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ILK 20D - Stellungnahme zu Anforderungen bei Betriebstransienten mit unterstelltem Ausfall der Schnellabschaltung (ATWS)
- Hessen -

Vom 4. März 2005
(StAnz. Nr. 16 vom 18.04.2005 S. 1388)

B e z u g : Bekanntmachung der Internationalen Länderkommission Kerntechnik - ILK - vom 18. März 2005, Nr. ILK 20D

Zusammenfassung

In Deutschland wird derzeit die Behandlung von Betriebstransienten mit zusätzlich unterstelltem Ausfall der Schnellabschaltung (ATWS - "Anticipated Transients Without Scram") kontrovers diskutiert. Diese Diskussion wurde dadurch ausgelöst, dass die Reaktorsicherheitskommission (RSK) in einer Stellungnahme vom 3. Mai 2001 empfiehlt, beim Nachweis der Beherrschung von ATWS-Ereignissen von den in den RSK-Leitlinien für Druckwasserreaktoren aus dem Jahr 1981 (zuletzt geändert 1996) niedergelegten Anforderungen abzuweichen und die Auswirkungen einzelner aktiv angesteuerter Maßnahmen nicht zu berücksichtigen, namentlich die Abschaltung der Hauptkühlmittelpumpen. Die ILK äußert daher in dieser Stellungnahme ihre Meinung zu den Anforderungen, die an den Nachweis der Beherrschung von ATWS bei Druckwasserreaktoren zu stellen sind. Bei Siedewasserreaktoren ist die Untersuchung von ATWS-Transienten ebenfalls Bestandteil des Genehmigungsverfahrens. Die Annahmen, die dort bei der Nachweisführung für eine wirksame Druckbegrenzung anzusetzen sind, sind jedoch seit langem unverändert und unstrittig.

Die ILK hat insbesondere auch die Praxis in den USA, in Frankreich und in Finnland in ihre Betrachtungen einbezogen. Sie hat dabei festgestellt, dass bei der Behandlung von ATWS der grundsätzliche Ansatz, ohne die Anwendung verschärfender Postulate zu zeigen, dass die Folgen tolerabel bleiben, in Deutschland, den USa und Frankreich gleich ist. Insbesondere wird bislang in keinem der Länder unterstellt, dass vom auslösenden Ereignis nicht betroffene aktive Komponenten nicht für die Beherrschung der Transiente zur Verfügung stehen. Im Einzelnen gibt es jedoch Unterschiede. Finnland verfolgt einen anderen Ansatz, nimmt aber wie die anderen Länder an, dass betriebliche Systeme normal funktionieren.

Die ILK ist der Ansicht, dass das bisherige Vorgehen beim Sicherheitsnachweis von ATWS-Ereignissen zu einer ausgewogenen Risikominderung führt. Das einleitende Ereignis hat bereits eine sehr geringe Eintrittshäufigkeit; zu seiner Beherrschung sind zuverlässige Maßnahmen vorhanden. Diese sind auch geeignet, Unsicherheiten abzudecken. Die ILK sieht daher keinen Anlass, zusätzliche Anforderungen zu stellen. Das Abschalten der Hauptkühlmittelpumpen bei ATWS ist eine wirksame Maßnahme, den Ereignisablauf günstig zu beeinflussen und die Auswirkungen zu mildern. Die Maßnahme ist zuverlässig und hat keine negativen Auswirkungen. Die ILK empfiehlt daher, das Vorgehen entsprechend den RSK-Leitlinien für Druckwasserreaktoren beizubehalten und insbesondere in der Analyse die ggf. vorgesehene Pumpenabschaltung zu berücksichtigen.

Bezüglich der einzuhaltenden Kriterien ist die ILK der Ansicht, dass die Vorgabe einer zulässigen Spannung, wie in den RSK-Leitlinien niedergelegt, sachdienlich ist. Der entsprechende zugeordnete Druck ist auf der Basis der zulässigen Spannung anlagenspezifisch zu ermitteln.

1 Anlass der Stellungnahme

In Deutschland wird derzeit die Behandlung von Betriebstransienten mit zusätzlich unterstelltem Ausfall der Schnellabschaltung (ATWS - "Anticipated Transients Without Scram") kontrovers diskutiert. Diese Diskussion wurde dadurch ausgelöst, dass die Reaktorsicherheitskommission (RSK) in einer Stellungnahme vom 3. Mai 2001 [1] empfiehlt, von den in den RSK-Leitlinien für Druckwasserreaktoren aus dem Jahr 1981 (zuletzt geändert 1996) [2] niedergelegten Anforderungen an den Nachweis der Beherrschung von ATWS-Ereignissen abzuweichen. Nach Ansicht der RSK sollten beim Nachweis die Auswirkungen einzelner aktiv angesteuerter Maßnahmen nicht berücksichtigt werden, namentlich die Abschaltung der Hauptkühlmittelpumpen.

Nach Ansicht der ILK hat diese Diskussion über den betrachteten Einzelfall hinaus grundsätzliche Bedeutung für den Sicherheitsnachweis bei Kernkraftwerken. Sie äußert daher in dieser Stellungnahme ihre Meinung zu den Anforderungen, die an den Nachweis der Beherrschung von ATWS bei Druckwasserreaktoren zu stellen sind. Die ILK hat dabei insbesondere auch die Praxis in den USA, in Frankreich und in Finnland in ihre Betrachtungen einbezogen.

2 Behandlung von ATWS in Deutschland

2.1 Klassifizierung von Ereignissen

Die erste wichtige Ebene zur Gewährleistung der Sicherheit (Sicherheitsebene 1 ¹ bzw. Level 1 nach INSAG-12 [4] [siehe Anhang]) besteht darin, durch eine hohe Qualität des Kraftwerkes und seines Betriebes Störungen nach Möglichkeit zu vermeiden. Da sie jedoch nicht ausgeschlossen werden können, sind Vorkehrungen zu ihrer Beherrschung zu treffen. Die Ereignisse, die zu betrachten sind, können entsprechend der deutschen Praxis einer der vier folgenden Kategorien zugeordnet werden:

• Kategorie 1: Betriebliche Ereignisse
  Das sind Störungen, mit deren Eintreten während der Lebensdauer der Reaktoranlage zu rechnen ist, d. h. ihre Eintrittshäufigkeit liegt im Bereich von etwa einmal pro Jahr bis einmal in mehreren Jahrzehnten. Daraus resultierende Transienten werden durch betriebliche Systeme sowie durch Begrenzungseinrichtungen aufgefangen. In einigen Fällen wird eine Reaktor-Schnellabschaltung ausgelöst. Diese Ereignisse werden der Sicherheitsebene 2 (bzw. Level 2 laut INSAG-12) zugeordnet. Sollten betriebliche Systeme versagen, steht zur Beherrschung das Sicherheitssystem zur Verfügung.
• Kategorie 2: Auslegungsstörfälle