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Die Tschernobyl-Katastrophe

Der Siedewasser-Druckröhrenreaktor wird in Deutschland nicht eingesetzt, soll jedoch nicht unerwähnt bleiben. Dieser Typ ist in den Staaten der ehemaligen Sowjetunion weit verbreitet und damit in unmittelbarer Nachbarschaft zu Europa zu finden. Ein Schlagzeilen machendes Beispiel für diesen Reaktortypus ist das Kernkraftwerk in Tschernobyl, dessen Block 4 am 26. April 1986 explodierte und weite Teile Europas mit radioaktivem Fallout kontaminierte.

Bei diesem Typ wird das in Druckröhren durch den Reaktor geleitete Wasser lediglich zur Kühlung, nicht aber – wie beim Druck- und Siedewasserreaktor – auch als „Moderator“ verwendet. Anstelle des Wassers wird das brennbare Material Graphit eingesetzt. Der Moderator hat die Aufgabe, die Neutronen – die Auslöser der Kernspaltung – soweit zu bremsen, dass eine Kernspaltung überhaupt erst möglich wird. Wird das Kühlwasser gleichzeitig als Moderator verwendet, so hat dies den Vorteil, dass ein sinkendes Wasservolumen auch gleichzeitig eine reduzierte Moderatorenwirkung und deswegen eine Bremsung der Kernspaltung bewirkt.

Der Siedewasser-Druckröhrenreaktor verwendet Wasser (1) lediglich als Kühlmittel für den Reaktor, nicht aber als Moderator. Das Wasser wird in mehreren hundert Röhren durch den Reaktor geführt und erhitzt. Der Dampf treibt die Turbinen an, wird anschließend wieder in einem Kondensator abgekühlt und in den Reaktor zurück geführt. Als Moderator wird Graphit (2) verwendet. Die Brennbarkeit dieses Materials ist nicht der einzige Nachteil. Weil das Kühlwasser nicht gleichzeitig als Moderator für die Kernspaltung agiert, führt ein Kühlwassermangel nicht zur Drosselung des Vorgangs wie bei den in Deutschland eingesetzten Typen, sondern zur Überhitzung des Reaktorkerns. Ein Beispiel für einen Unfall in einem Siedewasser-Druckröhrenreaktor ist die Kernschmelze in Tschernobyl im Jahr 1986.

Der Siedewasser-Druckröhrenreaktor verwendet Wasser (1) lediglich als Kühlmittel für den Reaktor, nicht aber als Moderator. Das Wasser wird in mehreren hundert Röhren durch den Reaktor geführt und erhitzt. Der Dampf treibt die Turbinen an, wird anschließend wieder in einem Kondensator abgekühlt und in den Reaktor zurück geführt. Als Moderator wird Graphit (2) verwendet. Die Brennbarkeit dieses Materials ist nicht der einzige Nachteil. Weil das Kühlwasser nicht gleichzeitig als Moderator für die Kernspaltung agiert, führt ein Kühlwassermangel nicht zur Drosselung des Vorgangs wie bei den in Deutschland eingesetzten Typen, sondern zur Überhitzung des Reaktorkerns. Ein Beispiel für einen Unfall in einem Siedewasser-Druckröhrenreaktor ist die Kernschmelze in Tschernobyl im Jahr 1986.

 

Bei einem Siedewasser-Druckröhrenreaktor ist das nicht der Fall. Verringert sich das Kühlwasservolumen, kommt es zur Überhitzung. In Deutschland werden derartige Reaktortypen aufgrund ihrer erheblichen Sicherheitsschwachstellen nicht eingesetzt. In Tschernobyl hatte ein solcher Fall verheerende Konsequenzen.

Der Unfall von Tschernobyl war jedoch nicht allein auf die technische Konstruktion des Reaktors zurück zu führen, sondern in erster Linie auf eklatantes menschliches Versagen. Dieses Versagen betrifft allerdings nicht allein die agierende Mannschaft im Kernkraftwerk, sondern grundsätzlich das gesamte damals herrschende politische System und den damit einhergehenden „Gehorsamkeitswahnsinn“. Es sollte ein Experiment am Sicherheitssystems durchgeführt werden, mit dem die Notkühlung auch im Falle eines Stromausfalls im Kraftwerk nachzuweisen war. Verzögerungen verlagerten das für den 25. April angesetzte Experiment in die Nacht, wo es von einem neuen Team durchgeführt werden sollte. Die unvorbereiteten Mitarbeiter hinterfragten nicht und widersprachen nicht, sondern handelten im blinden Gehorsam. Ein Scheitern oder gar der Abbruch eines „von oben befohlenen“ Experimentes war zu keinem Zeitpunkt eine Option!

Gleich zu Beginn des Experimentes führte ein erster Bedienungsfehler zu einem Leistungsabfall des Reaktors, der durch Herausfahren von Steuerstäben ausgeglichen werden sollte. Erstaunlicherweise nahm der Schichtleiter in Kauf, dass die Mindestanzahl von Steuerstäben bei dieser Aktion unterschritten wurde, was die Steuerung des Reaktors erschwerte.

Der nächste Fehler war das hinzu Schalten zu vieler Kühlpumpen. Dadurch wurde das Kühlwasser nicht mehr verdampft, sondern begann lediglich zu kochen. Das reduzierte die Wärmeabfuhr vom Reaktorkern. Trotz der ungünstigen Situation im Reaktor wurde das Experiment nun gestartet und der Strom ausgeschaltet. Jetzt trieb nur die Auslaufenergie der Turbinen die Kühlsysteme an, wodurch das Kühlwasser zwar den Siedepunkt erreichte, nicht jedoch verdampfen und die Wärme des Reaktors abführen konnte. Zu spät fiel dieser Zustand auf und man leitete damit die folgenschwerste Reaktorkatastrophe des 20. Jahrhunderts ein.

Erst jetzt versuchte man das Experiment zu stoppen, indem die Steuerstäbe in den Reaktorkern zurück geführt wurden. Diese Steuerstäbe besaßen am unteren Ende jedoch Graphit-Elemente, die den als Moderator für die Kernspaltung verwendeten Graphit-Block zusätzliche Masse verliehen und den Reaktor im Augenblick des Einführens der Steuerstäbe zusätzlich beschleunigten. Die Steuerstäbe wurden viel zu langsam in den Reaktor geschoben, was zu einer Überhitzung und Verklemmung der Steuerstäbe führte. Anstatt den Reaktor zu bremsen, trat man somit voll auf das „Gaspedal“, wodurch der Reaktor letztlich außer Kontrolle geriet und explodierte

Die Katastrophe von Tschernobyl wurde grob fahrlässig verursacht, denn neben blindem Obrigkeitsgehorsam, der jede technische Fachkunde und die Vernunft überwog wurden auch die für derartige Fälle konstruierten Sicherheitssysteme ausgeschaltet. Die Tatsache, dass der Wegfall des Kühlmittels nicht auch gleichbedeutend mit dem Wegfall des Moderators ist, machte den Unfall unausweichlich.

(rs/01-2016)