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StartseiteForschung aktuellDie Schwachstellen von Fukushima15.03.2011

Die Schwachstellen von Fukushima

Art der Reaktoren könnte das Unglück begünstigt haben

In der Berichterstattung über die atomare Katastrophe in Japan fällt häufig der Begriff des Siedewasserreaktors. Doch um was genau handelt es sich dabei und wie unterscheidet sich ein solcher von anderen Reaktortypen?

Von Sönke Gäthke

Vor dem Unglück: Das Atomkraftwerk  Fukushima 1, aufgenommen im Jahr 2008.  (AP)
Vor dem Unglück: Das Atomkraftwerk Fukushima 1, aufgenommen im Jahr 2008. (AP)

Alle sechs Reaktoren des Atomkraftwerks Fukushima bestehen aus Siedewasserreaktoren. Sie zählen jedoch alle zur ersten Generation dieses Reaktortyps. Siedewasserreaktoren zählen zu den beiden am weitesten verbreiteten Leichtwasserreaktoren; sie sind die einfachsten Atomkraftwerke. Im Prinzip bestehen sie nur aus einem wassergefüllten Reaktor, einer Turbine und einem Dampfkühler, einem Kondenser.

Die Brennstäbe im Reaktor funktionieren dabei ähnlich wie ein Tauchsieder: Die Kettenreaktion erzeugt Hitze, und die Hitze verdampft das Wasser. Der Dampf wird anschließend durch Rohre auf eine Turbine geleitet und erzeugt dort Strom. Nach getaner Arbeit kühlt ein Kondenser den Dampf so weit ab, dass er wieder zu Wasser wird. Pumpen befördern dann das Wasser wieder in den Reaktor.

Die Technik wurde in den 60er-Jahren von General Electrics entwickelt, in Fukushima wurden Reaktoren der dritten, vierten und fünften Baureihe verwendet. Diese unterschieden sich zum Beispiel in der elektrischen Leistung. Der erste, älteste Reaktor, in dessen Gebäude die erste Explosion stattfand, brachte es auf ganze 480 Megawatt elektrische Leistung, die drei anderen Meiler konnten je 784 Megawatt erzielen.

Die Kettenreaktion spielt sich dabei tief im Inneren des Atomkraftwerks ab, im Reaktordruckbehälter. Das ist ein Stahlbehälter, dessen Wände bis zu 25 Zentimeter dick sein können. Diese Wände schirmen einen großen Teil der Gammastrahlung ab. In diesem Zylinder stehen die Brennstäbe, gebündelt zu Brennelementgruppen, zwischen diese Brennelemente können Steuerelemente geschoben werden. Die beeinflussen die Kettenreaktion und können sie ganz zum Erliegen bringen.

Der Reaktordruckbehälter ist eingebaut in eine Druckkammer. Die ähnelt einer Birne und ist beim Original aus den USA mit zwei Metern Stahlbeton umgeben. Die Japanischen Reaktion jedoch schließen die Kammer mit einer Stahlhülle ein. Diese Kammer ist normalerweise leer. Der Betreiber hat jedoch die Druckkammer des ersten Reaktors mit Meerwasser füllen lassen, in der Hoffnung, den Reaktor zusätzlich kühlen zu können. Die Druckkammer des zweiten Reaktors könnte Schaden genommen haben.

Die ganze Konstruktion ist in einem rechteckigen Stahlbeton-Gebäude installiert, über den sich eine stahlummantelte Halle erhebt. Dort werden die Brennstäbe gewechselt, im Boden eingelassen sind auch die Abklingbecken. Die Halle jedoch ist bei den Reaktoren eins und drei durch eine Wasserstoff-Explosion zerstört worden; im vierten Reaktor kocht unterdessen das Wasser im Abklingbecken.

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