Kernkraftwerk Philippsburg
Ab Silvester produziert das AKW Philippsburg II keinen Strom mehr. | Foto: Uli Deck/dpa

Kernkraft

Das Atomkraftwerk Philippsburg II wird abgeschaltet – aber wie geht das?

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An Silvester wird das Atomkraftwerk Philippsburg II endgültig abgeschaltet. Wie funktioniert das eigentlich, wenn ein Kernkraftwerk runtergefahren wird? Wie sicher ist der Vorgang und auf was müssen die Mitarbeiter der EnBW achten? 

Sie sangen Lieder, tranken Sekt und ließen mit Freudenschreien Raketen in den nächtlichen Himmel aufsteigen: Mit einem „Abschaltpicknick“ haben die Kernkraftgegner im Juni 2015 das Ende des Atommeilers Grafenrheinfeld bei Schweinfurt gefeiert. Die am Kraftwerkszaun versammelten Zuschauer machten sich scheinbar keine Sorgen, dass bei der Abschaltung der 33 Jahre alten Anlage mit einer Leistung von 1 345 Megawatt etwas schief geht und die Versammelten gesundheitliche Schäden davontragen könnten.

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Technologie gilt als erprobt

Die Technologie der AKW-Stilllegung gilt in Deutschland als erprobt und sehr sicher.
Kurz vor der Abschaltung des letzten aktiven Blocks im AKW Philippsburg (KKP2) am Abend des 31. Dezember sind auch beim Betreiberkonzern EnBW beruhigende Töne zu hören. Als einen „ganz gewöhnlichen Prozess“ beschrieb den technischen Vorgang bei einem Treffen mit Journalisten der Geschäftsführer der EnBW Kernkraft GmbH, Jörg Michels. Am letzten Tag von KKP2 würden sich die Mitarbeiter im Kontrollraum des Meilers streng an die im Betriebshandbuch vorgegebenen Prozeduren halten, sagte der Fachmann und fügte hinzu: „Das können sie.“

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Was passiert nach der Abschaltung?

Dennoch bleibt die Frage: Wie fährt man eine komplexe, von Kernspaltung angetriebene Anlage endgültig herunter? Und was passiert im Kraftwerk danach? Einen Teil der Antwort liefert das Bundesamt für kerntechnische Entsorgungssicherheit (BfE). Im Normalbetrieb wird die Kettenreaktion im Kern eines Reaktors dadurch erhalten, dass bei der Spaltung von schweren Atomkernen mehr Neutronen entstehen als bei der Absorption verbraucht werden. Um ein Kernkraftwerk abzuschalten, so das BfE, müssten daher der Reaktor in einen sogenannten dauerhaft unterkritischen Zustand gebracht werden und die entstehende Wärme sicher abgeführt werden.

Steuerstäbe und Wasser mit Borzusätzen sollen Leistung mindern

Das wird erreicht, indem zwischen die Brennelemente im Reaktorkern Steuerstäbe eingefahren werden. Sie fangen die im Reaktor erzeugten Neutronen ein und beenden die nukleare Kettenreaktion. Beim Druckwasserreaktor wird nach BfE-Angaben noch Wasser mit Borzusatz eingespeist. Die Folge ist die schnell sinkende Leistung des Kraftwerks.

Wie schaltet man ein Atomkraftwerk ab? Infografik
Wie schaltet man ein Atomkraftwerk ab? | Foto: Grafik BNN

So wird es auch bald in Philippsburg II geschehen: Nach dem Einfahren der Steuerstäbe werden die Techniker den Generator vom Stromnetz trennen, danach schalten sie den Reaktor komplett ab. Im nächsten Schritt sollen alle Systeme in einen „kalten und drucklosen“ Zustand versetzt werden. Der Vorgang, der bei den Revisionsarbeiten oft eingeübt wurde, wird laut EnBW nur wenige Stunden dauern.

Brennstäbe müssen weiter gekühlt werden

Die in den Brennelementen entstehenden Spaltprodukte erzeugen allerdings nach dem Abschalten des Reaktors weiterhin große Wärmemengen. Diese nukleare Nachwärme könnte theoretisch die Temperatur bis über den Schmelzpunkt der Brennelemente hinaus ansteigen lassen. „Deshalb lagert man die abgebrannten Brennelemente zunächst in einem wassergefüllten Becken innerhalb des Kernkraftwerkes“, so das BfE. Das Wasser in diesem „Abklingbecken“ schirmt die Strahlung größtenteils ab und nimmt die Nachwärme auf.
Das ist der Hauptgrund, warum der Reaktorblock II in Philippsburg auch nach seiner Abschaltung nicht „tot“ sein wird: Die für die Kühlung und Lüftung benötigten Systeme müssen weiter betrieben und überwacht werden.

Radioaktivität sinkt im ersten Jahr stark – danach nur noch mäßig

Nach BfE-Angaben sinkt die im bestrahlten Brennstoff enthaltene Aktivität auf ein Hundertstel innerhalb des ersten Jahres nach seiner Entladung aus dem Reaktor. Sie sinkt dann in den folgenden Jahren nur noch langsam weiter ab. In einem Atommeiler wie KKP2 stecken 99 Prozent der Radioaktivität in den Brennelementen, die künftig sicher „abklingen“ sollen. „Von dem restlichen einen Prozent entfallen 99 Prozent auf das Reaktorgehäuse. Es wird unter Wasser sicher demontiert und zerlegt“, erklärte der EnBW-Experte Michels.

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