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Bürgerinformationsveranstaltung zum
Kernkraftwerk Tihange
Hans-Josef Allelein
28. Januar 2016Aula Carolina, Aachen
28. Januar 2016
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Hans-Josef Allelein
Wunsch des Oberbürgermeister: Grundfragen ansprechen
• Was ist „Atomkraft“?
• Wie wirkt Radioaktivität?
• Welche Folgen haben nukleare Unfälle für die
menschliche Gesundheit und die Umwelt?
• Welche „Atomkraftwerke“ gibt es rund um uns herum in
Europa?
28. Januar 2016
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Hans-Josef Allelein
Inhalt
I. Was ist ein Kernkraftwerk?
II. Was ist Radioaktivität?
III. Folgen nuklearer Unfälle?
IV. Anmerkungen zu Tihange und Doel
28. Januar 2016
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Hans-Josef Allelein
2E m c
Die Reaktionsprodukte der Kernspaltung
sind leichter als das Uran.
Gemäß Einsteins Formel E=mc² führt
dieser Massendefekt zu einer
Energiefreisetzung.
Diese Energie wird als Wärme freigesetzt
und kann in einem Kraftwerk genutzt
werden.
Woher kommt die Energie?
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Hans-Josef Allelein
Kohlekraftwerk:
Nutzung der chemischen Energie der
Kohle durch Verbrennen
Kernkraftwerk:
Spaltung von Uran oder Plutonium durch
Neutronen
Spaltprodukte geben ihre kinetische Energie an
das umgebende Material als Wärme ab, die mit
dem Kühlmittel abgeleitet wird.
Turbine
Generator
Frischdampf
KondensatorSpeisewasserpumpe
Turbine
GeneratorFrischdampf
KondensatorSpeisewasserpumpe
Kessel
Brenner
Reaktordruckbehälter Brennelement
Steuerstab
Vergleich konventionell-nuklear
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Hans-Josef Allelein
Druckwasserreaktor – vereinfachtes Schema
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Hans-Josef Allelein
Sicherheitsbehälter eines DWR
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Hans-Josef Allelein
Inhalt
I. Was ist ein Kernkraftwerk?
II. Was ist Radioaktivität?
III. Folgen nuklearer Unfälle?
IV. Anmerkungen zu Tihange und Doel
28. Januar 2016
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Hans-Josef Allelein
Radioaktivität
Herausforderung: Spaltprodukte des Urans sind radioaktiv
Radioaktivität: spontane Umwandlung von Atomkernen
Energiefreisetzung in Form von ionisierender Strahlung
Ursprünglicher Atomkern „verschwindet“ Radioaktivität nimmt im
Laufe der Zeit ab
wesentliche Kenngröße: Halbwertszeit
(U-235: 7x108 a, Cs-137: 30 a, I-131: 8 d, N-16: 7 s)
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Hans-Josef Allelein
Arten ionisierender Strahlung
-
α Strahlung
β- Strahlung
γ Strahlung
-
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Hans-Josef Allelein
Abschirmung von Strahlung
-
α Strahlung
β- Strahlung
γ Strahlung
Papier Blech Blei Stahlbeton
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Hans-Josef Allelein
Dosis und Dosisleistung
absorbierte Energie pro Masse Energiedosis [Gy]
Wichtung (Strahlenart, Gewebeart) Äquivalenzdosis [Sv]
Äquivalenzdosis pro Zeit Dosisleistung [Sv/h]
durchschnittliche natürliche Strahlenexposition (D): 2,1 mSv/a
• unterschiedliche lokale Dosisraten
– NRW: 0,36 mSv/a, Saarland: 0,40 mSv/a (max 5 mSv/a in D)
– Ramsar (Iran): 860 mSv/a, Kerala (Indien): 55 mSv/a
durchschnittliche zivilisatorische Exposition 1,8 mSv/a
• Medizin
Flug von Frankfurt nach New York: Dosis von ca. 0,018 mSv
• gleiche Dosis bei Aufenthalt über geflutetem Reaktorbecken
während Revision im Kernkraftwerk
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Hans-Josef Allelein
Geringe Strahlendosen
• „Stochastische Schäden“
v.a. gesteigertes Krebsrisiko
International Commission on Radiation Protection:
+ 0,5% Wahrscheinlichkeit pro 100 mSv
Unklar: Auswirkungen sehr niedriger Dosen
Hohe Strahlendosen
• „Deterministische Schäden“
Strahlenkrankheit
500 mSv: Blutbildveränderungen
1500 mSv: Übelkeit, Schwäche
3000 mSv: Blutungen, Erbrechen, Durchfall,
Infektionen, Haarverlust
4000 mSv: 50% Todesfälle ohne Behandlung
7000 mSv: fast 100% Todesfälle
(bei Einmaldosis in kurzer Zeit)
Gesundheitsschäden durch Radioaktivität
nach den Unfällen in Tschernobyl und Fukushima
mehr Tote durch psychische Folgen und
Selbstmord als durch Radioaktivität
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Hans-Josef Allelein
Inhalt
I. Was ist ein Kernkraftwerk?
II. Was ist Radioaktivität?
III. Folgen nuklearer Unfälle?
IV. Anmerkungen zu Tihange und Doel
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Hans-Josef Allelein
Relevante Strukturen bei Kernschmelzunfall im DWR
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Nachwärme
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500
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1500
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3500
4000
-1000 -500 0 500 1000 1500 2000 2500
Leis
tun
g [M
W]
Zeit nach Abschalten [s]
0
500
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1500
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3500
4000
-1000 -500 0 500 1000 1500 2000 2500
Leis
tun
g [M
W]
Zeit nach Abschalten [s]
0
100
200
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-1000 -500 0 500 1000 1500 2000 2500
Leis
tun
g [M
W]
Zeit nach Abschalten [s]
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Nachwärme
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250L
eis
tun
g [M
W]
Zeit nach Abschalten [h]
zum Vergleich:
Benzinbrand mit ca. 15 MW Leistung
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Kernzustand TMI nach Inspektion 1985
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Freisetzungspfade
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Vergleich Tschernobyl - Fukushima
Ortsdosisleistung ein Monat nach dem jeweiligen Unfall
Tschernobyl Fukushima
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Hans-Josef Allelein
Inhalt
I. Was ist ein Kernkraftwerk?
II. Was ist Radioaktivität?
III. Folgen nuklearer Unfälle?
IV. Anmerkungen zu Tihange und Doel
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Hans-Josef Allelein
Anmerkungen zu Tihange und Doel
Die nachfolgenden Informationen basieren auf dem
Kenntnisstand des Autors vom 28.01.2016.
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Hans-Josef Allelein
Kernenergie weltweitin Betrieb in Bau
Land Anzahl Nettoleistung [MW] Land Anzahl Nettoleistung [MW]
USA 100 99081 China 26 25756
Frankreich 58 63130 Russland 10 8382
Japan 48 42388 Indien 6 3907
Russland 33 23643 Korea (Republik) 5 6370
China 23 19056 USA 5 5633
Korea (Republik) 23 20721 VAE 3 4035
Indien 21 5308 Weißrussland 2 2218
Kanada 19 13500 Japan 2 1325
Großbritannien 16 9243 Pakistan 2 630
Ukraine 15 13107 Slowakei 2 880
Schweden 10 9474 Ukraine 2 1900
Deutschland 9 12068 Argentinien 1 25
Belgien 7 5927 Brasilien 1 1245
Spanien 7 7121 Finnland 1 1600
Tschechische Republik 6 3884 Frankreich 1 1630
Schweiz 5 3308 Gesamt 71 68136
Finnland 4 2752
Ungarn 4 1889 nach TypSlowakei 4 1815 Typ Anzahl Nettoleistung [MW]
Argentinien 3 1627 DWR 276 256110
Pakistan 3 690 SWR 81 75958
Brasilien 2 1884 CANDU 49 24592
Bulgarien 2 1906 GCR 15 8045
Mexiko 2 1330 LWGR 15 10219
Rumänien 2 1300 SNR 2 580
Südafrika 2 1860 Gesamt 438 375504
Armenien 1 375
Iran 1 915
Niederlande 1 482
Slowenien 1 688
Gesamt 438 375504
DWR - Druckwasserreaktor
SWR - Siedewasserreaktor
CANDU - schwerwassermoderierter DWR
GCR - gasgekühlter grafitmoderierter Reaktor
LWGR - leichtwassergekühlter grafitmoderierter Reaktor
SNR - schneller natriumgekühlter Reaktor
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Hans-Josef Allelein
Allgemeines
• Der Betreiber Electrabel ist ein 100%-iges
Tochterunternehmen von GdF Suez, seit 2015 Engie
• Man muss unterscheiden zwischen den
„Wasserstoffflocken/Rissen“ und den Abschaltungen in den
letzten Wochen.
Für mich ist derzeit kein ursächlicher Zusammenhang
erkennbar
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Hans-Josef Allelein
Statistik
Anlage, Block Jahr der Inbetriebnahme 1990 2000 2010 2015 kumulativ
Tihange 1 1975 76,2 88,4 99,3 86,4 69,7 83,4
Tihange 2 1983 86,9 88,0 88,0 99,2 4,3 81,0
Tihange 3 1985 k.A.
1986 85,6 87,1 84,9 81,9 80,4 87,9
2014
Doel 1 1974 k.A.
1975 75,8 83,5 92,3 88,2 93,4 86,6
2014
Doel 2 1975 91,3 56,6 89,8 88,3 92,7 83,4
2014
Doel 3 1982 88,8 86,4 89,0 88,2 23,2 81,7
2014
Doel 4 1985 82,6 85,2 92,0 81,6 53,7 83,0
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Hans-Josef Allelein
Statistik (2)
Anlage, Block Jahr der Inbetriebnahme 1990 2000 2010 2014 kumulativ
Neckarwestheim 2 1989 99,8 90,2 96,2 88,6 92,9 92,1
2011
Fukushima Daiichi 1 1970 - 61,4 96,9 55,0 50,0 53,3
1971 62,7
2011
Fukushima Daiichi 2 1973 - 47,6 78,6 72,0 50,1 60,8
1974 79,4
2011
Fukushima Daiichi 3 1974 -
1976 80,7 44,3 89,4 73,2 50,0 65,3
Fukushima Daiichi 4 1978 85,4 64,6 66,5 91,0 0,0 70,0
Quelle: IAEA PRIS (Power Reactor Informaction System) database
Last update: 22.01.2016
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Fazit aus der Statistik
• insgesamt einige %-Punkte unter deutschem Mittelwert, aber
nichts Negatives erkennbar
• vor allem auch kein Negativtrend für die Blöcke Tihange 2 und
Doel 3
• zum Vergleich: die 4 havarierten Fukushima-Blöcke:
ca. 15%-Punkte kumulativ schlechter
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Sicherheitsniveaus
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Erfahrung zum Ausfall eines Bauteils
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Alterungsfaktoren und Auswirkungen
Alterungsfaktoren
(Beispiele)
- Spannung
- Belastung
- Temperatur
- Strahlung
- Feuchtigkeit
- chemisch aktive Gase und
Flüssigkeiten
- elektrische Felder
- Relativbewegungen
statisch
zykalisch
dynamischBetriebs-
bedingungen
Alterungsmechanismen
grundlegende
physikalische, chemische,
mechanische und
metallurgische Prozesse
Auswirkung auf Materialien
und Bauteile (Beispiele)
Änderung der Eigenschaften:
- physikalisch
- chemisch
- mechanisch
Änderung der Maße durch:
- Korrosion
- Verschleiß
- Bestrahlung
Risse:
- Rissbildung
- Risswachstum
Mit Blick auf RDB:
- Innendruck
- Wärmespannungen
- Versprodung durch
‘schnelle‘ Neutronen
RDB… Reaktordruckbehälter
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Alterungsmechanismen
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Hans-Josef Allelein
Sicherheitskultur
• Öffentlichkeitsarbeit verbesserungsbedürftig
• Der Leiter der belgischen Aufsichtsbehörde war von 2004 bis
2013 Leiter des KKW Doel
• fragwürdiges ‘Statement‘ von ihm 2013, dass „es in Belgien
nicht zu einem Reaktorunfall kommen könne“
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Hans-Josef Allelein
Einflussnahme aus dem Ausland
• Ratsbeschluss einer Stadt sicher ohne direkten Einfluss
(Wie würde Deutschland reagieren, wenn ein Nachbarland z.
B. fordert, die Nutzung von Windkraftanlagen zum Schutz von
Vögeln oder Fischen einzustellen?)
• Druck in die gewünschte Richtung kann letztlich wohl nur über
die Bundesregierung ausgeübt werden.
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Hans-Josef Allelein
Was könnte man noch tun?
Die Bundesregierung bitten
• bei der IAEA in Wien eine möglichst rasche Einordnung der
belgischen Abschaltungen anzufordern
• bei der belgischen Regierung zu erwirken, dass deutsche
Experten mit Mitgliedern der internationalen Expertengruppe
über die RDB-Frage diskutieren, dabei vor allem auch mit dem-
oder derjenigen, der/die ein Minderheitsvotum abgegeben hat
• falls in Belgien noch nicht existierend: eine systematische
Meldepflicht und Analyse aller Ereignisse einzufordern
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Hans-Josef Allelein
Schlussbemerkungen
• aufmerksame Beobachtung des Betriebs der belgischen
Kernkraftwerke: ja
• vorbeugende Maßnahmen, Katastrophenschutzübungen und
-planung: ja
• Angst haben: nein
