Reaktorsicherheit für Leistungskernkraftwerke 1

Die Entwicklung im politischen und technischen Umfeld der Bundesrepublik Deutschland

verfasst von: Prof. Paul Laufs

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

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Über dieses Buch

Das Werk beschreibt die wesentlichen Tätigkeitsfelder der Entwicklung der Kernenergienutzung im politischen und technischen Umfeld der Bundesrepublik Deutschland. Insbesondere die Entwicklung der Reaktorsicherheit deutscher Leichtwasser-Kernkraftwerke wird aus den Anfängen heraus mit ihren vielfältigen Bezügen zu ausländischen Vorbildern, zu nationalen und internationalen Forschungsvorhaben sowie zu konventionellen und nuklearen Schadensereignissen wiedergegeben.

In diesem Band 1 wird die Entwicklung der Sicherheitstechnik von den historischen Anfängen bis zur alles umfassenden Sicherheits-Konzeption behandelt, die neben deterministischen auch probabilistische Techniken, menschliche, organisatorische und Umfeldaspekte einbezieht. Die hier vorliegende 2. Auflage enthält viele Ergänzungen, Korrekturen und neue Abbildungen. Besondere Aufmerksamkeit gilt auch den Schadensereignissen und Unfällen in Reaktoranlagen.

Detaillierte und reich bebilderte Darstellungen sind Kennzeichen der sachlichen Behandlung des Themas. Die spezifischen Sicherheitstechniken, wie die Berstsicherheit der druckführenden Umschließung, die Sicherstellung der Notkühlung, die notwendige Leittechnik und der Umgebungsschutz werden im Einzelnen herausgearbeitet. In Band 2 werden nun auch im Detail das Alterungsmanagement, der Rückbau von Kernkraftwerken und die Entsorgung radioaktiver Abfälle beschrieben.

Die Inhalte schließen auch Ergebnisse nationaler und internationaler Risikostudien ein. Es wird gezeigt, wie die nationalen und internationalen Anstrengungen von Industrie, Staat und Wissenschaft zur Erhöhung der Sicherheitsreserven und zur Verbesserung der Sicherheitskultur in einem gesellschaftlichen Umfeld vorangetrieben wurden, in dem die Frage der Kernenergienutzung zu einem zentralen Thema der politischen Auseinandersetzungen wurde.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einleitung

Zusammenfassung

Kap. 1 umreißt das politisch-mediale Umfeld der Kernenergie-Nutzung in der Bundesrepublik Deutschland von den - im internationalen Vergleich verspäteten - Anfängen bis zur Ausstiegsgesetzgebung. Zur Einführung in die Materie des Buches wird die Entwicklung der sicheren Schadensvorsorge durch die primäre Abwehr der störfallauslösenden Ursachen sowie durch Maßnahmen der Störfallbeherrschung und Schadensbegrenzung skizziert. Die Merkmale der deutschen Leistungskernkraftwerke mit Druck- und Siedewasserreaktoren und die teils unterschiedlichen Regelungskonzepte und Sicherheitstechniken werden dem Leser zusammen mit den Fakten der Spaltproduktentstehung und der damit verbundenen radioaktiven Strahlung zum grundlegenden Verständnis vorgestellt.

Paul Laufs, Paul Laufs

2. Die Anfänge der Kernspaltung

Zusammenfassung

Kap. 2 beschreibt die Entdeckung der Kernspaltung im Jahr 1938 und deren physikalische Deutung sowie die sich mit der Zeit herausbildende Erkenntnis von der Gefährlichkeit der entstehenden radioaktiven Spaltprodukte. In Deutschland wurden erste Überlegungen zur Nutzung der Kernenergie angestellt; die Forschungen dazu waren bis zum Kriegsende jedoch nicht weit genug fortgeschritten. Im Einzelnen werden die Forschungen in den USA insbesondere im Zusammenhang mit dem amerikanischen Atombombenprojekt dargestellt, in deren Folge nahezu alle Spaltprodukte mit ihrer Spaltausbeute sowie das Element mit der Ordnungszahl 94 (Plutonium) nachgewiesen und analysiert wurden. Die ersten Kernreaktoren der Welt und die ersten Plutoniumfabriken mit ihrer Strahlenschutzproblematik werden beschrieben.

Paul Laufs, Paul Laufs

3. Die Anfänge der friedlichen Kernenergienutzung und ihre Sicherheitsprobleme

Zusammenfassung

Kap. 3 zeigt, wie in den USA die Atomenergie mit ihren Sicherheitsproblemen in ziviler Regierungszuständigkeit weiterentwickelt und welche Maßnahmen zur Beherrschung der Reaktor-Sicherheitsfragen getroffen wurden. Den internen und öffentlichen Diskussionen über die Gefahren der friedlichen Nutzung der Atomenergie und der daraus zwingend abzuleitenden Sicherheitsphilosophie gilt die besondere Aufmerksamkeit. Die auf der Konferenz der Vereinten Nationen zur friedlichen Nutzung der Kernenergie 1955 vorgetragenen amerikanischen und britischen Erkenntnisse über Gefahrenpotenziale und Reaktorsicherheit werden berichtet und die öffentliche Rezeption in der Bundesrepublik Deutschland dargestellt.

Paul Laufs, Paul Laufs

4. Schadensereignisse, extreme Tests und Unfälle in Reaktoranlagen, ihre öffentliche Wahrnehmung und ihre Folgen

Zusammenfassung

Kap. 4 befasst sich mit vorgefallenen kerntechnischen Unfällen, den danach folgenden Risikodiskussionen und den rechtlichen und regulativen Konsequenzen, die sie auslösten. Neben den frühen Vorkommnissen in den USA, Kanada und Großbritannien mit ihren begrenzten Auswirkungen werden die schweren Unfälle Three Mile Island (USA, 1979), Tschernobyl (Sowjetunion, 1986) und Fukushima-Daiichi (Japan, 2011) eingehend beschrieben. Die Folgen dieser Ereignisse für die internationalen, insbesondere deutschen Anforderungen an Reaktoranlagen, die staatliche Organisation des wissenschaftlich-technischen Sachverstands und der Aufsicht sowie die Gerichtsverfahren zur Überprüfung der Schadensvorsorge bei konkreten kerntechnischen Vorhaben werden ausführlich erläutert.

Paul Laufs, Paul Laufs

5. Die Suche nach der richtigen Sicherheits-Konzeption

Zusammenfassung

Kap. 5 beleuchtet die komplexen Hintergründe aus denen heraus die mit unbestimmten Rechtsbegriffen vorgegebene Schutzpflicht des Staates im konkreten Genehmigungsfall verwirklicht werden muss. Dabei geht es um schwierigste Fragen der Risikobewertung. Wie weit müssen Sicherheitsreserven erschlossen werden? Welches Restrisiko kann hingenommen werden? Wie belastbar sind Sachverständigengutachten? Wie lässt sich verwaltungsgerichtlich überprüfbare Rechtssicherheit gewährleisten zwischen sicherheitstechnischen Weiterentwicklungen und bestehenden Regelwerken und Normen?

Paul Laufs, Paul Laufs

6. Die Deterministik bei Auslegung, Konstruktion und Herstellung

Zusammenfassung

Kap. 6 ist eines der Hauptkapitel und umfasst die deterministisch ingenieursmäßige Auslegung, Konstruktion und Herstellung der sicherheitstechnisch relevanten Komponenten und Systeme im Rahmen der historischen internationalen und nationalen Forschung und Entwicklung. Im Einzelnen werden eingehend betrachtet: der Sicherheitsbehälter und das äußere Containment, die Kernnotkühlung, die betriebliche Leittechnik und das Konzept der Berstsicherheit von Druckwasserreaktoren. Zahlreiche Beispiele internationaler und deutscher Reaktoranlagen machen das Geschehen anschaulich. Zuvor wird die Entstehung des umfangreichen deutschen untergesetzlichen Regelwerks im Zusammenwirken von Industrie, Wissenschaft und staatlichen Behörden dargelegt und die Sicherheitsebenen sowie die Klassifizierung der Stör- und Unfälle erläutert. Das amerikanische Konzept des “Größten Anzunehmenden Unfalls - GAU“ und die Auseinandersetzung um seine Bedeutung und Weiterentwicklung werden aufgezeigt. Die unterschiedliche amerikanische und deutsche Vorgehensweise bei der Standortauswahl für kerntechnische Anlagen wird geschildert.

Paul Laufs, Paul Laufs

7. Die Probabilistik und die Frage nach dem Restrisiko

Zusammenfassung

Kap. 7 stellt die in den USA und Deutschland durchgeführten probabilistischen Reaktor-Sicherheitsstudien vor und zeigt, wie die probabilistische Methode zur Abschätzung der Wahrscheinlichkeit katastrophalen Versagens technischer Systeme eingeführt und angewandt wurde. Die aufwändig erarbeiteten amerikanischen Studien Brookhaven-Report WASH-740 (1957), Rasmussen-Report WASH-1400 (1975) und NUREG-1150 (1990) sowie die in Ergänzung zu den US-Studien durchgeführte Deutsche Risikostudie Phase A, B (1976-1989) werden mit ihren Ergebnissen ausführlich beschrieben. Es wird verdeutlicht, welchen Beitrag probabilistische Risikostudien zur Ertüchtigung und Weiterentwicklung der Reaktorsicherheit leisten können, etwa als Grundlage für die alle 10 Jahre durchzuführende anlagenspezifische periodische Sicherheitsüberprüfung in Deutschland.

Paul Laufs, Paul Laufs

8. Mensch – Technik – Organisation – Umfeld

Zusammenfassung

Kap. 8 hat die Sicherheitskultur des soziotechnischen Systems Kernkraftwerk zum Inhalt. Wie sich die Internationale Atomenergie-Organisation IAEA aber auch die Bundesregierung und die ihr zuarbeitenden Gesellschaften und Institutionen sowie die Industrieverbände engagierten, um das Niveau des fundamentalen Sicherheitsprinzips Sicherheitskultur zu erhöhen, wird ausführlich beschrieben. Es wird deutlich gemacht, dass zur Qualifizierung und Weiterbildung des Betriebspersonals die Simulatorschulung unverzichtbar ist. Ein Nebeneffekt einer ausgereiften Sicherheitskultur ist eine gesteigerte Anlagenverfügbarkeit und eine niedrige kollektive Strahlenbelastung. Das in Baden-Württemberg entwickelte Sicherheitsmanagementsystem wird gewürdigt. Zusammenfassend wird die Nukleare Sicherheitsarchitektur als zentrale Grundlage der verantwortungsvollen Kernenergienutzung mit ihren vier maßgeblichen Faktoren Mensch – Technik – Organisation – Umfeld eingehend dargestellt.

Paul Laufs, Paul Laufs

Backmatter

Titel: Reaktorsicherheit für Leistungskernkraftwerke 1
verfasst von: Prof. Paul Laufs
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN: 978-3-662-53453-3
Print ISBN: 978-3-662-53452-6
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-53453-3