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Fukushima: Katastrophe im Atomkraftwerk
Erdbeben mit Tsunami in Japan, Beinahe-Super-Gau in Fukushima

14. März 2011

Wettlauf zwischen Meerwasserkühlung und Kernschmelze: Szenarien des GAU

 Von Joachim Wille
Mögliche Ausbreitung einer radioaktiven Wolke

Beim ersten Kernschmelz-Unfall, 1979 im US-amerikanischen Harrisburg, gelang es das völlige Durchgehen des Reaktors zu verhindern. In Fukushima ist die Voraussetzung, die begonnene Kernschmelze zu stoppen, ungleich schlechter.

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Beim ersten Kernschmelz-Unfall, 1979 im US-amerikanischen Harrisburg, gelang es das völlige Durchgehen des Reaktors zu verhindern. In Fukushima ist die Voraussetzung, die begonnene Kernschmelze zu stoppen, ungleich schlechter.

In drei von sechs Reaktoren des Fukushima-Komplexes ist die Kernschmelze vermutlich bereits eingetreten. Es ist der gefürchtete Super-GAU: der Unfall, der von den Sicherheitssystemen nicht mehr beherrscht wird. Nuklearexperten sahen am Montag nur noch eine geringe Chance, dass die verzweifelten Notmaßnahmen der Reaktorfahrer die weitere Aufheizung in den Reaktor-Kernen noch stoppen können. Deren Sicherheitsbehälter (Fachwort: Containment) drohen zu bersten. In diesem Fall können große Mengen Radioaktivität austreten.

Beim ersten Kernschmelz-Unfall, 1979 im US-amerikanischen Harrisburg, gelang es der Betriebsmannschaft, das völlige Durchgehen des Reaktors zu verhindern. Damals war nach einem Ausfall des Kühlsystems rund ein Drittel des Kerns geschmolzen, das Containment drohte wegen des Überdrucks im Innern aufzureißen. Die Reaktorfahrer ließen als Notmaßnahme radioaktiven Wasserdampf in die Umgebung ab und schafften es, den Kühlkreislauf neu in Gang zu bekommen. In Fukushima ist die Voraussetzung, die begonnene Kernschmelze zu stoppen, ungleich schlechter. Der Grund: Es gibt schlicht kein intaktes Normal- oder Not-Kühlsystem mehr, das man in Gang bringen könnte. Beide wurden vom Erdbeben und der Tsunami-Welle lahmgelegt. Strom, um sie zu betreiben, fehlte. Die Reaktorfahrer versuchten dann, Kühlpumpen mit einer noch funktionierenden, mit Batteriestrom gesteuerten Dampfturbine als Antrieb wieder in Gang zu bekommen. Das schlug fehl.

Notlösung Meerwasser

Der Betreiber entschied sich in Abstimmung mit der Internationalen Atombehörde in Wien (IAEA) zu einem letzten verzweifelten Mittel: der Kühlung mit Meerwasser. Das Wasser wird dabei in den Raum zwischen dem Reaktor-Druckbehälter, der den Kern umschließt, und dem Containment gepresst. Diese Noteinspeisung ist eine Maßnahme, die in keinem Betriebshandbuch vorgesehen ist.

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Die Probleme dabei: Das Salzwasser ruiniert nicht nur die Technik. Der betreffende Reaktorbereich ist für die viele Tonnen schwere Last der großen Wassermengen auch nicht ausgelegt. „Trotzdem musste man es machen, es gibt sonst schlicht keine andere Möglichkeit mehr“, sagt der Darmstädter Nuklearexperte Michael Sailer, der Mitglied der Reaktorsicherheitskommission des Bundes ist.

Wie heiß es im Reaktorkern ist, weiß niemand genau. Klar ist allerdings, dass die Marke von 800 Grad bereits am Samstag überschritten war. Das ist die Temperatur, bei der sich die Metall-Hüllrohre der Brennstäbe zersetzen. Dabei bilden sich neben radioaktivem Cäsium große Mengen des explosiven Gases Wasserstoff. Das führte dann zu den großen Explosionen, die die äußeren Umhüllungen von zumindest zwei Reaktorblöcken wegsprengten.

Inzwischen gibt es einen Wettlauf zwischen der durch die „Nachzerfallswärme“ weiter ansteigenden Hitze im Kern und der unkonventionellen Not-Kühlung des Druckbehälters. Da die Kernschmelze tatsächlich offenbar bereits begonnen hat, sind 2000 Grad oder mehr erreicht. Nur mit viel Glück könnte die Teil-Schmelze stabilisiert werden. Steigt die Temperatur aber weiter, entsteht im schlimmsten Fall aus dem am Anfang noch zähflüssigen „Atombrei“ eine nukleare Lava, die sich durch die geschmolzene Stahlwand des Druckbehälters ins Erdreich brennt; Stahl hält nur bis rund 1500 Grad stand. Das Grundwasser würde verseucht.

Zudem drohen verheerende Dampfexplosionen im Reaktorkern, wenn Wasser plötzlich auf die heiße Schmelze trifft. Das könnte den Sicherheitsbehälter im Extremfall komplett zerstören. Die Folge: Große Mengen Radioaktivität können austreten, möglicherweise fast das gesamte Inventar. Das wäre dann das Szenario Tschernobyl, nicht Harrisburg.

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