Atomreaktoren und Stahl – Nicht alles ganz dicht

In zwei Atomreaktoren in Belgien sind in den Druckbehältern zahllose Risse entdeckt worden. “Risse und Reaktoren” sind kein neues Thema bei Fragen der Sicherheit der Atommeiler. Nicht nur die Reaktordruckbehälter (RDB), sondern auch wichtige Kühlleitungen und Pumpen müssen besonderen Anforderungen in einem AKW standhalten, denn ein Versagen könnte fatale Folgen haben. Auch in Deutschland waren Atomreaktoren wiederholt für längere Zeit wegen Rissen in Rohrleitungen und Armaturen abgeschaltet.

Bei Rissen bzw. Materialfehlern ist ausschlaggebend, nicht nur einzelne Komponenten zu betrachten. Viele kleine Materialfehler in einzelnen Komponenten können sich in Folge eines Störfallereignisses aufaddieren und so zu einer Katastrophe führen, obwohl jedes einzelne Teil für sich genommen, noch im Rahmen der Toleranz erschien. Genau das ist in Fukushima passiert, wo unabhängige Einzelereignisse in der Summe zur Katastrophe führten.

—- Aktualisierung vom 28. August 2012

In Deutschland ist das AKW Würgassen, das 1975 in Betrieb ging, wegen Haarrissen im Stahlmantel des Reaktorkerns im April 1997 endgültig stillgelegt worden! Die Risse waren bereits im August 1994 entdeckt worden. “Der Befund ergab sich bei der routinemäßigen Revision, als erstmals auch der Reaktor-Kernmantel mit Unterwasserkameras untersucht wurde. Nach der bisherigen Interpretation der Videoaufnahmen sind die Risse bis zu 60 Millimeter lang. Das Kraftwerk bleibt vorerst abgeschaltet, bis weitere Untersuchungen durchgeführt worden sind und Klarheit über den Umfang der notwendigen Reparaturen besteht. Der Technische Leiter des Kernkraftwerks, Jörg-Dieter Peters, äußerte sich zuversichtlich, den Betrieb noch in diesem Jahr wiederaufnehmen zu können. Ein “Gefährdungspotential” sei durch die Risse nicht entstanden.” (siehe Leuschner)

Über Probleme mit Rissen berichtet der Spiegel der schon 1978! ausführlich, besonders verweist er dabei auf die Anfälligkeit vor allem der Siedewasserreaktoren. Der Spiegel führt mehrere Beispiele an:

“Am 5. Januar 1977 machte das Kernkraftwerk Lingen dicht — Risse in den Dampfumformern und schwere Defekte am Notkühlsystem wurden entdeckt. Die Anlage brauchte nach gründlicher Erneuerung sogar eine neue Betriebsgenehmigung; womöglich wird sie für immer stillgelegt.”

Hinwies: “Im Jahr 1977 wurde der nukleare Teil des Kraftwerks nach einem Schaden im Dampfumformersystem stillgelegt und befindet sich seit 1988 im sicheren Einschluss. Ab 2013 soll das Kraftwerk total beseitigt werden.”

Weitere Beispiele aus dem Spiegel:

“* Würgassen, das ohnehin nur mit 80 Prozent der vorgesehenen Leistung gefahren werden durfte, hatte schon drei Monate dieses Jahres stillgestanden (Risse am Dampftrockner), als ein Turbinenschaden es am 7. Oktober lahmlegte.

* In Brunsbüttel, bereits letztes Jahr durch Mängel der Hauptpumpen beschädigt, riß am 18. Juni ein Leitungsblindstutzen — 97 Tonnen radioaktiver Dampf strömten ins Maschinenhaus und teilweise ins Freie; die Mannschaft griff regelwidrig ins automatische Sicherheitssystem ein. Inzwischen überflutete auch noch Elbwasser das Pumpenhaus, stürzte ein Reparaturschlosser zu Tode. Für die Wiederaufnahme des Betriebs hat sich Bundesinnenminister Gerhart Baum die Zustimmung vorbehalten.

Beim neuesten Kraftwerk mit Siedewasser-Reaktor schließlich verzögerte sich der Probelauf durch immer weitere Nachbesserungen um Jahre: Philippsburg, dessen 864-Megawatt-Kapazität schon 1974 Nutzen bringen sollte, erhielt die Teilbetriebsgenehmigung letzte Woche — der zweite Block aber wird nun mit einem Druckwasser-Reaktor bestückt (Verlust durch die Umrüstung: rund 100 Millionen Mark).”

Auch für das damals noch im Bau befindliche AKW Krümmel hatten diesen Störfälle Auswirkungen. Längst verlegte Rohrleitungen mussten heraus gerissen und durch Rohrleitungen aus neuen Materialien ersetzt werden. Durch diese und andere Probleme verzögerte sich der Bau des AKW Krümmel damals immer mehr und betrug schließlich von Baubeginn 1972 bis zur Inbetriebnahme im Frühherbst 1983 fast zehn Jahre! Detaillierte Informationen über die Bauphase und den Reaktor Krümmel hat die Gruppe Physik-Geowissenschaften aus Hamburg zusammengestellt (1980). Hier als PDF.

————— Ende Aktualisierung

Risse im AKW Stade

Lange Jahre wurde über die Risse im Reaktordruckbehälter des inzwischen stillgelegten AKW Stade zwischen Gutachtern und Aufsichtsbehörde gestritten. Dabei ging es vor allem um die Frage, wie sich der RDB unter dem radioaktiven Dauerbeschuss von Radioaktivität und Neutronen verhält. Kritiker gingen davon aus, dass die Radioaktivität zu einer Versprödung des Stahls führt und der so weniger elastische Stahl zu Rissbildungen neigt. Die Frage ist, ab wann solche Risse für den Behälter, der unter hohem Druck steht, zum Problem werden.

Nicht, ob es Risse im RDB im AKW Stade gibt, sondern welche Bedeutung sie sicherheitstechnisch haben, war der Streitpunkt. Die Zeit berichtet 1990 über den RDB im AKW Stade: “Kann der Riß sich durch die gesamte Wand ausbreiten, so bricht der Druckbehälter. Was dann passiert, ist umstritten, zweifellos wäre es jedoch so schwerwiegend, daß die Sicherheitsphilosophie der Betreiber einen Bruch des Reaktordruckbehälters mit allen Mitteln auszuschließen versucht. Um die Anzahl der Neutronen, die auf die kritischen Stellen treffen, zu senken, entschloß man sich in Stade, ein „Schonprogramm” zu fahren.” (zur Komplexität und den Prüfverfahren siehe ausführlich in dem o.g. Zeit-Artikel).

Der RDB im AKW Krümmel

Schon während der Bauphase des AKW Krümmel gab es Kritik an dem Reaktordruckbehälter: “Noch während des Genehmigungsverfahrens wurde kritisiert, daß ein zu hoher Kupferanteil im Reaktorstahl durch den permanenten Neutronenbeschuß eine
frühzeitige Versprödung verursachen könnte. Die Folge einer solchen Versprödung: Kommt es im Verlauf eines Störfalls zu starken Temperaturschwankungen und stark ansteigendem Druck im Inneren des Behälters, so kann das nun spröde und fest gewordene Material nicht mehr elastisch genug reagieren, der RDB kann
auseinander brechen. ” (AkteX – Die unheimlichen Risiken des AKW Krümmel)

Der Spiegel berichtete damals: „Seit Mitte der siebziger Jahre hatten Experten immer wieder gewarnt, den Stahl „22NiMoCr37″ für Reaktordruckbehälter zu verwenden. Er ist zu spröde und kann im Ernstfall platzen …TÜV-Experten hatten … erhebliche Schlamperei beim Bau des Behälters, der dem Reaktorkern als Gehäuse dient, festgestellt: „Verunreinigungen in den meisten Blechen” und an den Schweißnähten „zahlreiche Anzeigen”, die als „systematische Fehler angesehen werden mußten.””
(Spiegel 1986, Nr. 48, S. 113, aus AkteX, S. 5)

Und weiter wußte der Spiegel damals zu berichten: „Außerdem hatte sich schon früh erwiesen, daß ein Teil der Behälterbleche zu dünn ist. Jahrelang war es den Betreibern des Krümmel-Projekts gelungen, die Experten des TÜV immer wieder auf ihre Seite zu
ziehen. Großzügig setzten sich da die TÜV-Prüfer über ihre eigene Sicherheitsphilosophie hinweg. So heißt es in einem internen Protokoll über eine Besprechung zwischen Krümmel-Planern und TÜV-Experten aus Hamburg, die Experten seien zu der Ansicht gelangt, `daß man mit den Festigkeitswerten ´ der zu dünnen Bleche ` leben könne ´.”

Schon während der Bauphase, die sich über Jahre verzögerte, mussten auch Rohrleitungen die längst eingebaut waren, wieder ausgetauscht werden, weil sich in anderen Reaktoren gezeigt hatte, dass die verwendeten Stähle zu Rissbildungen neigten.

Beim Hersteller im Hof – RDBs für deutsche Reaktoren aus Oberhausen

Ein Problem für die Entwicklung und Verarbeitung der Stähle für die Reaktordruckbehälter war auch, dass es bereits Anfang der 70er Jahre zu erheblichen Verzögerungen beim Ausbau der Atomenergie kam. Jahrelang lagerten die Behälter bzw. Teile davon, bei den Herstellern in den Hallen.

Die Zeit berichtet bereits 1981: “Im Firmenjargon heißt sie die „Leichenhalle“. Betritt man sie, so liegt links Hamm, rechts Grohnde. In der Mitte ist noch Platz für Biblis C (wurde nie gebaut, Anmerk. d. Autors) und Philippsburg 2. Aber was da auf dem Gelände der Gutehoffnungshütte in Oberhausen-Sterkrade in einem Stahlskelettbau mit Wellblechverkleidung gelagert ist, sind eigentlich keine Leichen. Eher könnte man sagen, daß die dort auf starken Fundamenten deponierten Kernkraftwerkskomponenten lebendig begraben sind. Denn sie haben durchaus noch die Chance, eines Tages ihren ursprünglichen Zweck zu erfüllen.” (Die Zeit, 1981)

Zum Teil mussten die Komponenten über Jahre deponiert werden. Jahre, in denen die Sicherheitstechnik mit immer neuen Erkenntnissen aufwartete, die in diesen Alt-Materialien nicht mehr berücksichtigt werden konnten (siehe oben). Der Grund dafür, so die Zeit weiter: “Was aber überhaupt nicht auf der Rechnung stand, war der faktische Baustopp für Kernkraftwerke. So erhielt die GHH mit der Bestellung der Komponenten für den Block C im RWE-Kraftwerk Biblis 1975 den letzten Inlandsauftrag; aus dem Ausland kamen zuletzt 1977 Aufträge für zwei komplette Sätze aus Brasilien. Und die Argentinier bestellten 1980 Teile für ihr Kraftwerk Atucha II.”

Nicht nur die Druckbehälter, auch andere Schwergewichte würden in Oberhausen-Sterkrade hergestellt, z. B. die Dampferzeuger: “Der erst vor wenigen Wochen (1981) eingegangene Auftrag für Druckgefäß und Dampferzeuger für das Kraftwerk Isar I sichert wenigstens für die Restmannschaft die Beschäftigung bis ins Jahr 1982 hinein.”

Und auch von anderen Herstellern musste Material eingelagert werden: “Deshalb läßt … derzeit eine neue „Leichenhalle“ herrichten, in der weitere Druckgefäße und Dampferzeuger eingelagert werden sollen. Dazu werden auch schon an die KWU abgelieferte Komponenten gehören, die derzeit fertig verpackt im Hafen von Rotterdam liegen. Die ursprüngliche Bestimmung der Heimkehrer: Iran. Für die Kosten muß der jeweilige Kunde aufkommen.”

AKW Grohnde – RDB am Rande des Limits und Betrug bei der Qualitätskontrolle?

Ausführlich widmet sich eine Broschüre über die Sicherheitsrisiken des AKW Grohnde auch den Problemen beim Reaktordruckbehälter: “In Grohnde wurde für den Sicherheitsbehälter der Feinkornbaustahl WSt E 51 verbaut, der außer in Grafenrheinfeld nirgendwo sonst in bundesdeutschen Sicherheitsbehältern verwendet wird. Eine allgemeine Zulassung für WStE51 liegt nicht vor, die Hersteller beantragten deshalb für die beiden AKWs eine Einzelzulassung.” Und weiter wird in der Broschüre festgestellt: “Am 15.8.1976 wurde der Werkstoff von der Reaktorsicherheitskommission außerordentlich negativ beurteilt. Der AKWs befürwortende Prof. Kußmaul sprach damals von “offensichtlich negativen Erfahrungen”, die man mit diesem Werkstoff in anderen Kraftwerksbauteilen gemacht hatte. Nach der RSK-Sitzung erging ein “Weisungsbeschluß” des TÜV, nach dem Werkstoffe mit einer höheren Festigkeit als 360 Newton pro mm² (Newton ist die physikalische Einheit der Kraft) nicht mehr zugelassen werden sollen. WSt E 51 hat einen Wert von 510 Newton/mm². Zu der Zeit war der Stahl jedoch schon fertig.“

Mit einer Kleinen Anfrage im Landtag von Niedersachen fragte der Abgeordnete Kurt Herzog im März 2012 die Landesregierung nach Sicherheitsdefiziten des AKW Grohnde, unter anderem zum RDB. Die Antworten finden Sie hier (PDF). Auch im Bundestag fragt die Linke nach, im Januar 2012 wird diese Anfrage zur Sicherheit des AKW Grohnde gestellt.

In der Broschüre über die Sicherheitsmängel des AKW Grohnde wird berichtet, dass man sich im Bundesinnenministerium während der Genehmigungsphase des AKW Grohnde erhebliche Sorgen machte und sorgar überlegte “die Teilerrichtungsgenehmigung zurückzuziehen”.

Weiter berichten die Autoren der Broschüre: “Die Bundesregierung antwortete auf eine Anfrage im Bundestag, die Reaktorsicherheitskommission habe für Grohnde den verwendeten Werkstoff für gerade noch geeignet erklärt, unter der Voraussetzung, dass strenge Verarbeitungsbedingungen eingehalten werden.”

Wurde bei der Qualitätskontrolle betrogen?

Die Frage, wie gründlich gearbeitet wurde und ob die Stähle am Ende wirklich die hohen Sicherheitsanforderungen erfüllten, musste mit umfangreichen Qualitätskontrollen überprüft und nachgewiesen werden. Nur, wenn hier alles umfassend und gründlich überprüft wurde, konnte man sicher sein, dass die Verarbeitung in Ordnung war. Aber, so die Autoren der Grohnde-Broschüre: “Mit der Verarbeitung des Stahls und der Kontrolle war es aber wohl nicht weit her…. Bei den Bauarbeiten am Kraftwerk kam es immer wieder zu Unregelmäßigkeiten.”

Anfang der 80er Jahre kamen die Betrieber in finanzielle Schwierigkeiten, der Arbeitsdruck auf der Baustelle war enorm. Folge davon soll gewesen sein, dass Sicherheitsprüfungen mangelhaft durchgeführt wurden: “Offenbar wurden bereits beim Bau des Atomkraftwerks Sicherheitsprüfungen gefälscht. Beim Erörterungstermin zum Zwischenlager Grohnde am 7. 6.2001 erhob der Einwender und Zeuge Michael N. aus Hameln entsprechende Vorwürfe”.

Konkret: “Der Zeuge behauptete, die Firma Kraftanlagen AG, Heidelberg” habe “große Probleme mit der Schweißerei und im Bereich der Qualitätssicherung gehabt, wie auch weitere nicht namentlich genannte Firmen”. Der Zeuge berichtet von Manipulationen bei der Qualitätssicherung: „Fand man in Anforderungsstufe 2 bzw. 3 eine defekte Schweißnaht, schmiss man die Filme weg. (…) Konnte eine defekte Schweißnaht nicht repariert werden, so wurde bei der Fa. Kraftanlagen AG, Heidelberg, Baustelle Grohnde, der Vorgang den Bauleitern Krönung/Wilde bzw. dem Leiter QS Karrer weitergegeben. Nach 2-3 Tagen kam dann der Fall zurück in die Qualitätssicherung. Protokolle und Filme waren äußerlich dann in Ordnung. Jeder in der QS wusste, dass Protokolle
und Filme falsch waren.”

Risse in Rohren und Armaturen in andern Reaktoren

2007 kam es im AKW Krümmel zu einem Brand eines Transformators und in der Folge zu einer Not-Abschaltung. Der Unfall hat schwere Folgen auch für den Reaktorbetrieb und seit diesem Störfall ist das AKW Krümmel bis zu seiner endgültigen Stilllegung nach der Katastrophe von Fukushima im Grunde nicht mehr ans Netz gegangen. Kurz nach dem Brand im Sommer 2007 wurden bei weiteren Überprüfungen eher zufällig weitere Sicherheitsrisiken entdeckt: In mehreren Rohrleitungen und Armaturen wurden Risse festgestellt.

Durch diese Rissbefunde aufmerksam geworden, wurde im ebenfalls nach einer Pannenserie im Sommer 2007 abgeschalteten AKW Brunsbüttel gründlicher nachgeschaut. Auch hier fanden sich bei einer Überprüfung Risse in verschieden Bauteilen des Reaktors.

Bereits Anfang der 90er Jahre waren die beiden AKW für mehrere Jahre abgeschaltet, nachdem bei Überprüfungen in bestimmten Stählen für Rohrleitungen Risse gefunden worden waren. Auch andere AKWs waren damals betroffen. Z.B. fanden sich Risse auch in den AKW Biblis und in Isar 1. (PDF, S. 93)

Noch mehr Hinweise auf Betrug bei der Qualitätskontrolle

Ausführlich berichtet der Spiegel 1993 über diese Rissbildungen und ihre sicherheitstechnische Bedeutung. Dabei deutet der Spiegel an, dass es auch hier in Sachen Qualitätskontrolle erhebliche Mängel gegeben haben muss:

“Röntgenfotos von damals, die dem SPIEGEL vorlagen, sind zum Teil derart unscharf und dunkel, daß allenfalls grobe Konturen von Werkstücken auszumachen sind. Ein Vergleich mit heutigen Röntgenaufnahmen taugt schon deswegen kaum etwas.

Manche der Bild-Störungen sind womöglich gar nicht auf veraltete Technik oder handwerkliche Mängel zurückzuführen. Materialprüfer der Hamburger Firma Aweco (Gesellschaft für zerstörungsfreie Materialprüfung mbH), die beispielsweise während des Kraftwerkbaus in Krümmel jahrelang Schweißnähte mit Röntgen- und Ultraschallgeräten überprüft hat und auch in Brunsbüttel kontrollierte, berichten von einer abenteuerlichen Praxis.

“Wenn eine Teilabnahme bevorstand, wurden Prüfergebnisse hingemauschelt auf Deubel komm raus”, behauptet einer der Techniker. Baufirmen hätten die Prüfer “unter Druck gesetzt”, über die “gefährlichen Machenschaften” zu schweigen.

So seien etwa ausgetauschte Rohrstücke “gar nicht mehr abgenommen” oder schadhafte Schweißnähte mit gefälschten Befunden “okaygemeldet” worden. Von “Merkwürdigkeiten und Nachlässigkeiten” auch in Brunsbüttel, bis hin zu Verwechslungen ganzer Rohrsysteme, sei unter beteiligten Prüfern offen geredet worden, bestätigt ein Kollege. Der Sachkenner über die Ursachenforschung in Brunsbüttel: “Da lach’ ich mir ‘n Ei.”

Die Firma ist in Konkurs gegangen und 1990 aus dem Handelsregister gelöscht worden.”

Auch im inzwischen stillgelegten AKW Isar 1 hat es immer wieder Probleme mit Rissbildungen gegeben, wie die taz 2010 berichtet.

All diese Beispiele zeigen, dass Materialprobleme und Risse nicht die Ausnahme sind, sondern zum Regelfall der Atomenergie gehören. Doch nicht nur diese Probleme sind entscheidend. Ist der Verdacht begründet, dass nicht nur in den genannten Beispielen bei der Qualitätskontrolle geschlampt worden ist, so ist zu vermuten, dass es auch in den noch in Betrieb befindlichen Atomreaktoren möglicherweise mehr Probleme gibt, als wir heute wissen.