Чернобыль – Tschernobyl
Aus meinen ersten Notizen zu Tschernobyl, kurz nach dem 26.4.1986, im Moskauer Energetischen Institut: 26.4. 1:23 Uhr Havarie bei 200 Megawatt. Auswurf Jod und Xenon, Halbwertzeit 20-30 Tage. Wasseraustritt mit langlebigen Nukliden. Obere Reaktorabdeckung zerstört. Beton, Bor (gegen Neutronen) und Blei (gegen Gammastrahlung) werden von oben eingeworfen. Gebäude nur bis 1,7 Atmosphären druckfest, da mit gleichzeitigem Versagen aller 1600 Kanäle im Reaktor niemand gerechnet hat. Brand des Dachs vom Maschinensaal. Beschädigung des Reaktors, Brand von innen, sehr schwer zu löschen, da alles sofort verdampft und mit radioaktiven Stoffen entweicht. 2 Tote, 204 Strahlungsverletzte.
Dann wurden 25000 Menschen in 4 Stunden evakuiert. Danach ging ich in die Reaktorsicherheit, bis ich verstand, daß es keine Reaktorsicherheit gibt. So begann meine Energiewende. Das Wichtigste aber, was gegen Kernspaltung sprach, war die beginnende Erkenntnis, dass wir die Kernfusion nicht nutzbar machen können. Jedenfalls nicht schnell genug. Die Kernspaltung aber war immer als Brücke zur Kernfusion gedacht – und was nützt eine Brücke ins Nichts?
Was genau geschah?
Geplant war ein Test: Kann die Turbine im Nachlauf noch Strom für die Notkühlung liefern? Das war damals erstmals möglich, weil Thyristoren existierten – damit konnte man Umrichter bauen, welche aus Strom sinkender Frequenz einen Energiequelle mit steuerbarer Frequenz für die Hauptumwälzpumpen erzeugte. Eigentlich lebenswichtig und eine gute Idee…
Aber dann begann die Reihe tödlicher Fehler – der Reaktor wurde bei diesem Versuch in einen instabilen Betriebszustand gebracht – die wichtigsten Sicherheitssysteme wurden außer Kraft gesetzt:
1. Abschaltung automatischer Reaktorschutzsysteme
– Automatische Abschaltung bei zu niedrigem Wasserstand
– Automatische Abschaltung bei Turbinenabschaltung
Warum? Eine automatische Abschaltung war nicht gewollt – es sollte nur „kurz“ der Versuch gefahren werden, ohne nennenswerten Produktionsausfall.
2. Abschaltung des Notkühlsystems
– Das Notkühlsystem wurde blockiert
Warum? Man wollte verhindern, dass das System beim Test anspringt und die Messung verfälscht, denn es ging ja darum, den Reaktor mit Hilfe des normalen Wasserkreislaufes weiter zu kühlen.
3. Verstoß gegen Vorschriften: Mindestanzahl eingefahrener Steuerstäbe wurde unterschritten
– die Reaktorleistung fiel plötzlich stark ab (~30 MW statt ~700 MW geplant), verursacht durch zuwenig Betriebserfahrung des in jener Nacht tätigen Reaktorfahrers
– Reaktorfahrer versucht, Leistung wieder zu erhöhen: Fast alle Steuerstäbe wurden entgegen den Vorschriften herausgezogen – es kommt zu instabilem Betrieb
Warum? Reaktorfahrer versucht panisch die Leistung wieder hochzubringen, denn der Reaktor sollte nicht ausfallen. Das war ein klarer Verstoß gegen die Vorschriften, denn Mindestanzahl eingefahrener Steuerstäbe wurde weit unterschritten
4. Deaktivierung weiterer Schutzlogiken
Systeme, die bei: zu geringer Reaktivitätsreserve oder unzulässigen Betriebszuständen abschalten würden, wurden deaktiviert.
Warum? Der Reaktor wäre sonst automatisch heruntergefahren worden, was gerade nicht gewollt war aber besser gewesen wäre. Der Reaktor wurde damit bewusst in einen verbotenen Betriebsbereich gebracht.
5. Erhöhung der Kühlmittelströmung: Mehr Wasser wurde durch den Reaktor gepumpt
Warum? Das war der Beginn des Testszenarios – mit Hilfe der Energie des auslaufenden Turbosatzes sollte einen Notkühlung aufrecht erhalten werden.
Folge: Verringerte Dampfblasen → zunächst weniger Reaktivität, gleichzeitig extrem instabiler Zustand.
6. Start des Turbinen-Experiments: die Turbine wird vom Netz getrennt, versorgen auslaufend die Pumpen, die damit langsam Leistung verlieren
Folge: der Kühlwasserfluss sinkt, Dampfblasen entstehen: mehr Dampf = mehr Reaktivität (positive Rückkopplung)
7. Der kritische Punkt: Reaktor wird selbstverstärkend instabil – die Leistung steigt in Sekundenbruchteilen
8. Aktivierung der Notabschaltung (AZ-5): Bediener betätigen Notstopp
Das Problem ist die Konstruktion der Steuerstäbe: die Graphitspitzen verdrängen Wasser, welches als Moderator den Leistungszuwachs bremst und erhöhen so kurzzeitig nochmals die Reaktivität
Statt zur Abschaltung kommt es zu eine extremen Leistungsspitze.
9. Explosion: Da die Leistung auf ein Vielfaches des Nennwerts steigt verdampft das gesamte Wasser im Reaktor schlagartig. Es kommt wie bei einem Dampfkessel zur sofortigen Explosion. Alle Rohre im Reaktor platzen.
Der Reaktor wird zerstört: nach der Dampfexplosion entsteht durch die hohe Temperatur sofort ein Brand im Reaktor, denn dieser besteht aus Graphit (Kohlenstoff), welches leicht brennt . Es war damit keine Kernexplosion wie bei einer Kernwaffe – aber es war vorher bereits bekannt, dass eine Kernexplosion bei diesem Reaktortyp ununmöglich war. Der Dampf hat leider schon für ein schweres Unglück gereicht.
Nachsatz: Kann man Tschernobyl auch mit Windkraft erreichen? Im Prinzip ja – aber würdest Du das tun?:
Tschernobyl übersetzt in Windkraft wäre etwa so:
– Hoch in die Gondel
– alles auf Handsteuerung
– Sicherheitskette deaktivieren
– Blätter auf Null Grad bei 25 m/s
– Netz abschalten
… und dann gekonnt umkippen.
(leider geht es nicht perfekter – denn eine Windkraftanlage benötigt weit weniger Sicherheitssysteme als ein Kernreaktor)
Im gleichen Jahr 1986 brachte Gerd Otto seine Ideen zu Papier, wie es denn viel besser gehen könnte:
Kein Strom ohne Speicher
Als Gerd Otto, Ingenieur in Berlin und Erfinder der weltweit ersten getriebelosen Windenergieanlage, 1986 das Projekt einer 100-MW-Windkraftanlage zeichete, war ihm bereits vollkommen klar, dass es einer Lösung für die Speicherung des schwankenden Energieangebotes bedurfte. Deshalb ist das Interessante in seiner Zeichung auch nicht die mit 260 Metern Rotordurchmesser gewaltige Größe der Anlage, sondern vielmehr das, was im Fundament eingezeichnet ist: ein Speicher für 50 GWh Wasserstoff, etwa eine Monatsproduktion im Winterhalbjahr und also Energie für die dunkle windstille Zeit Ende Winter.
Nachzulesen in „Aerogie“ von Gerd Otto, erschienen 1989 in Berlin.
Und wer genau hinsieht, erkennt, dass es sich um eine getriebelose Anlage handelt, welchen viele unter dem Namen Enercon inzwischen bekannt sind.