriebene Borsäurekonzentration nicht vorlag. Wenige Tage später zeigten Messungen an weiteren Behältern auch dort eine zu geringe Borsäurekonzentration.
Eine detaillierte Beschreibung der Hintergründe ist im Pressebereich des Bundesumweltminsteriums zu finden.
Die Flutbehälter - beim DWR - sind Bestandteile des Nachkühlsystems zur Beherrschung von Störfällen. Das heisst, sie sind mit einem Gemisch aus Deionat (vollentsalztem Wasser) und Borsäure gefüllt.
(Anders als beim SWR wird beim DWR die Leistung mit den Regelstäben UND mit Borsäure geregelt.)
Betrieblich (bei Nicht-Störfall) werden sie zum Füllen der Reaktorgrube beim Brennelementwechsel benötigt. Bei Störfällen mit kleiner Leckrate würde aus den Flutbehältern mit Hochdruckeinspeisepumpen eingespeist, um den Kern zu bedecken. Bei Störfällen mit mittlerer oder großer Leckrate würde mit Niederdruckpumpen eingespeist, um den Kern zu bedecken (hier mit größeren Masseströmen).
Bei den im KKW Philippsburg 2 festgestellten Unterschreitungen der spezifischen Borsäurekonzentration in drei der vier Flutbehälter war die Beherrschung anzunehmender Störfälle zu keinem Zeitpunkt gefährdet, denn die Borsäurekonzentration muss wegen des vorher durchgeführten Brennelementwechsels sehr hoch sein. Für die Störfallbeherrschung würden geringe Konzentrationen ausreichen.
Die Borsäure ist eine leicht wasserlösliche Verbindung, bei der es kernphysikalisch um den hohen Einfangquerschnitt für thermische Neutronen von Bor geht. Das heisst, das chemische Element Bor in der Verbindung Borsäure fängt die Neutronen weg, so dass keine Kettenreaktion (Kernspaltung) mehr stattfinden kann. Dies ist im Störfall wichtig, um die hohe Wärme, die durch Kernspaltung entsteht, ausschliessen zu können.
Was war nun wirklich geschehen?
Nach dem Wiederbeladen des Reaktors wurde am 06.08.2001 das Kühlmittel aus dem Reaktorbecken in die vier Flutbehälterpaare zurückgefördert. Im weiteren Verlauf wurden am 09.08.2001 mehrere Druckspeicher, die aus Gründen der Instandhaltung entleert waren, mit Kühlmittel aus den Flutbehältern der Stränge 10, 30 und 40 gefüllt. Die Ergänzung des entsprechenden Borwasservolumens erfolgte aus dem betrieblichen Borsäurevorrat unter Beimischung von Deionat, wobei das Mischverhältnis so einzustellen war, dass die für die Flutbehälter spezifizierte Borsäurekonzentration von 2200 ppm Bor sichergestellt ist. Dieser Nachspeisevorgang war wenige Stunden vor dem Kritischmachen am 12.08.2001 abgeschlossen.
Am 25.08.2001 ergab die Messung der Borkonzentration nach vorherigem 48-stündigen Umwälzbetrieb in den Flutbehältern von Strang 10 einen Wert von 1950 ppm Bor. Daraufhin wurde durch Absenken des Füllstands, Nachspeisen hochprozentiger Borsäure und Durchmischung die spezifizierte Borkonzentration bis zum 28.08.2001 wieder eingestellt. Nach dem Rückführen der Wasservorräte aus dem Flutraum in die Flutbehälter am Ende des Brennelementwechsels wurden die geringen Verluste ergänzt. Durch eine nicht erkannte Fehlschaltung wurden diese Verluste nicht aus dem Borsäurevorratsbehälter sondern mit Deionat ergänzt. Vor dem Wiederanfahren wurde keine Kontrolle der Borsäurekonzentration vorgenommen. Erst danach wurde geprüft und da stellte man eine geringfügige Unterschreitung des spezifizierten Borsäuregehalts in einem Flutbehälter fest. Dem fachkundigen Kraftwerkspersonal war klar, dass die vorhandene Borsäurekonzentration noch gut ausreicht um die Überschußreaktivität des aktuellen Kerns bei Störfällen oder beim Abfahren zu binden. Diese Abschätzung wurde auch vom TÜV in einem Gutachten für die Stuttgarter Genehmigungsbehörde bestätigt. Man korrigierte die Borsäurekonzentration im betroffenen Behälter und prüfte dann die nächsten Behälter. Bei zwei weiteren Flutbehältern ergab sich in etwa die gleiche Situation. Auch dort wurde ergänzt.
Erst im Laufe des 27.8.2001 informierte der Schichtleiter den Bereichsleiter und den Teilbereichsleiter über den unzureichenden Borsäuregehalt. Messungen am 27. und 28.8. ergaben, dass auch zwei weitere Flutbehälterpaare zu geringe Borsäurekonzentrationen aufwiesen. Ab diesem Zeitpunkt war dem Betreiber klar, dass mindestens drei Behälterpaare zu wenig Bor enthielten. Daraufhin hätte er die Anlage abfahren müssen. Dies war aber nicht im Betriebshandbuch explizit vorgeschrieben.
Am 28.8.2001 wurde der Borsäuregehalt des Behälterpaares JNK 30 mit 1738 ppm abgeschätzt. Daraufhin wurde dessen Füllstand abgesenkt, Borsäure nachgespeist und anschließend 48 Stunden umgewälzt. Am 30.8.2001 wurde eine Borsäurekonzentration von 2280 ppm ermittelt.
Am 30.8.2001 ergab eine Probenahme am Behälterpaar JNK 40 einen Wert von 1975 ppm. Bis zum 31.8.2001 wurde der Füllstand abgesenkt,
Borsäure nachgespeist und anschließend 48 Stunden umgewälzt. Am 03.09.2001 wurde eine Borsäurekonzentration von 2234 ppm festgestellt und der Behälterinhalt anschließend 48 Stunden umgewälzt. Im
Behälterpaar JNK 20 war keine Korrektur erforderlich.
Spätestens am 6.9.2001 standen alle Flutbehälterpaare wieder mit der erforderlichen Borsäurekonzentration zur Verfügung.
Borsäure- und Deionateinspeisung (KBC-System) – vereinfachter Systemaufbau
Man hatte möglicherweise gegen formale Festlegungen im Betriebshandbuch verstoßen, eine tatsächliche Gefahr war nie vorhanden, selbst wenn es in den wenigen Tagen, bevor die richtige Konzentration wieder eingestellt worden ist, zu einem Störfall gekommen wäre.
Die Zeitdifferenz von 13 Tagen zwischen dem Kritischmachen und der ersten Probenahme erklärt sich durch einen zwischenzeitlichen Reinigungsbetrieb des BE-Beckens, womit der Umwälzkreislauf für das Durchmischen der Flutbehälter (Voraussetzung der Probenahme) nicht zur Verfügung stand.
Die zwischenzeitliche Abweichung der Borkonzentration in den Flutbehältern vom spezifizierten Wert führte zu keinen sicherheitstechnischen Defiziten, da
a) die Flutbehälter durch den Prüfbetrieb der Sicherheitseinspeisepumpen bereits vor dem Anfahren durchmischt waren, wobei der Umfang der Durchmischung noch zu überprüfen wäre
b) die vorliegende Borkonzentration in allen relevanten Fällen deutlich über den erforderlichen Werten zur Sicherstellung der langfristigen Unterkritikalität lagen. Dies wurde zeitnah zu den Messungen durch Nachrechnung des aktuellen Beladeplans nachgewiesen.
Was wirft nun Trittin der Betriebsmannschaft bzw. der Betriebsleitung vor?
Man habe nicht sensibel genug auf diese Abweichung von den spezifizierten Werten in sicherheitsrelevanten Systemen reagiert. Man hätte die Meldung nicht als Normalmeldung sondern als Eilt-Meldung an die Behörde leiten müssen und man habe die Anlage sofort bei Erkennung des Fehlers vorsorglich abfahren müssen. (Letzteres ist sogar sicherheitstechnisch Unsinn!)
Zur Strafe ist die Anlage nun erst einmal einige Tage vom Netz genommen worden (mit einem Betriebsverlust von etwa 1 Mio DM/Tag).
Die neuerlichen Vorwürfe bzgl. Abweichungen bei Konzentrationen und Füllständen von weniger als 5 % erschrecken einen Naturwissenschaftler natürlich besonders, da jede Messung mit einem natürlichen systematischen und statistischen Fehler behaftet ist, der bei kurzen Messungen im Bereich von 5 % liegt. Das liegt in der Natur der Messung selbst.... Offensichtlich haben diese Leute, die das so heiss diskutieren, noch nie selbst mal in der Praxis irgendetwas gemessen....
