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KKW Mühleberg
und aktueller EntwicklungenBerücksichtigung der Stellungnahmen des ENSIErgänzung zur Fachstellungnahme REP-0385 unter
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REPORTREP-0437
Wien 2013
KKW MÜHLEBERG
Ergänzung der Fachstellungnahme REP-0385unter Berücksichtigung der Stellungnahmen des
ENSI und aktueller Entwicklungen
Wenzel HelmutBrettner Mathias
IErstellt im Auftrag desBundesministeriums für Land- und Forstwirtschaft,
Umwelt und WasserwirtschaftAbteilung V/6 Nuklearkoordination
GZ BMLFUW-UW. 1.1.2/0001-V/6/2011
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Projektleitung Franz Meister, Umweltbundesamt
AutorInnen Helmut Wenzel, VCE Holding GmbH (Standortspezifisches Gefährdungspotenzial) Mathias Brettner, Physikerbüro Bremen PhB (Anlagentechnik und Betrieb des Kraftwerks)
Satz/Layout Elisabeth Riss, Umweltbundesamt
Umschlagphoto © iStockphoto.com/imagestock
Weitere Informationen zu Umweltbundesamt-Publikationen unter: http://www.umweltbundesamt.at/
Impressum
Medieninhaber und Herausgeber: Umweltbundesamt GmbH Spittelauer Lände 5, 1090 Wien/Österreich
Diese Publikation erscheint ausschließlich in elektronischer Form auf http://www.umweltbundesamt.at/.
© Umweltbundesamt GmbH, Wien, 2013 Alle Rechte vorbehalten ISBN 978-3-99004-241-0
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Ergänzung Fachstellungnahme KKW Mühleberg 2013 – Vorwort
Umweltbundesamt REP-0437, Wien 2013 3
VORWORT
Im Jahr 2012 ist vom Umweltbundesamt in Wien eine Fachstellungnahme zu sicherheitstechnischen Aspekten des Schweizer Kernkraftwerks Mühleberg (REP-0385) veröffentlicht worden. Die Fachstellungnahme enthält eine Bewer-tung der standortspezifischen Risikopotenziale und der Anlagentechnik vor dem Hintergrund der Ereignisse in Fukushima Daiichi. Die Darstellung basiert auf den diesbezüglich bis Anfang 2012 zugänglichen Unterlagen. Als Ergebnis der vorgenommenen Bewertungen werden vier Empfehlungen zu den standortbe-zogenen Risikopotenzialen und 22 Empfehlungen zur Anlagentechnik abgelei-tet. Weiterhin sind in der Fachstellungnahme Ergebnisse von Ausbreitungs-rechnungen, die für postulierte Quellterme und verschiedene Wetterlagen durch-geführt wurden, dokumentiert.
Zu den abgeleiteten Empfehlungen hat das Eidgenössische Nuklearsicherheit-sinspektorat ENSI im September 2012 und im Dezember 2012 Stellung ge-nommen. In der vorliegenden Ergänzung der Fachstellungnahme REP-0385 werden die Ausführungen des ENSI zu den Empfehlungen bewertet. Darüber hinaus werden seit der Veröffentlichung der Fachstellungnahme zusätzlich pu-blizierte Unterlagen ausgewertet. Diese betreffen i.W. Zwischenergebnisse des PEGASOS Refinement Project (PRP-IH), auf den Resultaten des PRP-IH ba-sierende aktualisierte Erdbebennachweise sowie die Ergebnisse einer im Okto-ber 2012 im KKM durchgeführten OSART-Mission der IAEA.
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Ergänzung Fachstellungnahme KKW Mühleberg 2013 – Inhalt
Umweltbundesamt REP-0437, Wien 2013 5
INHALT
VORWORT ......................................................................................................... 3
ZUSAMMENFASSUNG ................................................................................... 7 Zusammenfassung Standortspezifisches Gefährdungspotential
(VCE) ....................................................................................................... 7
Zusammenfassung Anlagentechnik und Betrieb (PhB) ................................. 8 I Bewertung der Stellungnahmen des ENSI ............................................. 8 II Bewertung der Einhaltung von Regelwerksanforderungen im
Hinblick auf Anlagentechnik und Betrieb .............................................. 19 III Erkenntnisse zum Betrieb (OSART-Ergebnisse) .................................. 23 IV Kurzstellungnahme zu den aktualisierten Erdbebennachweisen ......... 26
1 EINLEITUNG ...................................................................................... 31
2 STANDORTSPEZIFISCHES GEFÄHRDUNGSPOTENTIAL (VCE) ............................................. 32
2.1 Bewertung der ENSI-Stellungnahmen zu den standortspezifischen Empfehlungen ................................................ 32
2.1.1 Stellungnahmen des ENSI zu den Empfehlungen der Kategorie 1 ...... 32 2.1.2 Stellungnahmen des ENSI zu den Empfehlungen der Kategorie 2 ...... 35 2.1.3 Zusätzliche Erkenntnisse und Empfehlungen ....................................... 37
2.2 Bewertung der Einhaltung von Regelwerksanforderungen im Hinblick auf standortspezifische Gefährdungspotenziale .............. 38
2.3 Übergeordnete Anmerkungen zu den aktualisierten Erdbebennachweisen ......................................................................... 41
2.3.1 Einleitung ............................................................................................... 41 2.3.2 Definitionen ........................................................................................... 41 2.3.3 Stand der Technik ................................................................................. 41 2.3.4 Der messtechnische Nachweis der Widerstandsseite
(Fragilitäten) .......................................................................................... 42 2.3.5 Konsequenzanalyse .............................................................................. 44
3 ANLAGENTECHNIK UND BETRIEB (PHB) ................................. 45 3.1 Bewertung der ENSI-Stellungnahmen zu den
anlagentechnischen Empfehlungen ................................................. 45 3.1.1 Nachweisstand zur Beherrschung der äußeren Einwirkung
„Erdbeben“ ............................................................................................ 46 3.1.2 Nachweisstand zur Beherrschung der äußeren Einwirkung
„Externe Überflutung“ ............................................................................ 54 3.1.3 Interne Überflutung der Kote –11 m im Reaktorgebäude ..................... 58 3.1.4 Ausfall der gesamten Wärmeabfuhr („Loss of the ultimate heat
sink“) ...................................................................................................... 62 3.1.5 Erhalt der Brennelementekühlung im BE-Lagerbecken ........................ 65 3.1.6 Elektrische Energieversorgung (Station Blackout)................................ 72 3.1.7 Integrität des Kernmantels .................................................................... 76 3.1.8 Vermeidung von Wasserstoffexplosionen ............................................. 86
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Ergänzung Fachstellungnahme KKW Mühleberg 2013 – Inhalt
6 Umweltbundesamt REP-0437, Wien 2013
3.1.9 RDB Druckentlastung und Niederdruckeinspeisung mittels Notfallmaßnahmen ................................................................................ 88
3.1.10 Überwachung des RDB Füllstandes ..................................................... 91 3.1.11 Maßnahmen des anlageninternen Notfallschutzes ............................... 95 3.1.12 Containmentverhalten .........................................................................100
3.2 Bewertung der Einhaltung von Regelwerksanforderungen im Hinblick auf Anlagentechnik und Betrieb .......................................102
3.3 Erkenntnisse zum Betrieb (Diskussion der OSART-Ergebnisse) ........................................................................................115
3.4 Kurzstellungnahme zu den aktualisierten Erdbebennachweisen .......................................................................125
3.4.1 Sachverhalt .........................................................................................126 3.4.2 Bewertung ...........................................................................................131
4 LITERATURVERZEICHNIS ...........................................................140
5 ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS .....................................................143
ANHANG 1: GEGENÜBERSTELLUNG DER AKTUELLEN EMPFEHLUNGEN UND DER KORRESPONDIERENDEN EMPFEHLUNGEN AUS UMWELTBUNDESAMT (2012) ..........................................145
Standortspezifisches Gefährdungspotential ...............................................145
Anlagentechnik und Betrieb ..........................................................................147
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Ergänzung Fachstellungnahme KKW Mühleberg 2013 – Zusammenfassung
Umweltbundesamt REP-0437, Wien 2013 7
ZUSAMMENFASSUNG
Zusammenfassung Standortspezifisches Gefährdungspotential (VCE)
In der Fachstellungnahme zu sicherheitstechnischen Aspekten des Schweizer Kernkraftwerks Mühleberg UMWELTBUNDESAMT (2012) sind 4 Empfehlungen zum standortspezifischen Gefährdungspotential abgeleitet worden. Das ENSI hat im September 2012 mit ENSI (2012a) zu 2 der Empfehlungen Stellung ge-nommen, im Dezember 2012 mit ENSI (2012b) zu beiden anderen Empfehlun-gen.
Die Stellungnahmen in ENSI (2012a) weisen darauf hin, das nach Abschluss des PRP neue Nachweise vom KKM zu erbringen sind. Das sind zum einen der deterministische Nachweis zur Beherrschung des 10‘000 jährlichen Erdbebens auf Basis der endgültigen Ergebnisse des PRP, die allerdings immer noch nicht vorliegen, und zum anderen eine Nachforderung zur Vervollständigung des Nachweises von Aussagen zur Stabilität der Uferbereiche des Wohlensees. Letztere waren dem ENSI gemäß (ENSI 2012a) bis Ende Oktober 2012 einzu-reichen, sind aber (bislang) nicht öffentlich zugänglich.
Die Stellungnahmen in ENSI (2012b) sagen aus, dass die Schweiz im internati-onalen Vergleich anspruchsvolle Annahmen für die Erdbebengefährdung hat und dass auch die Anforderungen an die PSA sich nach dem internationalen Stand der Technik richten.
Eine endgültige Beurteilung der Schweizer Stellungnahme kann erst erfolgen, wenn der Endbericht aus dem PEGASOS Refinement Project vorliegt und die Ergebnisse der Studien zur Beantwortung der Nachforderungen seitens des KKWs zugänglich gemacht werden.
In den nachfolgenden Tabellen sind die Bewertungsergebnisse für die einzel-nen Empfehlungen mit einer kurzen Begründung zusammengestellt.
Eine Gegenüberstellung der in dieser Stellungnahme abgeleiteten aktuellen Empfehlungen und der korrespondierenden Empfehlungen aus der Fachstel-lungnahme UMWELTBUNDESAMT (2012) enthält Anhang 1.
Empfehlungen der Kategorie 1
Nr. Inhalt der Empfehlung Bewertungs-ergebnis
Kurzbegründung
Die Erdbebengefährdung sollte ehebaldigst ak-tualisiert werden. Die aktuellen Werte von für einen PGA-Wert von 0,15 g sind längst nicht mehr Stand der Technik.
Die Empfehlung besteht fort.
Eine endgültige Beurteilung ist erst möglich, wenn alle Unterlagen zur Verfügung stehen. Das PEGASOS Refinement Project (PRP) ist noch nicht abgeschlossen.
Es sollte geprüft werden, inwieweit im Falle ei-nes Bemessungshochwassers in Kombination mit einem leichten Erdbeben, Hangrutschun-gen in den Wohlensee zu einem unkontrollier-ten Ansteigen der Wasserspiegel um das KKW Mühleberg führen können, um lokale Schäden zufolge einer Flutwelle nach Hangrutschungen in den See und daraus folgende Unfallszena-rien auszuschliessen.
Die Empfehlung besteht fort.
Es bestehen Zweifel, dass die vom ENSI an-gesprochene Gefährdungskombination ein auslegungsüberschreitendes Ereignis dar-stellt. Konkrete Informationen zur prognosti-zierten Auftretenswahrscheinlichkeit fehlen.
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Ergänzung Fachstellungnahme KKW Mühleberg 2013 – Zusammenfassung
8 Umweltbundesamt REP-0437, Wien 2013
Empfehlungen der Kategorie 2
Nr. Inhalt der Empfehlung Bewertungser-gebnis
Kurzbegründung
Das Anheben des Sicherheitserdbebens von einer Überschreitungswahrscheinlichkeit von 10–4 pro Jahr auf 10–5 pro Jahr ist dringend zu empfehlen.
Die Empfehlung besteht fort.
Auf die Erkenntnisse aus der Fukushima Katastrophe wird nicht ausreichend ein-gegangen und damit der Stand der Tech-nik nicht berücksichtigt.
Eine klare Definition der Annahmen für die Ri-sikoabschätzung, welche das gesamte Risiko-portfolio (Einzelrisiko vs. Verschiedenen Kom-binationen) für das Kraftwerk, aber auch die unmittelbar damit zusammenhängenden ande-ren Bauwerke (Wohlensee-Staudamm) um-fasst, ist erforderlich. Diese Festlegung sollte zumindest die anzustrebende Auftretenswahr-scheinlichkeit enthalten und klare Angaben zu den Konfidenzinterwallen machen.
Die Empfehlung besteht fort.
Die Risikoabschätzung bezieht sich auf die Ergebnisse des Stress-Tests der EU. Umfang und Charakter des Stress-Tests beinhalten nur Teilbereiche des Risiko-portfolios. Daher sind die daraus gewon-nen Ergebnisse und Erkenntnisse nicht ausreichend, dass Gesamtrisiko vertrau-enswürdig zu beschreiben.
Zusammenfassung Anlagentechnik und Betrieb (PhB)
Die Ausführungen zur Anlagentechnik und zum Anlagenbetrieb umfassen fol-gende Aspekte:
I. Bewertung der Stellungnahmen des ENSI, II. Zusammenstellung von Regelwerksabweichungen, III. Erkenntnisse zum Betrieb (OSART-Ergebnisse), IV. Kurzstellungnahme zu den aktualisierten Erdbebennachweisen.
I Bewertung der Stellungnahmen des ENSI
In der Fachstellungnahme zu sicherheitstechnischen Aspekten des Schweizer Kernkraftwerks Mühleberg (UMWELTBUNDESAMT 2012) sind 22 Empfehlungen zur Anlagentechnik abgeleitet worden. Gegenstand der Empfehlungen sind As-pekte, für die eine sicherheitstechnische Prüfung durch das ENSI bzw. das KKM sinnvoll erschienen ist. Die Empfehlungen sind unterteilt worden in solche, die kurzfristig (Kategorie 1) und weniger kurzfristig (Kategorie 2) geprüft werden sollten.
Das ENSI hat im September 2012 mit ENSI (2012a) zu den Empfehlungen der Kategorie 1 Stellung genommen, im Dezember 2012 mit ENSI (2012b) zu den Empfehlungen der Kategorie 2.
Gemäß Auftrag des Umweltbundesamtes sollen die Stellungnahmen des ENSI einer Bewertung unterzogen werden. Als Ergebnis dieser Bewertung wird aus-gewiesen, ob
eine Empfehlung erfüllt ist oder entfallen kann: dies ist dann der Fall, wenn offene Punkte durch die Bereitstellung zusätzlicher Informationen beantwor-tet sind, bestimmte in UMWELTBUNDESAMT (2012) konstatierte Defizite durch anlagentechnische Nachrüstungen behoben sind/werden oder die Empfeh-lung anderweitig abgedeckt ist;
dem Inhalt der Empfehlung Rechnung getragen ist: dies ist dann der Fall, wenn in UMWELTBUNDESAMT (2012) angeregte sicherheitstechnische Über-prüfungen durch vom ENSI erhobene Forderungen abgedeckt sind (wobei
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Ergänzung Fachstellungnahme KKW Mühleberg 2013 – Zusammenfassung
Umweltbundesamt REP-0437, Wien 2013 9
derzeit nicht feststeht, ob die zusätzlichen Überprüfungen letztlich zu anla-gentechnischen Änderungen führen werden). Weiterhin gilt dies in dem Fall, dass die Empfehlung durch eine geplante Nachrüstung abgedeckt würde (wobei derzeit nicht feststeht, ob die Nachrüstung tatsächlich realisiert wird);
eine Empfehlung modifiziert wird: dies ist dann der Fall, wenn aufgrund der Bereitstellung zusätzlicher Informationen eine Abänderung der Empfehlung, nicht aber deren Entfall, sinnvoll erscheint;
eine Empfehlung fortbesteht: dies ist dann der Fall, wenn die Ausführungen des ENSI nicht ausreichend erscheinen, die in der Empfehlung angespro-chenen Aspekte zu beantworten;
eine zusätzliche Empfehlung formuliert wird: dies ist dann der Fall, wenn sich aus den Ausführungen des ENSI Erkenntnisse ergeben, die eine zusätzliche Empfehlung angebracht erscheinen lassen.
Die Bewertungsergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:
drei Empfehlungen sind erfüllt (Empfehlungen Nr. 9, 12, 22), eine Empfeh-lung entfällt (Empfehlung Nr. 16);
dem Inhalt von fünf Empfehlungen ist Rechnung getragen (Empfehlungen Nr. 4, 8, 15, 18, 21);
sechs Empfehlungen werden modifiziert (Empfehlungen Nr. 3’, 7’, 11’, 13’, 17’, 20’)1;
sieben Empfehlungen bestehen unverändert fort (Empfehlungen Nr. 1, 2, 5, 6, 10, 14, 19);
zum Thema Instandhaltungskonzept für den Kernmantel werden drei zusätz-liche Empfehlungen abgeleitet (Empfehlungen Nr. 11a, 11b, 11c).
Die Bewertung ergibt, dass nunmehr die folgenden Empfehlungen bestehen: Empfehlung 1 (Kategorie 1):
Es sollte geprüft werden, ob durch ein erdbebenbedingtes Versagen von Ein-richtungen des Feuerlöschsystems im Reaktorgebäude ein Potenzial für eine Überflutung der Kote –11 m besteht.
Empfehlung 2 (Kategorie 1): Es sollte analysiert werden, welche Transienten zu ihrer Beherrschung Leit-technikfunktionen erfordern, die nicht von der SUSAN-Sicherheitsleittechnik ARSI gewährleistet werden können. Für diese Transienten sollte u. E. entwe-der gezeigt werden, dass ihr Auftreten in Kombination mit einem Sicherheits-erdbeben ausgeschlossen werden kann bzw. sie nicht durch ein SSE indu-ziert werden können, oder es sollten die entsprechenden leittechnischen Ein-richtungen im Hinblick auf ihre Robustheit gegenüber Erdbebeneinwirkungen überprüft und ggf. ertüchtigt werden.
1 Modifizierte Empfehlungen sind mit Beistrich gekennzeichnet, z. B. 7’.
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Ergänzung Fachstellungnahme KKW Mühleberg 2013 – Zusammenfassung
10 Umweltbundesamt REP-0437, Wien 2013
Empfehlung 3 (Kategorie 1): Im Rahmen einer geschlossenen Darstellung des Nachweises zur Beherr-schung externer Überflutungen durch Vermeidung eines Wassereintrags in die sicherheitsrelevanten Gebäude sollten u. E. insbesondere folgende As-pekte behandelt werden:
Der Fortbestand der Dichtheit der Grundwasserisolation der sicherheitsre-levanten Gebäude.
Das Verhalten der sicherheitsrelevanten Gebäude bei einem Wasserstand, der für längere Zeit die Höhe der Grundwasserisolation übersteigt.
Das Eindringen von Wasser in das Maschinenhaus und das Betriebsge-bäude bei einem Hochwasser wie Mitte Mai 1999 und ggf. daraus folgende Erkenntnisse für das Verhalten sicherheitsrelevanter Gebäude bei exter-nen Überflutungen (Bemessungshochwasser, Flutwellen).
Empfehlung 5 (Kategorie 1): Das Verstopfungspotenzial des SUSAN-Kühlwassersystems selbst (nicht nur des Einlaufs) sollte untersucht werden.
Empfehlung 6 (Kategorie 1): Die im KKM vorgesehenen Notfallmaßnahmen (AM Maßnahmen) sollten sys-tematisch auf ihre Durchführbarkeit bei den zu unterstellenden Einwirkungen von Außen und von Innen hin überprüft und ggf. das Notfallschutzkonzept entsprechend weiterentwickelt werden. Hintergrund ist, dass in dem KKM Be-richt zum EU Stress Test an einzelnen Stellen Notfallmaßnahmen in Bezug genommen werden, deren Durchführbarkeit unter den dort diskutierten Randbedingungen unklar erscheint.
Empfehlung 7 (Kategorie 1): Es sollte dargestellt werden,
in welchem Umfang Leckagen über Anschlussleitungen an das BE-Lager-becken, die Reaktorgrube und das Reaktoreinbautenbecken im Falle eines SSE weiterhin zu unterstellen sind. Sofern auf die Funktion des CRS Be-zug genommen wird, sollte dessen Funktionsfähigkeit bei einem SSE be-legt werden.
inwieweit Zapfen bzw. Stopfen, deren Dichtwirkung gegen Leckagen/Lecks kreditiert wird (auch bei Revisionsstillständen), gegen Erdbebeneinwirkun-gen ausgelegt sind.
ob kurzzeitige Betriebszustände von einer Bewertung ausgenommen wer-den (keine Überlagerung mit einem SSE).
Empfehlung 10 (Kategorie 1): Es sollte überprüft werden, ob und ggf. welche zusätzlichen Maßnahmen mög-lich und erforderlich sind, um die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der SUSAN-Notstromversorgung weiter zu erhöhen. Hierbei sollten u. E. folgen-de Aspekte berücksichtigt werden:
Potenzial für eine Verstopfung des SUSAN-Kühlwassersystems CWS; Konsequenzen aus der nicht vollumfänglichen räumlichen Trennung der Redundanzen;
Potenzial für redundanzübergreifende Ausfälle infolge gebäudeinterner Überflutungen und Brände;
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Ergänzung Fachstellungnahme KKW Mühleberg 2013 – Zusammenfassung
Umweltbundesamt REP-0437, Wien 2013 11
Möglichkeiten für eine Erhöhung der Robustheit der SUSAN-Notstrom-dieselaggregate gegenüber seismischen Einwirkungen;
Gesamtkonzept zur externen Bespeisung der SUSAN-Notstromschienen unter Berücksichtigung aller zu betrachtender Einwirkungen von Außen. Die Bespeisung sollte unter Beibehaltung des Gebäudeschutzkonzepts und der zu unterstellenden Ereignisrandbedingungen (z. B. Arealüberflu-tung) zuverlässig und kurzfristig möglich sind.
Empfehlung 11 (Kategorie 1): Zur Absicherung der bruchmechanischen Analysen für den Nachweis der Strukturintegrität des Kernmantels für den Langzeitbetrieb, die einen umlau-fenden Gesamtriss mit einer abdeckenden Risstiefe postulieren, und zur Be-wertung von deren Aussagesicherheit sollten, soweit noch nicht erfolgt, die folgenden zusätzlichen Analysen und Bewertungen vorgenommen werden:
Bewertung des Kenntnisstandes zu den Schwellenwerten der Schädi-gungsmechanismen für die an den Kernmantelrissen des KKM vorliegen-den physikalischen Verhältnisse;
Bewertung des Kenntnisstandes zu den für die aktuelle Nachweisführung auf Basis bruchmechanischer Bewertungen erforderlichen Daten wie z. B. die Bruchzähigkeit des Kernmantelwerkstoffs;
Bewertung der Schädigungsmechanismen für die an den Kernmantelris-sen des KKM vorliegenden physikalischen Verhältnisse;
Durchführung von Parameteruntersuchungen zum Einfluss bestimmter Größen (z. B. zu Verteilung und Höhe von Schweißeigenspannungen);
Verwendung konservativer Werte für die relevanten bruchmechanischen Kenngrößen und Bewertung des abdeckenden Charakters.
Empfehlung 11a (Kategorie 1): Soweit noch nicht erfolgt, sollten diejenigen wasserchemischen Parameter, die das Risswachstum am Kernmantel beeinflussen, in die Betriebsunterla-gen des KKM als sicherheitstechnisch wichtige Parameter aufgenommen und entsprechend überwacht werden. Für diese Parameter sollten in den Be-triebsunterlagen zulässige Grenzen und Maßnahmen bei Überschreiten der Grenzen festgelegt werden.
Empfehlung 11b (Kategorie 1): Zur Bewertung der Plausibilität der bruchmechanischen Nachweise sowie zur Gewährleistung der Vergleichbarkeit der Sicherheitsfaktoren für den intakten und den rissbehafteten Kernmantel sollten die Sicherheitsbeiwerte der bruchmechanischen Analysen an den Sicherheitsbeiwerten für den intakten Kernmantel nach Regelwerk gespiegelt werden. Das Kriterium dabei wird aus der Überlegung abgeleitet, dass eine nach Regelwerk zu 100 % ausgelastete intakte Struktur, in die ein Riss eingebracht und die dadurch in ihrer Tragfä-higkeit beeinträchtigt wird, nicht mit einer bruchmechanischen Bewertung als zulässig qualifiziert werden darf. Mit dem Vergleich der beiden Ergebnisse kann sichergestellt werden, dass der Bezug zu den in internationalen Stan-dards für intakte Strukturen enthaltenen Sicherheitsabständen hergestellt wird.
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Ergänzung Fachstellungnahme KKW Mühleberg 2013 – Zusammenfassung
12 Umweltbundesamt REP-0437, Wien 2013
Empfehlung 11c (Kategorie 1): Im Zuge des Instandhaltungskonzepts für den rissbehafteten Kernmantel sollte auch das Potential für die Ausbildung von Rissen an den vertikalen Schweißnähten bewertet werden. Hierbei sollten Bewertungen zur maxima-len Risswachstumsgeschwindigkeit und Risstiefe sowie zum Einfluss auf die Lastabtragsfähigkeit des Kernmantels erfolgen.
Empfehlung 13 (Kategorie 1): Der Leistungsbetrieb des KKM bei nicht vollständig inertisiertem Primärcon-tainment sollte aus Gründen der Risikominimierung auf das aus betrieblichen Gründen (verfahrenstechnische Randbedingungen für die Inertisierung, Be-gehbarkeit des Primärcontainments zur Durchführung von Prüfungen) unab-weisbar notwendige Maß beschränkt bleiben. Für Ereignisabläufe mit Kern-schmelze bei nicht vollständig inertisiertem Primärcontainment sollten geeig-nete Strategien zum Wasserstoffmanagement entwickelt werden.
Empfehlung 14 (Kategorie 1): Vor dem Hintergrund der in Fukushima Daiichi aufgetretenen Probleme, eine ausreichende RDB Bespeisung sicherzustellen, sollte die Einspeisekapazität der im KKM vorhandenen Notfalleinrichtungen zur RDB Bespeisung über-prüft werden. Die entsprechenden Einrichtungen sollten unter den Bedingun-gen eines Station Blackout und einer RDB Druckentlastung ausschließlich mittels der PRV in der Lage sein, auch im Kurzzeitbereich (ca. 1 h Stunde nach Abschaltung des Reaktors) ausreichend Kühlmittel in den RDB zu för-dern.
Empfehlung 17 (Kategorie 2): Für Erdbeben mit einer Überschreitungswahrscheinlichkeiten von bis zu 10–6 pro Jahr sollten die möglichen Folgewirkungen (z. B. erdbebeninduziertes Staudammversagen) im Rahmen der PSA detailliert untersucht und es sollte aufgezeigt werden, dass Kernschadenszustände mit hoher Sicherheit ver-mieden werden können.
Empfehlung 19 (Kategorie 2): Die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Notstromversorgung von für AM Maßnahmen vorgesehenen Instrumentierungen sollte, z. B. durch Anschluss an die SUSAN-Notstromversorgung, erhöht werden.
Empfehlung 20 (Kategorie 2) Die Möglichkeiten für eine diversitäre Erkennung von Transienten mit Anstieg des RDB Füllstandes (z. B. auf Basis einer Bilanzierung von Frischdampf- und Speisewassermassenströmen) sollten geprüft werden.
In den nachfolgenden Tabellen sind die Bewertungsergebnisse für die einzel-nen Empfehlungen mit einer kurzen Begründung zusammengestellt.
Eine Gegenüberstellung der in dieser Stellungnahme abgeleiteten aktuellen Empfehlungen und der korrespondierenden Empfehlungen aus der Fachstel-lungnahme UMWELTBUNDESAMT (2012) enthält Anhang 1.
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14 Umweltbundsamt REP-0437, Wien 2013
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Umweltbundsamt REP-0437, Wien 2013 17
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Ergänzung Fachstellungnahme KKW Mühleberg 2013 – Zusammenfassung
Umweltbundesamt REP-0437, Wien 2013 19
II Bewertung der Einhaltung von Regelwerksanforderungen im Hinblick auf Anlagentechnik und Betrieb
Die WENRA Reactor Safety Reference Levels in der Fassung vom Januar 2008 WENRA (2008) enthalten unter Issue P: Periodic Safety Review (PSR) die An-forderung (Reference Level) 1.3, der zufolge die Abweichungen von den aktuell gültigen Regelwerksanforderungen darzustellen und zu bewerten sind.
Die Anforderungen der Richtlinie HSK-R-48/d „Periodische Sicherheitsüberprü-fung von Kernkraftwerken“ November 2001 (HSK 2001) sind gegenüber WENRA (2008) insofern eingeschränkt als nur eine Bewertung von Abweichungen von ausführungsunabhängigen Regelwerksanforderungen, die im Überprüfungszeit-raum eine Änderung erfahren haben oder neu erhoben wurden, erforderlich ist.
Dementsprechend liegt für das KKM eine geschlossene Darstellung aller Ab-weichungen gegenüber aktuell gültigen Regelwerksanforderungen nicht vor. Vielmehr finden sich diesbezügliche Darstellungen in über die Jahre erstellten sicherheitstechnischen Bewertungen, dabei insbesondere in:
Gutachten zum Gesuch um unbefristete Betriebsbewilligung und Leistungs-erhöhung für das Kernkraftwerk Mühleberg (HSK 1991);
Sicherheitstechnische Stellungnahme zur Periodischen Sicherheitsüberprü-fung des Kernkraftwerks Mühleberg 2002 (HSK 2002);
Sicherheitstechnische Stellungnahme zur Periodischen Sicherheitsüberprü-fung des Kernkraftwerks Mühleberg 2007 (HSK 2007);
Sicherheitstechnischen Stellungnahme zum Langzeitbetrieb des Kernkraft-werks Mühleberg (ENSI 2012d);
Abschlussbericht zur OSART-Überprüfung im Oktober 2012 (IAEA 2013).
Auf Basis der in diesen Unterlagen enthaltenen Informationen werden nachfol-gend zunächst Abweichungen gegenüber einschlägigen Regelwerksanforde-rungen zur Anlagenauslegung zusammengestellt. Hierbei werden folgende Re-gelwerke herangezogen:
HSK-Richtlinie HSK-R-101/d Auslegungskriterien für Sicherheitssysteme von Kernkraftwerken mit Leichtwasser-Reaktoren (HSK 1993a);
IAEA Specific Safety Requirements No. SSR-2/1 “Safety of Nuclear Power Plants: Design” (IAEA 2012).
Im Einzelnen werden Abweichungen der Anlagenauslegung gegenüber folgen-den Auslegungsanforderungen zusammengestellt:
Einzelfehlerkriterium, Funktionelle Unabhängigkeit von redundanten Strängen, Räumliche Trennung von redundanten Strängen, Klassierung sicherheitstechnisch wichtiger Einrichtungen und Räumliche Ausstattung der Notfallorganisation.
Die Darstellung der Abweichungen bezieht sich auf den gegenwärtigen Anla-genzustand. Im Falle einer Realisierung des Projekts DIWANAS würden einzel-ne der festgestellten Abweichungen bestehen bleiben, sofern die einzelnen Systeme für sich alleine betrachtet werden. Werden hingegen die Sicherheits-funktionen RDB Bespeisung und Nachwärmeabfuhr betrachtet, ergeben sich substanzielle Verbesserungen bezüglich der räumlichen Trennung und der
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Ergänzung Fachstellungnahme KKW Mühleberg 2013 – Zusammenfassung
20 Umweltbundesamt REP-0437, Wien 2013
funktionellen Unabhängigkeit der Gesamtheit der zur Gewährleistung dieser Sicherheitsfunktionen vorgesehenen Einrichtungen. Ebenso ergeben sich Ver-besserungen im Hinblick auf das Einzelfehlerkriterium. Hintergrund ist die Nach-rüstung zusätzlicher diversitärer Systeme, die von den bestehenden räumlich getrennt installiert werden sollen.
Im Vergleich zur Anlagenauslegung besteht im Hinblick auf die Einhaltung übergeordneter Anforderungen zum Betrieb des Kraftwerks ein größerer Inter-pretationsspielraum hinsichtlich der Frage, ob festgestellte Schwachstellen als Abweichungen von Regelwerksanforderungen einzustufen sind. Hinweise auf derartige Abweichungen liefern die in dem Abschlussbericht zur OSART-Mission 2012 (IAEA 2013) aufgeführten Defizite. Diese werden Anforderungen zum Betrieb des Kraftwerks gegenübergestellt, die enthalten sind in:
IAEA Specific Safety Requirements No. SSR-2/2 “Safety of Nuclear Power Plants: Commissioning and Operation” (IAEA 2011);
ENSI-Richtlinie ENSI-B12 „Notfallschutz in Kernanlagen“ (ENSI 2009c).
Berücksichtigt werden bis auf eine Ausnahme ausschließlich Defizite, die zu Empfehlungen („Recommendation“) und nicht nur zu Vorschlägen („Suggesti-on“) des OSART-Teams geführt haben.
Im Einzelnen werden Hinweise auf Abweichungen des Anlagenbetriebs von Regelwerksanforderungen in folgenden Bereichen zusammengestellt:
Konventionelle Arbeitssicherheit, Management von Änderungsvorhaben, Erfahrungsrückfluss, Ereignisauswertung, Fortbestand von Nachweisen zur Störfallfestigkeit, Unfallmanagement (SAMG).
1. Anforderungen zur Anlagenauslegung
1.1 Einzelfehlerkriterium
Hinsichtlich der Einhaltung des Einzelfehlerkriteriums ist festzustellen: Das gemäß HSK (2007) als Sicherheitssystem klassierte SUSAN-Kühlwasser-system CWS ist bezüglich seiner passiven Komponenten weitestgehend einsträngig aufgebaut. Da ein Nachweis, dass ein Verstopfen der passiven mechanischen Komponenten ausgeschlossen werden kann, nicht vorliegt, ist ein Einzelfehler zu unterstellen. Ein derartiger Einzelfehler würde zum Ausfall des Systems führen. Somit erfüllt das SUSAN-Kühlwassersystem CWS nicht das Einzelfehlerkrite-rium.
1.2 Funktionelle Unabhängigkeit von redundanten Strängen
Hinsichtlich der Gewährleistung der funktionellen Unabhängigkeit von redun-danten Strängen der Sicherheitssysteme ist festzustellen:
Das als Sicherheitssystem klassierte SUSAN-Kühlwassersystem CWS ist mit Ausnahme der Kühlwasserpumpen einsträngig aufgebaut. Aufgrund der grundsätzlich bestehenden Verstopfungsgefahr sind die den Strängen ge-
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Ergänzung Fachstellungnahme KKW Mühleberg 2013 – Zusammenfassung
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meinsamen passiven mechanischen Komponenten (Rohrleitungen, Wärme-tauscher) nicht als systemtechnischer Vorteil, der die Zuverlässigkeit des Systems erhöht, anzusehen. Somit erfüllt das SUSAN-Kühlwassersystem CWS nicht das Kriterium zur funktionellen Unabhängigkeit von redundanten Strängen.
Die Notstromversorgung der Sicherheitssystemstränge I und II ist vermascht ausgeführt. Hintergrund ist gemäß HSK (1991), dass durch komplexe auto-matische Umschaltungen angestrebt wird, den erforderlichen Leistungsbe-darf im Notstromfall zu sichern. Somit erfüllen die Notstromversorgungsanlagen der Sicherheitssystemsträn-ge I und II nicht das Kriterium zur funktionellen Unabhängigkeit von redun-danten Strängen.
1.3 Räumliche Trennung von redundanten Strängen
Hinsichtlich der Gewährleistung der räumlichen Trennung von redundanten Strängen der Sicherheitssysteme ist festzustellen:
Sämtliche zur Gewährleistung der Sicherheitsfunktionen „RDB Bespeisung“ und „Nachwärmeabfuhr“ erforderlichen Pumpen sind ohne räumliche Tren-nung im Torusringraum auf der Kote –11 m aufgestellt.
Somit erfüllen die zur RDB Bespeisung und Nachwärmeabfuhr vorgesehenen Sicherheitssysteme nicht das Kriterium zur räumlichen Trennung von redun-danten Strängen.
Nach Einschätzung der HSK in HSK (1991) sind die 380 V Haupt- und Unter-verteilungen der Sicherheitssystemstränge I und II nicht derart gut separiert, dass ein Brandübertritt von einem Strang zum anderen deterministisch aus-geschlossen werden kann.
Somit erfüllen die Notstromversorgungsanlagen der Sicherheitssystemsträn-ge I und II nicht das Kriterium zur räumlichen Trennung von redundanten Strängen.
Die zur Notstromversorgung der SUSAN-Sicherheitssystemstränge III und IV erforderlichen Einrichtungen sind zum größten Teil räumlich getrennt im SUSAN-Gebäude untergebracht. Soweit erkennbar, sind Einrichtungen der Kraftstoffversorgung nicht räumlich getrennt aufgestellt.
Somit ist das Kriterium zur räumlichen Trennung von redundanten Strängen für die Notstromversorgungsanlagen der Sicherheitssystemstränge III und IV bezüglich der Kraftstoffversorgung nicht erfüllt.
Das SUSAN-Zwischenkühlwassersystem (ICWS) ist gemäß HSK (2007) als Sicherheitssystem klassiert. Es ist u. a. als Hilfssystem zur Kühlung der SUSAN-Notstromdieselaggregate erforderlich. Die Pumpen des Zwischen-kühlwassersystems ICWS und die zugehörigen Umluftkühler sind in einem gemeinsamen Raum auf der Höhenkote –11 m untergebracht. Somit erfüllt das SUSAN-Zwischenkühlwassersystem ICWS nicht das Kriteri-um zur räumlichen Trennung von redundanten Strängen.
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1.4 Klassierung sicherheitstechnisch wichtiger Einrichtungen
Das Wasserkraftwerk Mühleberg wäre, da es Teil der internen Notstromversor-gung des KKM ist und zur Beherrschung von Kühlmittelverluststörfällen mit großem Leckquerschnitt im Notstromfall benötigt wird, gemäß den geltenden Schweizerischen Richtlinien zur sicherheitstechnischen Klassierung für beste-hende Kernkraftwerke zu klassieren. Die mechanischen Einrichtungen der Not-stromversorgung durch das Wasserkraftwerk wären der SK3 zuzuordnen, die elektrischen Einrichtungen wären als 1E zu klassieren.
Die Notstromversorgung vom Wasserkraftwerk (System Nr. 062) ist gemäß HSK (2007) keiner Sicherheitsklasse zugeordnet, d. h. es ist hinsichtlich der mecha-nischen Einrichtungen nicht klassiert. Zur Klassierung des elektrischen Einrich-tungen des Wasserkraftwerks liegen uns keine Informationen vor. Somit erfüllt das Wasserkraftwerk Mühleberg nicht die Anforderungen zur Klassierung sicherheitstechnisch wichtiger Einrichtungen.2
1.5 Räumliche Ausstattung der Notfallorganisation
Im Abschlussbericht zur OSART-Mission 2012 (IAEA 2013) wird bemängelt, dass die im KKM für die Arbeit der Notfallorganisation vorgesehenen Räumlich-keiten keinen dauerhaften Schutz des Personals gewährleisten. Somit erfüllt das KKM nicht die IAEA Anforderung zur Verfügbarkeit von Räumlichkeiten, die einen dauerhaften Schutz des für das Notfall- und Unfallmanagement einge-setzten Personals gewährleisten sollen.
2. Anforderungen zum Anlagenbetrieb
Die im Abschlussbericht zur OSART-Mission 2012 (IAEA 2013) dargestellten Detailergebnisse zu den durchgeführten Überprüfungen deuten darauf hin, dass im Oktober 2012 folgende Anforderungen aus IAEA (2011) nicht vollständig er-füllt waren:
Anforderung 11 zum Management von Änderungsvorhaben, da in IAEA (2013) festgestellt wird, dass Mängel bei der Verfolgung, der Dokumentation und dem formalen Abschluss von Änderungsvorhaben bestehen.
Anforderung 13 zum Vorliegen gültiger Nachweise zur Störfallfestigkeit von sicherheitsrelevante Einrichtungen, da in IAEA (2013) bemängelt wird, dass die fortbestehende Gültigkeit von Nachweisen zur Störfallfestigkeit verschie-dener 1E klassierter sicherheitsrelevanter Kabel, die seit Betriebsbeginn des KKM installiert sind, für de