"Alle Szenarien abdecken"

Hochspezialisierte Anlagen sorgen für Sicherheit in Kernbrennstoff-Zwischenlagern

In Kürze werden an diversen Kernkraftwerken Zwischenlager für Kernbrennstoffe entstehen. Die Sorgen der Öffentlichkeit in Bezug auf Sicherheit sind groß. Paul Krakowczyk, Leiter Prozessleit- und MSR-Technik der SAG Netz- und Energietechnik, erläutert im Gespräch mit Energie Spektrum das Überwachungskonzept.

11. Oktober 2004

ES: Derzeit liegen dem TÜV die Planungen für die Zwischenlager vor. Was sind für Sie kritische Punkte der Genehmigung?

Der TÜV legt besonderen Wert auf die kontinuierliche Überwachung der angeschlossenen Behälter. Hierzu braucht es ein überzeugendes, selbstüberwachendes System zur Erkennung von Betriebszuständen, die vom Normalbetrieb abweichen. Auch ein rückwirkungsfreier Betrieb der Prozessleitanlage zum Ausschluss äußerer Einwirkungen muss gewährleistet sein.

ES: Macht das ein Zwischenlager sicher?

Ja. Die oberste Maxime ist, die Sicherheit der Behälter zu gewährleisten, in denen das Material aufbewahrt wird. Hier müssen alle denkbaren Szenarien abgedeckt sein. Bei den fünf anstehenden Projekten wird eine durchdachte, automatisierte Überwachung dafür sorgen, dass die Behälter zuverlässig überwacht werden - und zwar wenn die Behälter in das Zwischenlager eingebracht werden sowie während der gesamten Dauer der Aufbewahrung.

ES:Sind die Behälter selbst sicher?

Die Castoren haben in zahlreichen Härtetests ihre Sicherheit bewiesen. Die Spezialbehälter sind mit einem Deckelsystem in Form einer Doppelbarriere technisch dicht verschlossen. Die Deckel sind einzeln mit langzeitbeständigen Metalldichtungen ausgestattet und mit Schrauben fixiert. Diese sind lange Jahre etabliert und erfüllen höchste Dichtheitsanforderungen unter schwierigsten Bedingungen. Die sichere Abfuhr der Nachzerfallswärme erfolgt durch die Konvektion der Umgebungsluft an der Behälteroberfläche.

ES: Wie werden die Behälter überwacht?

Ein Überdruck wird in dem Deckelzwischenraum gegenüber der Umgebung und dem Behälterinnenraum eingestellt. Dieser Druck sorgt dafür, dass nahezu nichts in die Umgebung gelangen kann. Zur Überwachung dieses Druckpolsters dient ein Druckschalter, welcher einen Abfall des Druckes im Zwischendeckelraum unter einen Schwellenwert über einen langen Zeitraum sicher erfasst und ein elektrisches Signal erzeugt. Der Druckschalter ist so ausgelegt, dass er quasi eine permanente Selbstdiagnose durchführt und somit immer funktionsfähig ist.

ES: Und wie registriert das Überwachungssystem, dass etwas nicht in Ordnung ist?

Der Druckschalter ist mit einem Leitsystem vernetzt, das den Status kontinuierlich protokolliert. Dabei ordnet es die Meldungen nach vorgegebenen Kategorien und selektiert, welche Meldungen es an das übergeordnete Meldesystem weitergibt. Abweichungen werden sofort erkannt und zeitgenau gemeldet und registriert.

ES: Welche Schäden können auftreten?

Keine. Die Behälter sind sowohl im Normalbetrieb als auch bei Betriebsstörungen und Störfällen dicht. Eine Freisetzung radioaktiver Stoffe an die Umgebung erfolgt nicht. Die Behälterüberwachung stellt in einem sehr frühen Stadium Unregelmäßigkeiten fest.

ES: Können Gefahren vom System falsch interpretiert oder „übersehen“ werden?

Nein, das System überwacht nicht nur die Druckschalter, sondern auch die zur Überwachung eingesetzten Komponenten und Materialien sowie den Befüllungszustand des Lagers.

ES: Wie wird auf Abweichungen reagiert?

Meldet das System eine Abweichung, kommt der fragliche Behälter auf einen so genannten Wartungsplatz. Dort werden übrigens auch alle eingehenden Castoren vor ihrer Einlagerung überprüft. Die Abweichung wird auf verschiedene Kriterien hin untersucht, Ursachen diagnostiziert und beseitigt.

ES:Welches Leitsystem setzen Sie ein?

Wir haben uns für eine Siemens PLT System PCS7 entschieden, weil das einen Aufbau mit zweifach redundanten Zentraleinheiten ermöglicht und somit den hohen Anforderungen auf Verfügbarkeit der Überwachung gerecht wird. Der Ausfall einer Zentraleinheit hat keinen Einfluss auf die Funktionsfähigkeit des Systems. Die SAG sorgt für die übergeordnete leittechnische Einrichtung, die komplette Planung der Hardund Software sowie die Programmierung der Steuerungs- und Bedieneinrichtungen inklusive Verkabelung.

ES: Gibt es schon Erfahrungswerte?

Ja. Wir haben etwa im Zwischenlager des Kernkraftwerks Lingen, Emsland, das Ende 2002 in Betrieb ging, die gleiche Prozessleittechnik eingebaut - mit ausgezeichneten Ergebnissen. Zudem wurden mehrere ähnlich aufgebaute Systeme durch die SAG-NE in verschiedenen Wasserwerken eingesetzt, mit durchweg positivem Verhalten.

ES: Gibt es einen zentralen Bedienplatz?

Die gesamte Technik sowie die Überwachung wird je von einem zentralen Bedienplatz aus gesteuert. Alle Systeme kommunizieren über ein Ethernet-basiertes LAN, das teilweise in Lichtwellenleitertechnik ausgeführt ist. Das LAN nutzt das Internetprotokoll, aber ohne Verbindung nach außen.

ES: Das Zwischenlager darf 40 Jahre betrieben werden. Kann die Prozessleittechnik so lange sicher arbeiten?

Ja. Für das eingesetzte System bestehen aus heutiger Sicht keine Bedenken. Die Anlage arbeitet verschleißfrei und ist somit auch für längere Betriebszeiten einsetzbar. Sicherlich werden innerhalb von 40 Jahren von Zeit zu Zeit Anpassungen an den jeweiligen Stand der Technik notwendig. Darüber kann aber zur Zeit noch keine verlässliche Aussage getroffen werden.

ES:Wann sollen denn die Arbeiten in den Zwischenlagern beginnen?

Wir haben mit verstärkter Mannschaft in nur sechs Wochen alle Teilbereiche der Gesamtanlage für die Überprüfung durch die TÜV-Stellen geplant und dokumentiert. Mit den Freigaben rechnen wir bis zum Jahresende. Dann beginnen wir sofort mit den Arbeiten an allen fünf Baustellen gleichzeitig. Bis voraussichtlich erstes Quartal 2006 wollen wir fertig sein.

Erschienen in Ausgabe: 10/2004