Kernkraftwerk Krümmel

Kernkraftwerk Krümmel
Kernkraftwerk Krümmel Kernkraftwerk Krümmel
Lage
Land	Deutschland
Daten
Eigentümer	KKW Krümmel
Betreiber	50 % E.ON 50 % Vattenfall
Projektbeginn	1972
Kommerzieller Betrieb	28. März 1984
Aktive Reaktoren (Brutto)	1  (1402 MW)
Eingespeiste Energie im Jahr 2006	10 178 GWh
Eingespeiste Energie seit Inbetriebnahme	195 922 GWh
Website	Seite bei Vattenfall
Stand	22. Juli 2007
Die Datenquelle der jeweiligen Einträge findet sich in der Dokumentation.

f1

Das Kernkraftwerk Krümmel liegt südöstlich von Hamburg an der Elbe, direkt am Geesthachter Ortsteil Krümmel. Es wird von der Kernkraftwerk Krümmel GmbH & Co OHG betrieben. Gesellschafter sind E.ON Kernkraft (50 %) und Vattenfall Europe Nuclear Energy GmbH (50 %).

Geschichte

Das Kraftwerk wurde 1983 durch die Eigentümer HEW und PreussenElektra in Betrieb genommen und befindet sich seit 1984 im Leistungsbetrieb (rechnerische Laufzeit bis 2016). Durchschnittlich werden pro Betriebszyklus 9,5 Milliarden Kilowattstunden erwirtschaftet. Insgesamt hat das Kraftwerk schon über 200 Milliarden Kilowattstunden erbracht.

Im Jahre 2005 wurden zwei Niederdruckturbinen sowie die Hochdruckturbine gegen neue ausgetauscht. In der Revision beginnend ab August 2006 wurde die dritte und letzte Turbine ausgetauscht. Mit der Erneuerung der Turbinenanlage wurde der Wirkungsgrad deutlich verbessert. Bei unveränderter Reaktorleistung wurde die elektrische Leistung des Kraftwerks um 72 Megawatt (MW) erhöht. Die Leistungserhöhung wird durch das geänderte Turbinendesign möglich, Brennstoffverbrauch und Abfallaufkommen werden dadurch nicht erhöht. Die Kosten dieses Projekts betragen rund 50 Millionen Euro.

Neben dem Kernkraftwerk wurde im Jahre 2006 ein Zwischenlager fertiggestellt. Es dient der Lagerung von 80 Castor-Behältern für ca. 40 Jahre.

Leistung

Das Kernkraftwerk ist vom Typ Siedewasserreaktor mit einer elektrischen Bruttoleistung von 1.402 MW (netto 1.356 MW), zuvor 1.316 MW (netto 1.264 MW). Durch einen Einbau von Generatorsätzen der neusten Generation wurde die elektrische Bruttoleistung bis Anfang September 2006 auf 1.402 MW erhöht. Krümmel ist seit dem Wiederanfahren am 8. September 2006 das weltweit leistungsstärkste Kernkraftwerk mit Siedewasserreaktor. Im Zusammenhang mit witterungsbedingt hohen Elbwassertemperaturen wurde im Juli 2006 zur Einhaltung der wasserrechtlich begründeten zulässigen Mischtemperaturen am Kühlwasserauslauf die Leistung täglich zwischen 4,5 h und 24 h um 720 MW reduziert.

Leukämiehäufung

Hauptartikel: Leukämiecluster Elbmarsch

Datei:Standort des AKW Krümmel.png

Standort des KKW Krümmel

Seit Frühjahr 1986 gab es in der unmittelbaren Umgebung des Kraftwerks eine signifikante Häufung von Leukämieerkrankungen: In den Jahren 1990 bis Dezember 2005 sind 16 Leukämie-Neuerkrankungen bei Kindern aufgetreten, das Dreifache dessen, was statistisch zu erwarten gewesen wäre.

Das Kraftwerk wurde als eine der möglichen Ursachen für diesen so genannten Leukämiecluster Elbmarsch in Betracht gezogen, nachweislich gab es aber keine Ereignisse die einen Unfall begründen. Im weiteren Verlauf wurde auch das nahegelegene GKSS-Forschungszentrum in Geesthacht in Betracht gezogen.

Brand auf dem Gelände des KKW

Am 28. Juni 2007 ereignete sich auf dem Gelände des Kernkraftwerks Krümmel ein Brand an einem der beiden Maschinentransformatoren. Als Ursache für den Brand gilt ein Kurzschluss innerhalb des Transformators, der zum Entzünden des Transformatorenöls führte .

Der Brand auf dem Gelände des Kernkraftwerks fand reges öffentliches Interesse. Darstellungen der Ereignisse können unter anderem den Nachrichtensendungen des NDR sowie einem Internetmagazins aus der Schweiz entnommen werden.

Löscharbeiten

Die Löscharbeiten umfassten die Phasen „Brandbekämpfung“ und „Nachlöscharbeiten“. Die Brandbekämpfung begann 5 Minuten nach dem Ausbruch des Feuers am 28. Juni 2007 um 15:07 Uhr mit dem Eintreffen der kraftwerkseigenen Feuerwehr. Um 15.15 Uhr trafen die externen Feuerwehreinheiten aus den Standorten Geesthacht und Grünhof Tesperhude am Kraftwerksgelände ein. Während der Brandbekämpfung waren insgesamt 107 Feuerwehrmänner bzw. –frauen mit insgesamt 16 Einsatzfahrzeugen vor Ort. Um 22:00 Uhr desselben Tages wurde die Phase der Brandbekämpfung mit dem Einleiten der Nachlöscharbeiten abgeschlossen. Die zur Unterstützung angeforderten externen Feuerwehreinheiten hatten am 28. Juni 2007 um 23:55 Uhr das Kraftwerksgelände verlassen. Mit dem Ende der Nachlöscharbeiten am 30. Juni 2007 um 15:45 Uhr wurde der Einsatz der kraftwerkseigenen Feuerwehr beendet .

Es existieren keine Quellen die im Zusammenhang mit dem Brandereignis auf Personenschäden des Kraftwerkspersonals bzw. des von der Feuerwehr eingesetzten Personals hinweisen.

Parallel zur Brandbekämpfung wurde am 28. Juni 2007 um 18:10 Uhr mit der Entsorgung des durch Transformatorenöl und schaumbildende Substanzen verunreinigten Löschwassers begonnen. Insgesamt wurden 1600 m³ verunreinigtes Löschwasser entsorgt. Durch das Schließen der Anlagenentwässerungen wurden die umweltbelastenden Stoffe in Löschmittel und Transformatorenöl in den Auffangeinrichtungen des Kraftwerks zurückgehalten, so dass keine wasserbelastende Stoffe in die Elbe eingeleitet wurden oder in das Erdreich eindringen konnten .

Anlagentechnische Auswirkungen des Brandes

27 kV Generatorlastschalter des KKW Krümmel

Der Maschinentransformator hat die Aufgabe den von dem Generator des Kraftwerks bei einer Spannung von 27 kV (27 000 V) erzeugten Strom auf das Spannungsniveau des Höchstspannungsnetzes von 380 kV (380 000 V) zu transformieren. Diese Maßnahme ist erforderlich, um die Verluste in den Übertragungsleitungen beim Transport des Stroms von den Kraftwerken zu den Verbrauchern zu reduzieren.

Reaktorschnellabschaltung

Das Kernkraftwerk Krümmel speist den in seinem Generator produzierten Strom über zwei gleichwertige Maschinentransformatoren in das 380 kV-Höchstspannungsnetz ein. Aufgrund des Kurzschlusses innerhalb eines der beiden Maschinentransformatoren, der auch Auslöser für die Entzündung des Transformatorenöls und dem sich anschließenden Brand war, wurde das Kraftwerk von seinem 380 kV-Netz getrennt, um den Stromfluss aus dieser Richtung zu unterbrechen. Da der Generator nach der Trennung von dem 380 kV-Netz die von ihm bereitgestellte elektrische Energie nicht mehr abführen konnte, wurde das Kraftwerk unmittelbar nach diesem Vorgang abgeschaltet. Dies geschah durch Auslösung der Reaktorschnellabschaltung, RESA.

380 kV Leistungsschalter in der Schaltanlage des KKW Krümmel

Die Auslösung des Sicherheitssystems, welches zur Durchführung der Reaktorschnellabschaltung zum Einsatz kommt, durch das Überwachungssystem des Kernkraftwerks, den Reaktorschutz, ist ein Meldekriterium für das Meldepflichtigen Ereignisses N01/07 . Dieser Vorgang wurde dem MSGF, Ministerium für, Soziales, Gesundheit, Familie, Jugend und Senioren des Landes Schleswig Holstein in Kiel am 03.Juli 2007 durch das Meldekriterium N 2.5.5 der AtSMV in schriftlicher Form angezeigt.

Der Wortlaut der AtSMV verlangt eine Meldung an die Aufsichtsbehörde gemäß dem Kriterium N 2.5.5, wenn „Sicherheitsteileinrichtungen“ (Sicherheitssystem) durch das „Reaktorschutzsystem“ angefordert werden.

Die vollständige Umschaltung der kraftwerksinternen Stromversorgung auf das 110 kV-Fremdnetz durch das Öffnen des zweiten 380 kV-seitigen Leistungsschalters ist auf die Empfindlichkeit der elektrischen Schutzeinrichtungen zurückzuführen. Nach Überprüfung dieser Schutzeinrichtungen kommt der Betreiber in seinem Hauptbericht zu dem Schluss, die Sensitivität dieser Schutzeinrichtungen nicht zu verringern.

Da das Kraftwerk auch nach seiner Abschaltung weiterhin elektrische Energie benötigt, erfolgt eine Umschaltung auf ein Reservenetz, das 110 kV-Fremdnetz. Dieser Umschaltvorgang ist mit einer Spannungsunterbrechung von 1,5 s verbunden. Der im Rahmen der Berichterstattung verschiedentlich zitierte „Stromausfall“ bezieht sich auf diese technisch erforderliche Spannungsunterbrechung. Die Warte des Kraftwerks ist von dieser Spannungsunterbrechung nicht betroffen, da die dort befindlichen Anzeigen innerhalb der Spannungspause von 1,5 s durch Batterien versorgt werden und unterbrechungslos verfügbar sind.

Reaktorspeisepumpe

Nachdem die Umschaltung des Eigenbedarfs, das ist der Strom, den das Kraftwerk zum Betrieb seiner Systems selbst benötigt, auf das 110 kV-Fremdnetz erfolgt war, schalteten die Reaktorspeisepumpen nicht automatisch wieder zu. Die Steuerung der Reaktorspeisepumpen war nicht für diesen Ereignisablauf konzipiert, wie er sich nach dem Kurzschluss innerhalb des Transformators darstellte.
Die Reaktorspeisepumpen stellen während des normalen Leistungsbetriebs die Wasserzufuhr zu dem Reaktor sicher. Da die Bespeisung des Reaktors eine der wichtigsten Aufgaben zur Gewährleistung der nuklearen Anlagensicherheit darstellt, besitzt jedes Kernkraftwerk eine Vielzahl von Sicherheitssystemen, in der Regel sind dies Pumpen, die den Reaktor in jedem erdenklichen Zustand auf einfachem Weg mit Kühlmittel bespeisen können. Die Reaktorspeisepumpen gehören nicht zu diesen Sicherheitssystemen, da sie aufgrund ihrer hohen Leistungsaufnahme auch nicht den Anforderungen entsprechen, die an Sicherheitssysteme gestellt werden. Ein Ausfall der Reaktorspeisepumpen zieht jedoch in jedem Fall den Einsatz eines der Sicherheitssysteme nach sich, um den Reaktor weiterhin zu bespeisen.

Die betriebliche Steuerung der Reaktorspeisepumpen wurde dahingehend erweitert, dass bei Ausfällen im Bereich der Eigenbedarfsversorgung mit dem vorgefundenen zeitlichen Ablauf die automatischen Wiederzuschaltung der Reaktorspeisepumpen gewährleistet ist.

Da der Bespeisung des Reaktors eine hohe Bedeutung zukommt, ist der Ausfall der betrieblichen Reaktorspeisepumpen das zweite Kriterium, welches Gegenstand des Meldepflichtigen Ereignisses N01/07 ist.

Das Kriterium N 2.5.7 verlangt eine Meldung des Kraftwerksbetreibers an die Aufsichtsbehörde, wenn mehr als eine „Hauptspeisewasserpumpe“ (Reaktorspeisepumpe) ausfällt.

Auf der internationalen Skala zur Bemessung der Schwere von Ereignissen in Kernkraftwerken, INES, findet der Transformatorenbrand und die anschließenden Auffälligkeiten keine Berücksichtigung. Meldepflichtige Ereignisse dieser Form werden dadurch gekennzeichnet, dass sie gemäß INES in der Stufe „Null“ eingeordnet werden. Diese Einstufung besagt, dass dem Ereignis keine sicherheitstechnische Bedeutung beigemessen wird.

Reaktordruck, Reaktorfüllstand

Nach dem Ausfall der betrieblichen Reaktorspeisepumpen wurde der Reaktor von der für diesen Fall vorgesehenen Hochdruck-Einspeisepumpe des Sicherheitssystems bespeist. Die Automatik zum Start dieser Hochdruck-Einspeisepumpe wird bei Unterschreitung des Reaktorfüllstands von 11,92 m ausgelöst. Der Reaktorfüllstand dient als „Schalter“, der bei einem Wert von 11,92 m die Hochdruck-Einspeisepumpe ein- und nach dem Erreichen eines Füllstandswertes von 14,07 m wieder ausschaltet. Zeitgleich mit dem Start des Hochdruck-Einspeisesystems werden die von dem Reaktor abgehenden Frischdampfleitungen geschlossen. Mit dem Schließen der Frischdampfleitungen kann kein Dampf mehr in Richtung Turbine bzw. Turbinenkondensator abströmen, so dass sich der Reaktordruck erhöht. Zur Druckbegrenzung öffnet bei Erreichen eines Reaktordrucks von 74 bar automatisch ein Sicherheits- und Entlastungsventil und baut den Reaktordruck bis auf einen Wert von 69 bar ab, bevor es automatisch wieder schließt. Ohne Eingriff eines Reaktorfahrers wiederholt sich dieser Vorgang, wobei sich die Zeitintervalle zwischen dem Öffnen und Schließen der Sicherheits- und Entlastungsventile mit der Abnahme der Nachzerfallsleistung vergrößern.

Die Sicherheitssysteme des Kernkraftwerks erfüllte ihre Funktion bestimmungsgemäß. Es traten keine Abweichungen oder Auffälligkeiten auf.

Druckentlastung des Reaktors

Im weiteren Verlauf des Ereignisses öffnete ein Reaktorfahrer für ca. vier Minuten zwei Sicherheits- und Entlastungsventile und senkte den Druck des Reaktors von 65 bar auf 20 bar ab. Da durch die Absenkung des Druckes der Reaktor zusätzlich durch weiter Niederdruck-Pumpen bespeist werden kann, ist diese Maßnahme hinsichtlich der Anlagensicherheit unbedenklich. Gleichzeitig wird bei dieser Maßnahme die Temperatur des im Reaktor befindlichen Kühlwassers von ca. 280 °C auf 220 °C abgesenkt. Dieser verhältnismäßig schnelle „Abkühlvorgang“ ist unter definierten Betriebszuständen der Anlage zu vermeiden. Die dem Betriebszustand angemessene Druckabsenkung von 65 bar auf 20 bar erfolgt über einem Zeitraum von ca. 1,5 h. Das Missverständnis, welches zwischen Schichtleiter und Reaktorfahrer hinsichtlich der Art der Druckabsenkung vorlag, ist auf diese beiden Fahrweisen zurückzuführen.

Die Umstände, welche zu dem Missverständnis führten wurden arbeitspsychologisch im Rahmen einer MTO-Analyse (Mensch Technik Organisation) untersucht. Eine aus dieser Analyse abgeleitete Maßnahme ist die Einführung einer Kommandosprache, 3-Wege-Kommunikation, die für das Schichtpersonal bei Schalthandlungen verbindlich ist.

Brandgas in der Warte

Der Aufstellungsort der Maschinentransformatoren befindet sich ca. 20 m unterhalb der Lufteinlassöffnungen des Schaltanlagengebäudes. Da auch die Zuluft für die Kraftwerkswarte von der Lüftungsanlage des Schaltanlagengebäudes zur Verfügung gestellt wird, drangen zu Beginn des Ereignisses Brandesgase in die Warte ein, bis die Wartenlüftung auf Umluftbetrieb geschaltet war. Der Schichtleiter ordnete daraufhin an, die im Wartenbereich vorgehaltenen umluftunabhängigen Atemschutzgeräte, Pressluftatmer, auf der Warte bereit legen zu lassen. Nachdem die erforderlichen Maßnahmen zur Störungsbeherrschung getroffen waren setzte ein Reaktorfahrer vorübergehend eines der Atemschutzgeräte auf. Die übrigen auf der Warte tätigen Personen, versahen ihre Tätigkeit über den gesamten Zeitraum ohne atemschutztechnisches Gerät.

Datenerfassung, Prozessrechner

Innerhalb der ersten Minute nach dem Kurzschluss in dem Maschinentransformator, erzeugten die Überwachungseinrichtungen der verschiedenen Systeme mehr als 6500 Meldungen, die in vorläufigen Rechnerspeichern archiviert wurden. Bevor die Meldungen in den endgültigen Archiven abgespeichert werden, werden sie noch mit Zeitstempeln versehen und entsprechend der Zeitstempel einsortiert. Dies ist erforderlich, da aufgrund unterschiedlicher Signallaufzeiten die Eingangsreihenfolge von Meldungen von der tatsächlichen Historie des Ereignisablaufes abweichen kann. Aus den eingehenden Meldungen werden während des Normalbetriebs Protokolle angefertigt, die Informationen über bestimmte Systembereiche zusammenstellen. Nach Störungseintritt war das Programm bzw. der Prozess zur Protokollerstellung aufgrund der Datenmenge überlastet. Aufgrund der höheren Priorität des Protokollprozesses gegenüber dem Archivierungsprozess wurde eine Rechnerumschaltung auf das Ersatzsystem ausgelöst. Bei der Rechnerumschaltung gingen jene Meldungen verloren, die bereits aus dem vorläufigen Speicher ausgelesen aber noch nicht in dem endgültigen Archiv abgelegt waren.

Der Fehler in der Prozessrechneranlage wurde behoben, indem die Priorität des Protokollprozesses gegenüber dem Archivierungsprozesses herbagesetzt wurde.

Darstellung des Transformatorenbrandes in den Medien

Der Transformatorenbrand im Kernkraftwerk Krümmel erregte ein breites mediales und politisches Interesse.

Im Rahmen der Berichterstattung zu dem Ereignis wurde eine Vielzahl von Einschätzungen und Bewertungen verschiedener Organisation oder Personen wiedergegeben. Abhängig von der Interessenlage der zitierten Gruppe, variieren die Einschätzungen hinsichtlich der von den Geschehnissen ausgegangenen Gefährdungslage.

Trotz der von dem Kernkraftwerk zu den Geschehnissen veröffentlichen Berichte, finden sich in den Medien keine Darstellungen, welche die technischen Abläufe eingehender bewerten. Die sowohl in Zeitungen als auch Nachrichtensendungen geäußerten Bedenken hinsichtlich der nuklearen Sicherheit, finden ihre Begründung größtenteils in der Informationspolitik des Betreiberkonzerns Vattenfall. Die in Bezug auf die Geschehnisse vom 28. Juni 2007 teils unvollständigen teils widersprüchlichen bzw. vorläufigen Angaben des Konzerns, eröffneten einen weiten Raum für Spekulationen, der von den verschiedenen Organisationen zur Untermauerung ihrer jeweiligen Standpunkte in Bezug auf die Kernenergie verwendet wurde.

Beispielhaft sei an dieser Stelle die Frage hinsichtlich des Einflusses des Brandes auf das Reaktorgebäudes erwähnt, die im Nachgang zur Bewertung des Brandes vielfach Gegenstand von Diskussionen war.
Die Aussage des Betreibers, dass das Reaktorgebäude nicht von dem Brand betroffen gewesen sei, nimmt Bezug auf die unmittelbaren Brandauswirkungen, wie das Übergreifen von Flammen oder das Eindringen von Rauchgasen über angrenzende Raumbereiche, das Lüftungssystem oder Kabel- bzw. Rohrleitungskanäle.
Die Darstellung, dass das Reaktorgebäude als Folge des Brandes betroffen gewesen sei, bezieht sich auf das Verhalten von Systemen innerhalb des Reaktorgebäudes, die in Folge des Brandes aktiviert wurden. Beispielsweise wurde der Reaktor nach dem Kurzschluss innerhalb der Transformatoren und der Trennung von dem 380 kV-Netz abgeschaltet. Da sich der Aufstellungsort des Reaktors und des Schnellabschaltsystems innerhalb des Reaktorgebäudes befindet, war dieses gemäß dieser Argumentation auch von dem Brand betroffen .

Eine journalistische Aufarbeitung der Geschehnisse, in welcher unter anderem der Versuch unternommen wurde, die technischen Hintergründe näher zu erläutern, wurde vom Fernsehen des WDR unter Mitwirkung von Vattenfall durchgeführt. Es wurden im Rahmen der Berichterstattung verschiedene Sequenzen unter anderem in den Kernkraftwerken Krümmel und Brunsbüttel sowie in der Hauptverwaltung von Vattenfall Deutschland in Berlin gedreht. Zudem wurden Interviews mit Verantwortlichen des Vattenfall-Konzerns sowie einem Ingenieur aus Schweden geführt, der als Experte für Kernkraftwerke benannt wurde. Der Bericht wurde am 19.11.2007 im WDR-Fernsehen ausgestrahlt .
Der Bericht gab Anlass zu unterschiedlichen Reaktionen.

Der Kölner Stadtanzeiger würdigt in seiner Ausgabe vom 20.11.2007 die hervorragende journalistische Qualität und Objektivität der Sendung . Die Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit, GRS, kommt zu dem Schluss, dass der Bericht „eine Vielzahl technisch falscher Sachverhalte und Zusammenhänge“ enthalte.
Die GRS ist die wissenschaftlich technische Sachverständigenorganisation für Reaktorsicherheit des Bundesumweltministeriums.
Aufgrund des, aus der Sicht der GRS, eklatanten Widerspruchs, zwischen den Darstellungen des WDR und der Bewertung der GRS hinsichtlich der Ereignisse vom 28.06.2007, sah sich die GRS zur Abfassung einer öffentlichen Stellungnahme zu der Sendung des WDR veranlasst .

Der Vergleich der Dokumente von WDR, Kölner Stadtanzeiger und GRS veranschaulicht, auf welcher Grundlagen basierend die Diskussionen um die Ereignisse des Transformatorenbrandes in Krümmel vielfach geführt werden.

Im Folgenden sind weitere Darstellungen der Tagespresse aufgelistet, die sich mit einzelnen Aspekten des Transformatorenbrandes auseinandersetzen.

Die tageszeitung, taz, berichtet in Ihrer Ausgabe vom 7. Juli 2007 über „Probleme bei der Schnellabschaltung“, da der Reaktorfahrer den Druck des Reaktors unnötigerweise schnell mit zwei Ventilen von 65 bar auf 20 bar abgesenkt habe.

Die Netzzeitung für Deutschlanf weist in ihrer Ausgabe vom 4. Juli 2007 darauf hin, dass der Vorfall „schwerer gewesen sei als angenommen“. Zudem wird der sinkende Reaktorfüllstand thematisiert. Zusätzlich zitiert der Artikel einen Bericht der IPPNW, Internationale Ärzte für die Verhütung des Atomkriegs, Ärzte in sozialer Verantwortung e.V., welcher eine erhöhte Brandgefahr in älteren deutschen Kernkraftwerken sieht, da sich die Ölinventare der Hauptkühlmittelpumpen innerhalb der Containments befänden. Diese Behauptung ist insofern zu relativieren, als dass die nach Aussage des Artikels von der „gefährlichen konzeptionelle Fehlkonstruktion“ betroffenen Siedewasserreaktoren nicht über die für Druckwasserreaktoren typischen Hauptkühlmittelpumpen verfügen.

Siehe auch

• Liste der Kernreaktoren in Deutschland
• Liste der Kernkraftwerke
• Störfälle in deutschen Atomanlagen

Weblinks

• Kernkraftwerk Krümmel
• Chronik AKW Krümmel
• Zwischenbericht zum Kernkraftwerk Krümmel

Presse

• DIE ZEIT 49/2004 über die ungeklärte Ursache der Leukämiefälle
• Deutschlandfunk: Hintergrund Politik: Nach den Pannen in Atomkraftwerken geht die Diskussion weiter (Audio)

Quellen

Kernkraftwerke in der Bundesrepublik Deutschland