Berliner Experimentier-Reaktor

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Berliner Experimentier-Reaktor
Berliner Experimentier-Reaktor (Berlin)
Berliner Experimentier-Reaktor (Berlin)
Koordinaten 52° 24′ 35″ N, 13° 7′ 42″ OKoordinaten: 52° 24′ 35″ N, 13° 7′ 42″ O
Land Deutschland
Daten
Betreiber Helmholtz-Zentrum Berlin
Baubeginn BER I: 1956
BER II: 10. Oktober 1970
Inbetriebnahme BER I: 24. Juli 1958
BER II: 9. Dez. 1973
Abschaltung BER I: Sommer 1972
BER II: 11. Dez. 2019[1]
Stilllegung BER I: 23. April 1974
Reaktortyp BER I: homog. Lösung
BER II: Schwimmbad
Thermische Leistung BER I: 50 kW
BER II: 10 MW (ab 1991)
Neutronenflussdichte BER I: 1 × 1012 n/(cm2 s)
BER II: 2 × 1014 n/(cm2 s)
Website Homepage beim HZB (archiviert)
Stand 28. Januar 2020

Der Berliner Experimentier-Reaktor ist ein vormaliger Forschungsreaktor, der auf dem Gelände des Helmholtz-Zentrums Berlin für Materialien und Energie (früher Hahn-Meitner-Institut für Kernforschung) in Berlin-Wannsee betrieben wurde. Der erste Reaktor unter diesem Namen, BER I, war zwischen 1958 und 1972 in Betrieb, das Nachfolgegerät BER II wurde von 1973 bis 2019 genutzt.

Der BER II hat eine Nennleistung von 10 MW und wurde ausschließlich als Neutronenquelle zu Forschungszwecken eingesetzt. Er wurde im Dezember 2019 stillgelegt[2] und soll zurückgebaut werden, was bis frühestens 2033 möglich sein soll.

Geschichte

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Die Planungen für den Vorgängerreaktor BER I begannen im Jahr 1956, als zwei Forschungsreaktoren Typ L-54[3] (einer für Frankfurt/Main, der andere für West-Berlin) mit 50 kW Leistung bei der US-amerikanischen Firma Atomics International bestellt wurden. Zu diesem Zeitpunkt lag weder eine Genehmigung der USA zum Betrieb eines Kernreaktors in West-Berlin vor (diese wurde jedoch im April 1957 rückwirkend erteilt), noch gab es eine vertragliche Grundlage mit der US Atomic Energy Commission zur Lieferung[4]. Erst nach Ergänzung des amerikanischen US Atomic Energy Act in den USA konnte der Bau des Reaktors beginnen.[5] Mit der Grundsteinlegung für das spätere Hahn-Meitner-Institut starteten am 25. Mai 1957 die Bauarbeiten am Reaktor. Nach der Verabschiedung eines zum Betrieb nötigen eigenen Atomgesetzes in West-Berlin auf Anordnung der Alliierten Kommandantur nach einer Vorgabe der USA konnte das auf 20 % angereicherte Uran als Lösung in zwei Gefäßen mit dem Flugzeug zum Flughafen Berlin-Tempelhof geliefert werden. Kurz danach, am 24. Juli 1958 erreichte der Forschungsreaktor seine erste Kritikalität. Das Hahn-Meitner-Institut selbst wurde ein knappes Jahr darauf am 14. März 1959 mit Anwesenheit der Namensgeber Otto Hahn und Lise Meitner eingeweiht.

Am 10. Oktober 1970 wurde nach einem seit Mitte 1966 begonnenen Diskussionsprozess mit dem Neubau eines Nachfolgereaktors begonnen. Der alte Reaktor musste nach irreparablen Schäden im Rekombinator für das radiolytisch entstehende Knallgas im Sommer 1972 abgeschaltet werden. Die Betriebsgenehmigung wurde nach Versagen der Haftung durch das Bonner Wissenschaftsministerium durch den damaligen Senator für Wirtschaft Karl König widerrufen. Am 15. Februar 1974 begann man mit den Stilllegungsarbeiten. Die von den USA nur gepachteten 26,4 Liter spaltbare Lösung wurden in zwei Transportgefäße umgefüllt zu Eurochemic in Mol (Belgien) auf dem Luftweg transportiert[6]. Der Reaktor wurde irreversibel in radioaktiven Abfall verwandelt, der in Obhut der Landessammelstelle vor Ort überführt wurde.[7] Mit dem sicheren Einschluss der Reaktorreste an ihrem Standort wurde der Forschungsreaktor BER I schließlich am 23. April 1974 aus dem Geltungsbereich des Atomgesetzes entlassen.[8]

Der Nachfolgereaktor BER II mit einer Leistung von zunächst 5 MW wurde am 9. Dezember 1973 in Betrieb genommen.[9] Von 1985 bis 1989 wurde der Reaktor auf eine Leistung von 10 MW und bessere Experimentiermöglichkeiten ausgebaut und 1991 wieder in Betrieb genommen.[10] Von August 1997 bis Februar 2000 wurde der Reaktor graduell von hochangereichertem Uran auf schwachangereichertes (19,75 %) Uran umgestellt.[11]

Im Juni 2011 berichtete ein Team der ARD, dass es im Kühlsystem des Forschungsreaktors einen Riss geben solle.[12] Diese Darstellung wurde von Berlins Senatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz dementiert.[13] Das Helmholtz-Zentrum Berlin äußerte in einer Pressemitteilung darüber hinaus, dass sich der ARD-Bericht auf „böswillige Behauptungen“ eines ehemaligen Mitarbeiters stützen würde.[14]

Am 29. November 2013 wurde der Reaktor aus Sicherheitsgründen heruntergefahren.[15] Grund war ein Riss in einer Vorrichtung, die zum partiellen Abpumpen des Wasserbeckens zur Wartung verwendet wurde, d. h. keine sicherheitsrelevante Anlage. Während der Wartung wurde ein zusätzlicher Hochleistungsmagnet installiert. Der Betrieb wurde Anfang 2015 wieder aufgenommen.[16]

Aufbau

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Beim Forschungsreaktor BER I handelte es sich um einen homogenen Reaktor, bei dem der Kernbrennstoff, eine Uranylsulfatlösung (UO2SO4), in destilliertem Wasser gelöst war. Hierbei kam zu unter 20 Prozent angereichertes Uran zum Einsatz. Zur Bündelung der Neutronen wurden Graphit-Reflektoren eingesetzt, die thermische Neutronenflussdichte lag bei 1012 cm−2s−1.

Im Gegensatz dazu ist der Forschungsreaktor BER II ein Schwimmbadreaktor, der mit leichtem Wasser gekühlt und moderiert wurde. Es waren 24 Brennelemente mit jeweils 322 Gramm Uran und sechs Elemente zur Aufnahme der Steuerstäbe mit jeweils 238 Gramm Uran im Einsatz. Die Neutronen wurden mit Beryllium-Reflektoren gebündelt, die thermische Neutronenflussdichte lag mit 2 · 1014 cm−2s−1 etwa 200 mal höher als beim BER I. Die Neutronen wurden durch neun Strahlrohre vom Reaktorkern durch das Wasserbecken und die Betonabschirmung zu den Experimentiereinrichtungen geleitet.[17] Der vorrangig gewünschte Reaktorkern mit neuartigen UZrH-Brennelementen zum Pulsbetrieb wie bei TRIGA-Reaktoren mit der Option des Dauerbetriebs als Innovation wurde bei der Erprobung nach dem Tausch des ersten MTR-Kerns wegen unerwarteter hoher und nicht behebbarer Spaltprodukt-Emissionen wieder ausgebaut und durch einen MTR-Kern ersetzt.[18]

Sicherheit

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Durch die kleine Leistung, die Abwesenheit von Kreisläufen unter Druck, die vollständig passive Kühlung und die große, abschirmende Wassermenge ist die Freisetzung von Radioaktivität in einem Schwimmbadreaktor kleiner Leistung sehr unwahrscheinlich.[19][20] Beim BER II fielen die Kontrollstäbe bei einem Störfall durch die Schwerkraft alleine in den Kern und schalteten die Reaktion aus; die Nachzerfallswärme wurde durch Naturkonvektion abgeleitet.[21]

Nach Einschätzung von Atomkraft-Gegnern hätte eine trockene Kernschmelze am BER II mindestens zu einem schweren Unfall, d. h. „Erhebliche Freisetzung (einige 1.000 bis einige 10.000 TBq), voller Einsatz der Katastrophenschutzmaßnahmen“ und damit Stufe 6 der siebenstufigen Skala, geführt.[22] Bei einer Freisetzung von Radioaktivität wären laut Berliner Zeitung große Teile Potsdams und Berlins betroffen.[23] Als Ziel für Anschläge galt jedoch dieser Reaktor aufgrund der kleinen Brennstoffmenge als uninteressant, sowohl im Vergleich zu anderen kerntechnischen Anlagen, als auch vor allem zu chemischen Industrieanlagen, hochbesiedelten Gebieten oder öffentlichen Veranstaltungen.

Eine Flugroute des Flughafens Schönefeld lag unweit des Reaktors, dieser ist nicht gegen Flugzeugabstürze gesichert. Die Reaktor-Sicherheitskommission (RSK) empfahl, die für den Reaktor vorgesehenen Brandbekämpfungsmaßnahmen mit Blick auf Treibstoffbrände nach Absturz eines großen Flugzeuges zu überprüfen. Die Möglichkeit von Terroranschlägen wurde in der RSK Studie mit Verweis auf den vorhandenen Zeitrahmen ausgeblendet.[22] In einem Radius von 2 Seemeilen (= 3,704 km) um den Reaktor herum wurde das Flugbeschränkungsgebiet „ED-R 4 (Wannsee)“ angelegt, das sich vom Boden bis in eine Höhe von 2200 Fuß (ca. 660 Meter) über Normalnull erstreckt.[24] Die Nutzung von Flugzeugen oder Flugmodellen in diesem Luftraum ist nur mit vorheriger Genehmigung durch das Bundesaufsichtsamt für Flugsicherung gestattet.[25]

Meldepflichtige Ereignisse

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Meldepflichtige Ereignisse werden vom Anlagenbetreiber über die zuständige Landesbehörde an das Bundesamt für Strahlenschutz weitergegeben. Hier eine Auswahl der bedeutenden Ereignisse für den BER II:

  • 20. Juli 1998: Automatische Reaktorschnellabschaltung nach einem Umformerausfall.[26]
  • 16. Juni 1999: Reaktorschnellabschaltung infolge Fehlbedienung beim Abgleich der Leistungsbereichsinstrumentierung.[27]
  • 23. Mai 2000: Reaktorschnellabschaltung durch Überschreitung der zulässigen Reaktorleistung infolge einer Störung des Reaktorregelkanals.[28]
  • 13. Februar 2001: Reaktorschnellabschaltung nach starker Leistungszunahme und Überschreitung der zulässigen Reaktorleistung.[29]
  • 9. Februar 2005: Manuelle Reaktorschnellabschaltung nach Ausfall der betrieblichen Leittechnik.[30]
  • 16. Oktober 2006: Reaktorschnellabschaltung durch Überschreiten der zulässigen Reaktorleistung infolge Fehlbedienung.[31]
  • 8. August 2009: Reaktorschnellabschaltung nach Einfallen eines Steuerstabes.[32]
  • 5. Juli 2010: Beim Ausfahren einer Probe aus dem Reaktorkern wurde die Leistung des Reaktors nicht richtig nachgeregelt. Durch diese Fehlbedienung stieg die Leistung des Reaktors so stark an, dass der zulässige Leistungsgrenzwert deutlich überschritten wurde und die automatische Reaktorschnellabschaltung eingreifen musste.[33]
  • 13. Dezember 2015: Ausfall einer der vier Messkammern, die sich an den Ecken der würfelförmigen Anlage mit Namen BER II befinden. „Schieflast“ von 25 Prozent und automatische Schnellabschaltung des Reaktors.[34]

Siehe auch

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Einzelnachweise

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  1. ↑ Thomas Prinzler: Der BER II ist Geschichte. (Memento vom 13. Dezember 2019 im Internet Archive) In: rbb24.de, 11. Dezember 2019, abgerufen am 13. Dezember 2019.
  2. ↑ Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie: BER II Rückbau. Abgerufen am 12. Juni 2023 (deutsch).
  3. ↑ R.F. Wilson et al.: Aqueous Homogenous Type Research Reactors, Second United Nations International Conference on the Peaceful Uses of Atomic Energy, Juni 1958, A/CONF.15/P/1543, doi:10.2172/4315502
  4. ↑ Burghard Weiss: Großforschung in Berlin, S. 116–126. Campus Verlag, Frankfurt/Main 1994. ISBN 3-593-35133-1
  5. ↑ Vor 50 Jahren: Grundsteinlegung für das heutige HMI in Wannsee (Memento vom 10. Januar 2014 im Internet Archive), Pressemitteilung des Hahn-Meitner-Instituts vom 25. Mai 2007
  6. ↑ Burghard Weiss: Großforschung in Berlin, S. 351. Campus Verlag, Frankfurt/Main 1994. ISBN 3-593-35133-1
  7. ↑ Bericht über den Stand der BMBF-Stilllegungsprojekte und der vom BMBF geförderten FuE-Arbeiten zu „Stilllegung/Rückbau kerntechnischer Anlagen“ (Memento vom 10. Januar 2014 im Internet Archive), PTE-S Nr. 2, Forschungszentrum Karlsruhe, September 2001.
  8. ↑ Bundesamt für Strahlenschutz: Auflistung kerntechnischer Anlagen in der Bundesrepublik Deutschland (Stilllegung) (Memento vom 10. Januar 2014 im Internet Archive), November 2013, abgerufen am 10. Januar 2014.
  9. ↑ Bundesamt für Strahlenschutz: Auflistung kerntechnischer Anlagen in der Bundesrepublik Deutschland (Betrieb) (Memento vom 10. Januar 2014 im Internet Archive), November 2013, abgerufen am 10. Januar 2014.
  10. ↑ Helmholtz-Zentrum Berlin - Forschungsreaktor BER II: Reaktordaten (Memento vom 15. Januar 2012 im Internet Archive)
  11. ↑ Nuclear Threat Initiative: Germany (Memento vom 22. März 2011 im Internet Archive)
  12. ↑ Sicherheitsmängel in Berliner Forschungsreaktor, rbb Pressemappe vom 9. Juni 2011
  13. ↑ Stellungnahme zu dem Beitrag des ARD-Politikmagazin KONTRASTE vom 23. Juni 2011 (Memento vom 8. Juli 2011 im Internet Archive), Senatsverwaltung Bereich Umwelt Berlin
  14. ↑ Helmholtz-Zentrum Berlin weist Behauptungen des ARD-Magazins Kontraste zurück, Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB)
  15. ↑ Berliner Tagesspiegel : Wannsee-Reaktor abgeschaltet - Öffentlichkeit wurde nicht informiert, 8. Juli 2014
  16. ↑ Nach Reparaturpause läuft Wannsee-Forschungsreaktor wieder, Die Welt, 19. Februar 2015
  17. ↑ Reaktordaten des Berliner Experimentier-Reaktors (Memento vom 15. Januar 2012 im Internet Archive), Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie
  18. ↑ Burghard Weiss: Großforschung in Berlin, S. 347–349. Campus Verlag, Frankfurt/Main 1994. ISBN 3-593-35133-1
  19. ↑ Safety analysis method in case of black-out accident on pool type research reactor, Progress in Nuclear Energy, 2015, abgerufen am 8. Oktober 2015
  20. ↑ Safety Analysis for Research Reactors, IAEA, 2008. Abgerufen am 8. Oktober 2015
  21. ↑ Was wird für die Sicherheit getan? (Memento vom 1. Oktober 2015 im Internet Archive), Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, abgerufen am 8. Oktober 2015
  22. ↑ a b Anti-Atom-Bündnis in Berlin und Potsdam - FAQ. In: www.atomreaktor-wannsee-dichtmachen.de. Archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 20. April 2016; abgerufen am 20. April 2016.
  23. ↑ Berliner Zeitung: Sicherheitsmängel am Forschungsreaktor Wannsee: Radioaktivität für ganz Berlin, 20. Juni 2012.
  24. ↑ Regelungen zum Umgang mit Flugmodellen und unbemannten Luftfahrtsystemen in Berlin. Abgerufen am 20. Juni 2018.
  25. ↑ Nutzung von unbemannten Fluggeräten in Berlin (Drohnen, Flugmodelle, RPAS, UAS, UAV etc.). Abgerufen am 20. Juni 2018.
  26. ↑ Bundesamt für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: Meldepflichtige Ereignisse in Anlagen zur Spaltung von Kernbrennstoffen in der Bundesrepublik Deutschland, Jahresbericht 1998 (Memento vom 25. Januar 2018 im Internet Archive)
  27. ↑ Bundesamt für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: Meldepflichtige Ereignisse in Anlagen zur Spaltung von Kernbrennstoffen in der Bundesrepublik Deutschland, Jahresbericht 1999 (Memento vom 25. Januar 2018 im Internet Archive)
  28. ↑ Bundesamt für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: Meldepflichtige Ereignisse in Anlagen zur Spaltung von Kernbrennstoffen in der Bundesrepublik Deutschland, Jahresbericht 2000 (Memento vom 25. Januar 2018 im Internet Archive)
  29. ↑ Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: Meldepflichtige Ereignisse in Anlagen zur Spaltung von Kernbrennstoffen in der Bundesrepublik Deutschland, Jahresbericht 2001 (Memento vom 25. Januar 2018 im Internet Archive)
  30. ↑ Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: Meldepflichtige Ereignisse in Anlagen zur Spaltung von Kernbrennstoffen in der Bundesrepublik Deutschland, Jahresbericht 2005 (Memento vom 25. Januar 2018 im Internet Archive)
  31. ↑ Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: Meldepflichtige Ereignisse in Anlagen zur Spaltung von Kernbrennstoffen in der Bundesrepublik Deutschland, Jahresbericht 2006 (Memento vom 25. Januar 2018 im Internet Archive)
  32. ↑ Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: Meldepflichtige Ereignisse in Anlagen zur Spaltung von Kernbrennstoffen in der Bundesrepublik Deutschland, Jahresbericht 2009 (Memento vom 25. Januar 2018 im Internet Archive)
  33. ↑ Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: Meldepflichtige Ereignisse in Anlagen zur Spaltung von Kernbrennstoffen in der Bundesrepublik Deutschland, Monatsbericht 7/2010 (Memento vom 25. Januar 2018 im Internet Archive).
  34. ↑ Helmholtz-Zentrum meldet Vorfall am Forschungsreaktor. In: tagesspiegel.de. 24. März 2016, abgerufen am 17. Januar 2018.
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