Was passiert, wenn europäische Kernkraftwerke über die kalkulierte Betriebszeit von 40 Jahren am Netz bleiben? Ist auch dann noch gewährleistet, dass der Reaktordruckbehälter trotz des kontinuierlichen Beschusses mit Neutronenstrahlung stabil bleibt?
Diese Frage will das Projekt „Longlife“ beantworten. 16 Akteure aus neun Ländern arbeiten in dem von der EU mit 2,7 Millionen Euro geförderten Projekt, das vom Forschungszentrum Dresden koordiniert wird.
Die Dresdener Sicherheitsforscher untersuchten Materialproben aus dem stillgelegten Kernkraftwerk Greifswald. Der älteste Reaktor ging dort 1973 in Betrieb. Er war zwar keine 20 Jahre am Netz, eignet sich aber dennoch zur materiellen Altersforschung.
„Die Druckbehälter russischer Bauart sind relativ schlank“, erklärt Professor Frank-Peter Weiß, Direktor des Instituts für Sicherheitsforschung. „Deshalb liegt der Reaktorkern dichter an den Wänden – die Wasserschicht, die einen Teil der Neutronenstrahlung abfängt und den Rest abbremst, ist hier dünner als bei den Druckbehältern der westdeutschen Reaktoren. Die relativ starke und kürzere Belastung, die die Greifswalder Reaktoren traf, ruft Alterungsprozesse hervor wie eine 40-jährige Betriebszeit von Behältern mit einem dicken Wasserspalt.“
Natürlich nagt auch an den Kernreaktoren der Zahn der Zeit. Um die Sicherheit zu gewährleisten müssen vor allem zwei Komponenten intakt sein: der Kühlkreislauf und der Reaktordruckbehälter. Eine potenzielle Gefahr lauert in der Versprödung der Stahllegierung des Behälters. Die Neutronen schießen winzige „Löcher“ in die Molekülstrukturen der Behälterwand. Diese lassen das Material spröde werden.
„Im Normalbetrieb ist das kein Problem“, sagt Weiß. „Aber wenn Notkühlwasser zugeführt wird, fließt 20 bis 30 Grad kühles Frischwasser in den Druckbehälter. Es kühlt den Wandabschnitt, an dem es einfließt, ab. Dadurch entstehen hohe thermische Spannungen.“
Bei sprödem Stahl könnte sich theoretisch ein Riss bilden. „Ein Riss würde in Schallgeschwindigkeit durch den Druckbehälter gehen und den Stahlzylinder, in dem 160 bar Druck herrschen, bersten lassen. Das muss auf jeden Fall ausgeschlossen sein.“
Eine Laufzeit von über 40 Jahren sei für Reaktoren technisch kein Problem, so Weiß, die Grenze von 32 Jahren für den Atomausstieg sei eine rein politische Entscheidung gewesen. Weiß: „Bei dem EU-Projekt reden wir von 60 Jahren und mehr; in den USA wird bereits über Laufzeiten von 80 Jahren gesprochen.“
hi
