Grundlagen moderner Technik

Das Themengebiet der Energietechnik ist ausgesprochen komplex und umfangreich. Damit die Inhalte dieser Seite auch von nicht technisch ausgebildeten Lesern verstanden werden kann, sollen in dieser Rubrik wichtige Grundlagen der Elektro- und Energietechnik als Hilfe dienen.

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Der CASTOR

CASTOR ist in den Medien ein Synonym geworden für das Problem der Endlagerung nuklearer Abfälle aus Kernkraftwerken. Es handelt sich um eine Abkürzung für die englische Funktionsbezeichnung „cask for storage and transport of radioactive material”. Frei übersetzt ist der CASTOR also ein “Fass” zur Speicherung und dem Transport, radioaktivem Materials. Bei genauem Hinsehen wird jedoch schnell klar, dass dieses „Fass” weitaus mehr ist: Der CASTOR ist ein hochkomplexes technisches Sicherheitssystem zur Verwahrung auch hoch radioaktiver Materialien.

Der heiße CASTOR

Spektakuläre Bilder machten im Internet nach einem Atommülltransport zum designierten Endlager Gorleben die Runde: Mit Wärmebildkameras wurde die Hitze der „CASTORen“ gemessen und in der Tat eine erhebliche Wärmeabstrahlung festgestellt. Das Ergebnis der Wärmebildmessung ist allerdings nicht ganz so spektakulär wie deren mediale Wirkung, denn der hochradioaktive Müll unterliegt nach wie vor Verfallprozessen, die eine Wärmeentwicklung zur Folge haben. Dies ist ein absolut natürlicher Vorgang, der mit der Konstruktion des CASTOR-Behälters bereits berücksichtigt wurde. Der CASTOR hat neben den Aufgaben, seinen Inhalt hermetisch von der Außenwelt abzuschirmen und durch hohe Stabilität auch bei einem Transportunfall die Sicherheit vor Strahlenemissionen zu gewährleisten, auch die Aufgabe eines passiven Kühlsystems. So vergrößern Lamellen die Oberfläche des Behälters und fördern so die Abgabe der im Inneren entstehenden Wärme. Die Messung mit der Wärmebildkamera belegt also die korrekte Funktion des Behälters und in der Tat ist diese Wärmeentwicklung ein Indiz für nach wie vor andauernde radioaktive Vorgänge im Inneren. Radioaktive Strahlung wird jedoch nicht freigesetzt.

Aufbau eines CASTOR-Behälters: Der Grundkörper (1) aus 40cm dickem Gusseisen ist an den Außenseiten zur Vergrößerung der Oberfläche mit Lamellen (2) verstehen. Diese sorgen für die Abfuhr der entstehenden Zerfallswärme des eingeschlossenen radioaktiven Mülls. Der Abfall selbst wird im Korb (3) eingelagert, der in mehrere Zellen strukturiert ist. Jede einzelne Zelle fasst ein ausgebranntes Brennelement. Ein innerer Deckel (5) verschließt den CASTOR unmittelbar nach dem Beladen. Ein Äußerer Deckel (6) schottet den Behälter endgültig ab. Im Grundkörper bremsen Moderatorstäbe (4) freie Neutronen auf ein ungefährliches Niveau ab.

Aufbau eines CASTOR-Behälters: Der Grundkörper (1) aus 40cm dickem Gusseisen ist an den Außenseiten zur Vergrößerung der Oberfläche mit Lamellen (2) verstehen. Diese sorgen für die Abfuhr der entstehenden Zerfallswärme des eingeschlossenen radioaktiven Mülls. Der Abfall selbst wird im Korb (3) eingelagert, der in mehrere Zellen strukturiert ist. Jede einzelne Zelle fasst ein ausgebranntes Brennelement. Ein innerer Deckel (5) verschließt den CASTOR unmittelbar nach dem Beladen. Ein Äußerer Deckel (6) schottet den Behälter endgültig ab. Im Grundkörper bremsen Moderatorstäbe (4) freie Neutronen auf ein ungefährliches Niveau ab.

Aufbau eines CASTOR-Behälters

CASTOR-Behälter sind weit mehr als spezielle „Mülltonnen“ für radioaktiven Müll. Es handelt sich vielmehr um ein mehrstufiges System, dessen Außenhülle aus ca. 40 cm dickem Gusseisen besteht. Die Wände sind mit Kühlrippen versehen, um die Oberfläche des Behälters zur besseren Wärmeabgabe zu vergrößern. Verschlossen werden die Behälter grundsätzlich mit zwei Deckeln. Moderatorstäbe bremsen die Neutronenabstrahlung nach außen. Innerhalb des Behälters sind für jedes Brennelement einzelne Kammern vorgesehen. Bei der Zwischenlagerung auf dem Gelände des Kernkraftwerkes, die in einem rundherum mit 85 cm dicken Stahlbetonwänden gesicherten Lagergebäude erfolgt, wird der Zustand der Behälter kontinuierlich überwacht und protokolliert. Das Lagergebäude ist auf festem Unterbau gegründet und besitzt eine 40 cm dicke Stahlbeton-Bodenplatte. Die Konstruktion ist so bemessen, dass das Gebäude auch im Falle eines Erdbeben die Sicherheit des eingelagerten Materials gewährleisten kann.

(rs/01-2016)