 |  | | Computersimulation der Strahlenwolken nach dem Unfall am 28. Mai 1986 (links) und in den Tagen danach (rechts). Erst bei Eintreffen der Wolke in Stockholm wurde das Auftreten der Radioaktivität veröffentlicht. |
Der GAU schockiert die Welt Rekonstruktion des Unfallhergangs in Tschernobyl  | | Foto: GRS | 20 Jahre nach dem Größt-Anzunehmenden-
Unfall (GAU) im ukrainischen Atomkraftwerk Tschernobyl ist die Unfallursache hinlänglich bekannt. Auch wenn die letzten Minuten bis zum GAU teilweise rekonstruiert werden mussten, kann der Verlauf heute gut nachvollzogen werden. Klar ist, dass letztlich eine Kombination aus technischen Mängeln, Unzulänglichkeiten des Versuchsprogramms und menschlichem Fehlverhalten zur Katastrophe führte.
Die Eigenheiten des Reaktors
Die vier Reaktorblöcke in Tschernobyl sind so genannte RBMK-Reaktoren, graphitmoderierte, wassergekühlte Druckröhren-Siedewasser-Reaktoren russischer Bauart. Bereits zum Unfallzeitpunkt galt diese Bautechnik als veraltet. Mängel des Systems, bedingt durch seine reaktorphysikalischen Eigenschaften, waren bekannt. Maßnahmen zur Behebung der Auslegungsmängel des Reaktorkerns und des Steuer- und Abschaltsystems waren zwar geplant, die Umsetzung war aber noch nicht erfolgt.
Die Eckdaten des Unfalls
Ein Versuch sollte den Nachweis erbringen, dass bei einem Kühlmittelverlust-Störfall und gleichzeitigem Ausfall der Stromversorgung die Kühlung des Kerns bis zum Abschalten des Reaktors gewährleistet bleibt. Die sichere Beherrschung dieser Störfall-Variante hätte während der Inbetriebnahme erbracht werden müssen. Block 4 in Tschernobyl hatte seinen Betrieb 1983 aber ohne diesen Nachweis aufgenommen. Also musste der Versuch nachträglich stattfinden.
• Am 25. April 1986 ist in Block 4 des Atomkraftwerks Tschernobyl ein Experiment geplant: Es soll geprüft werden, ob die Turbinen bei einem kompletten Stromausfall während des Auslaufens noch genügend Strom liefern, um die Kühlwasserpumpen zu betreiben. Die Notkühlung des Reaktors wäre dann so lange gewährleistet, bis die Notdiesel anspringen und der Reaktor heruntergefahren werden kann. Hierzu werden die Sicherheitssysteme außer Kraft gesetzt.
• Die Reaktorleistung (3200 Megawatt thermisch, MWth) soll auf ca. 25 Prozent gedrosselt werden. Unterhalb des 25 Prozent-Niveaus gilt der Reaktor als instabil.
• Bei 50 Prozent Nennleistung wird das Abfahren unterbrochen, da Kiew Stromeinspeisung ins Netz anfordert.
• Neun Stunden später wird das Experiment fortgesetzt und die Leistung weiter gedrosselt, um das vorgesehene 25 Prozent Niveau zu erreichen.
• Wegen der Verzögerung wechselt die Schicht, das für den Versuch vorgesehene Personal nimmt am Experiment nicht teil.
• Angeblich durch einen Bedienfehler sinkt die Leistung drastisch bis auf weniger als 1 Prozent der Nennleistung (30 MWth).
• Der Mannschaft gelingt es, den Reaktor wieder auf eine Leistung von ca. 6 Prozent hochzufahren und scheinbar zu stabilisieren.
• Anstatt abzubrechen, wird der Versuch fortgeführt – obwohl sich der Reaktor in einem kritischen Zustand befindet.
• Da die Sicherheitssysteme und auch vier der acht Kühlpumpen ausgeschaltet sind, verringert sich der Kühlmitteldurchsatz, ein Leistungsanstieg tritt ein.
• Die automatische Abschaltung des Reaktors wird eingeleitet.
• Das Einfahren der Abschaltstäbe bewirkt unmittelbar eine zusätzliche Leistungserhöhung (positiver Abschalteffekt). Der bereits in Gang gekommene Leistungsanstieg wird verstärkt, was zu starker Erhitzung des Kühlmittels und zum Druckanstieg im Reaktorbehälter führt.
• Der Reaktor wird prompt überkritisch und kann nicht mehr gestoppt werden.
• Druckrohre bersten, der Reaktor wird durch die Explosion zerstört, Radioaktivität wird freigesetzt.
 | | Arbeiter nach dem GAU. "Naturschutz geht uns alle an" steht im Hintergrund. | Die Betriebsmannschaft als Bauernopfer
Das Personal hat mehrmals schwerwiegend gegen die Bedingungen des sicheren Betriebs verstoßen. Der Betriebsmannschaft selbst können aber trotz der Verstöße nur bedingt Vorwürfe gemacht werden. Vielmehr war sie aufgrund der Stromanforderung aus Kiew und des damit verbundenen Schichtwechsels äußerst unzureichend auf den Versuch vorbereitet. Auch das Versuchsprogramm selbst wies gravierende Mängel auf. Der Versuch war nur als elektrotechnischer Test eingestuft, bei dem keine Rückwirkungen auf den Reaktor erwartet wurden. Obwohl zur Durchführung des Experiments Eingriffe in die Schutzsysteme des Reaktors nötig waren, blieben nukleare Sicherheitsaspekte unberücksichtigt.
Dazu kamen gravierende Defizite in der sicherheitstechnischen Auslegung der RBMK-Anlagen. Die Mängel beziehen sich vor allem auf die Kernauslegung und das Abschaltsystem.
 | | Eine bleigeschützte Kabine, die die Wissenschaftler am Katastrophenort schützen sollte. Foto: GRS | Das Steuer- und Abschaltsystem
Die Leistung eines Reaktors wird über so genannte Steuerstäbe reguliert: Je weniger Steuerstäbe in den Kern eingefahren sind, desto mehr Leistung bringt der Reaktor. Soll die Leistung gedrosselt oder der Reaktor abgeschaltet werden, fahren Steuer- bzw. Abschaltstäbe ein und „bremsen“ die Leistung. Das Einfahren der Stäbe dauert bei den RBMK-Reaktoren verglichen mit anderen Reaktortypen relativ lang. Dazu kommt, dass sich während des langsamen Einfahrens der Stäbe in den Kern zunächst die Reaktivität erhöht, die Leistung also erst ansteigt, bevor sie abnimmt. Unmittelbar vor dem Unfall waren beinahe alle Steuerstäbe fast vollständig ausgefahren, der untere Kernbereich wies ein Leistungsmaximum auf. Mit Auslösung der Notabschaltung und dem langsamen Einfahren der Steuerstäbe erhöhte sich die Leistung zusätzlich, die Leistungsexkursion konnte schließlich nicht mehr rechtzeitig begrenzt werden, der Reaktor „ging durch“.
 | | Die evakuierte Stadt Pripjat in unmittelbarer Nähe zum explodierten Reaktor. Foto: GRS | Die Kernauslegung
Auch der Zeitpunkt des Versuchs war schlecht gewählt, da der Abbrandzustand der Brennelemente für das Experiment ungünstig war. Statt wie vorgeschrieben wurde der Versuch nicht während des Probebetriebs, sondern erst zweieinhalb Jahre nach Inbetriebnahme des Reaktors durchgeführt. Zum Zeitpunkt des Versuchs verfügte Block 4 weder über einen Erstbeladungskern mit sehr geringem Abbrand, noch über einen Gleichgewichtskern mit mittlerem Abbrand. Vielmehr befand er sich in einem Übergangsstadium mit einem erhöhten Dampfblasenanteil im Moderator, was einen weiteren Anstieg der Reaktorleistung nach sich zog.
Alle Komponenten zusammen führten schließlich zum Größt-Anzunehmenden-Unfall. Seine Auswirkungen waren grenzüberschreitend, waren erheblich und sind es zum Teil noch immer.
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aus den Münchner Stadtgesprächen, Heft 40/41, April 2006
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