Bundesamt für Energie (Schweiz) Office federal de I'energie (Suisse) Ufficio federale dell' energia (Svizzera) Federal Office of Energy (Switzerland)

TypICharakter

Aktennotiz

Bearbeiter

I. Schug i ZB W. Baur

Hauptabteilung für die Sicherheit der Kernanlagen Division principale de la Securitb des Installations Nucleaires Divisione principale della Sicureua degli lmpianti Nucleari Swiss Federal Nuclear Safety lnspectorate

Aktenzeichen

I OMBX Klassifikation

Visum Sachbearbeiter:

Vorgesetzter:

5232 Villigen-HSK Tel.: 056 / 310 38 11 Fax: 056 / 310 39 07 Projekt, Thema, Gegenstand (Schlagwörter)

System MADUK, Betrieb

I AN-Numrner Datum

I HSK-AN-4622 13. Februar 2003

I

Seiten 11 Beilagen

Zeichnungen -

V

6 Figuren und 36 Grafiken

Jahresbericht 2002 zum System MADUK

System .............................................................................................................................. 2 1 .I Übersicht ................................................................................................................ 2 1.2 Automatische Datenerfassung, Überprüfung und Austausch ................................ 2 I .3 Automatische Ereignis- und Systemmeldungen .................................................... 4

Betr ,2b .............................................................................................................................. 5 1.4 Systemergänzung .................................................................................................. 4

2.1 Ereignisse .............................................................................................................. 5 2.2 Störungen, Verfügbarkeit ....................................................................................... 5 2.3 Berichterstattung .................................................................................................... 7 2.4 Betriebsaufwand .................................................................................................... 7 Qualitätssicherung .......................................................................................................... 8 3.1 Systembetrieb ........................................................................................................ 8 3.2 lmmissionsdaten .................................................................................................... 8 3.3 Meteorologische Daten .......................................................................................... 9 3.4 Anlage- und Emissionsdaten ................................................................................ .9 Messergebnisse .............................................................................................................. 10 4.1 Immissions-Überwachung .................................................................................... 10 4.2 Meteorologie ........................................................................................................ 11 4.3 Schlussbemerkung ........................................................................................................ I 1

Anlage- und Emissionswerte ............................................................................... 11

Anhang: Figuren und Grafiken

Verteiler KKW: KKB, KKG, KKL, KKM (je 2 Exemplare) KSR: 2 Exemplare SUER: 2 Exemplare NAZ: 2 Exemplare PSI: 2 Exemplare BAG: Dr. W. Zeller HSK: HH. Schrnocker, Pfeiffer, Schwarz, Treiar, R. Schulz, P. Uboldi

Sektion MER (CF, LA, BW, LJ, SD; SM, SI), Sekretariat SAT, Archiv

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I System

1.1 Übersicht

Das Messnetz zur automatischen Qosisleistungsüberwachung in der Umgebung der Kernkraftwerke ( MADUK ) sowie die Einrichtungen zur ubernahme von hlagemrametern aus den Kern- kraftwerken ( ANPA ) wurde im Laufe des Jahres 1993 aufgebaut, gegen Ende 1993 in einen mehrmonatigen provisorischen Betrieb genommen und schliesslich ab Frühling 1994 in den opera- tionellen Betrieb überführt. In den Jahren 1999 - 2001 musste das System auf den aktuellen techni- schen Stand angepasst werden. Die Jahr-2000-Thematik mit allen Konsequenzen waren der Hauptanlass dazu. Weitere Erneuerungen und Ertüchtigungen werden nun seit 2002 jährlich im Rahmen der finanziellen Möglichkeiten umgesetzt.

Das Überwachungssystem besteht, wie im Anhang unter Figur 1 schematisch dargestellt ist, in den Hauptteilen aus:

den zentralen Einrichtungen in der HSK, d.h. einem Doppelserver mit allen für den Betrieb und seine Überwachung notwendigen Einrichtungen, wie Netzwerkmanagement, Funkuhrsteuerung, Meldungsverarbeitung und dem Alarmierungssystem für den HSK-Pikettdienst.

den Subsystemen für den Datenaustausch mit der Nationalen Alarmzentrale in Zürich, dem KFÜ Baden-Württemberg, der MeteoSchweiz in Zürich sowie der Datenbereitstellung für die Fachapplikationen ADPIC und ADAM in der HSK. Ausserdem beliefern diese Subsysteme auch das schweizerische TELETEXT-System und die Internet-Homepage der HSK ab Frühling 2003 mit aktuellen ODL-Messwerten.

7 Arbeitsplatzrechnern (APR) in der HSK.

je einem Ring von Immissionsmessstaticinen (IMM-Stationen) um jeden Kernkraftwerks-Standort Figuren 2 bis 5).

je einem Arbeitsplatzrechner (APR) innerhalb der Kernkraftwerke Beznau, Leibstadt und Mühle- berg sowie einem Arbeitsplatzrechner bei der Sektion Überwachung der Radioaktivität (SUER) des BAG in Fribourg für den Zugriff auf die Immissions- und Meteorologiedaten.

den Netzwerkverbindungen in Form von 60 Mietleitungen zur permanenten Verbindung aller Messwertgeber, der externen Arbeitsplätze und den Knotenpunkten für den Datenaustausch.

1.2 Automatische Datenerfassung, Überprüfung und Austausch

Ganzjährig rund um die Uhr erfasst und speichert das System die Messwerte aus den ODL-Mess- Stationen des MADUK-Systems, die Messwerte der grenznahen ODL-Messstationen des KFÜ Baden-Württemberg , die meteorologischen Daten aller Messstationen der MeteoSchweiz sowie Testdaten von Anlage- und Emissionswerten der fünf Kraftwerksblöcke. Das System wird dabei laufend über eine Funkuhr zeitsynchronisiert.

Insgesamt werden so im Jahr vom Systern rund 93 Millionen Messwerte übernommen und ver- arbeitet. Neben der Hauptmenge von 3.7 hlio. ODL-Messwerten und Ca. 52 Mio. meteorologischer Daten werden Ca. 34 Mio. Anlage-Testwerte und gut 3 Mio. Emissions-Testwerte archiviert.

Alle Daten werden mittels einer festgelegten Parametrierung überprüft und gegebenenfalls weiter bearbeitet. Die derzeitige Kapazität des Zentralsystems erlaubt beim heutigen Datenumfang eine Datenhaltung von Immissions- und Meteodaten von gegen 10 Jahre. Die Anlageparameter werden

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nur in einem Umlaufpuffer von 31 Tagen gehalten. Alle Datenflüsse von und zum System MADUK sind in Figur 6 schematisch dargestellt.

1.2.1 lmmissionsmesswerte

In der Nahumgebung der Kernkraftwerke (Radius Ca. 5 km) sind insgesamt 57 Ortsdosisleistungs- Messstationen in Betrieb. Um das KKW Beznau und PSI stehen 17 Stationen, beim KKW Gösgen 16 und bei den KKW Leibstadt und Mühleberg je 12 Stationen. Die Situationspläne (Figuren 2 bis 5) zeigen deren Lage.

Von diesen Stationen wird im 10 Minuten Rhythmus der neueste 10 Minutenmittelwert abgerufen. Diese Messwerte werden automatisch auf Iplausibilität überprüft mit Schwellwerten verglichen und bei Überschreitungen die Alarmierung des HSK-Pikett ausgelöst (siehe Abschnitt 1.3). Danach werden Rechenwerte und Verdichtungen gebildet. Als Rechenwerte sind beispielsweise errechnete Nettodosisleistungen unter Berücksichtigung eines ortsspezifischen Parameters oder auch der Mittelwert im Messring zu verstehen. Mit der Verdichtung ist die Mittelwertbildung der 10 Minutenwerte zu Stunden-, Tages- und Monatsmittelwerten gemeint. Alle Mess- und Rechen- werte sowie auch die verdichteten Werte werden archiviert und sind somit für alle Benutzer des Systems verwendbar.

Vom KFÜ Baden-Württemberg werden die Messwerte von 14 ODL-Messstationen im Stun- denrhythmus (je 6 10-Minutenwerte pro Station) angeliefert. Diese Daten werden, mit Ausnahme der HSK-PI-Alarmierung, in gleicher Weise bearbeitet wie die ODL des MADUK-Systems.

1.2.2 Meteorologische Werte

Im 10 Minuten Rhythmus werden von (der MeteoSchweiz die Messdaten von 67 A-Netz-, 44 E-Netzstationen sowie den 4 Standorten der Kernkraftwerke und des PSI übernommen. Auch hier werden in jedem Erfassungszyklus Rechenwerte gebildet, welche als Parameter bei der Plausibilisierung und im Bedarfsfall für die Ausbreitungsberechnungen Verwendung finden. Zusätzlich werden für alle Meteostationen die von MeteoSchweiz berechneten Prognosedaten für die kommenden Ca. 40 Stunden 2 mal Täglich übernommen.

Im Normalfall werden für die Ausbreitungsblestimmungen die via NAZ mit plausibilisierten Rechen- werten ergänzten Messdatentelegramme der MeteoSchweiz ebenfalls im 10 Minuten Rhythmus übernommen.

Alle Meteowerte werden archiviert. Prognosedaten verbleiben nur bis zur aktuellen Zeit im System.

1.2.3 Anlage- und Emissionswerte

Alle 2 Minuten werden von den 5 Kraftwerksblöcken insgesamt 129 Anlagewerte und alle 10 Minu- ten insgesamt 61 Emissionswerte an das FAADUK-ANPA-System geliefert. Im Normalbetrieb han- delt es sich hier zwar um Datentelegramme mit konstanten Testwerten als Inhalt, es besteht jedoch bezüglich Systembelegung kein Unterschied zur Echtdatenzuschaltung, da immer vollständige Datenprotokolle übertragen und vom Systern verarbeitet werden müssen. Rechenwerte werden aus den Emissionsdaten für die Ausbreitungsbeirechnungen erstellt.

Auf Anforderung der HSK und in Ereignisfällen werden aktuelle Anlage- und Emissionswerte über- mittelt.

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1.2.4 Datenaustausch

Im Rahmen des Datenaustausches mit dem KFÜ Baden-Württemberg liefert MADUK im 10 Minuten Rhythmus die ODL-Messwerte der 29 Stationen aus den Messringen Beznau und Leibstadt.

Ebenfalls im 10 Minuten Rhythmus werden die Messwerte der 57 MADUK- und 14 KFÜ-Mess- Stationen an die Nationale Alarmzentrale in Zürich geliefert.

Den HSK-eigenen Spezialapplikationen ABPIC werden sofort nach Erhalt alle meteorologischen Daten und an ADAM die Anlageparameter aus den KKW in eigene Datenhaltungen angeliefert.

An das schweizerische TELETEXT-System wird täglich eine Auswahl von je 4 Tagesmittelwerten pro Kraftwerksstandort angeliefert. Für die C)arstellung auf der Internet-Homepage der HSK werden stündlich die Orts- und Nettodosisleistung, der letzten vollen Stunde sowie I mal täglich alle 57 Tagesmittelwerte der 57 MADUK-Messstationen angeliefert.

Eine Übersicht aller Datenbewegungen vori und zum MADUK-System sind in der Figur 6 zusam- mengefasst.

1.3 Automatische Ereignis- und Systerrimeldungen

Dem Sinn und Zweck des Systems entsprechend werden in erster Linie radiologische Ereignisse gemeldet. Die folgenden Ereignisse führen zur Ausgabe einer Meldung verbunden mit einem au- tomatischen Ruf auf den Pager des HSK-Pilcettingenieurs und der HSK-Notfallequippe (nur von den MADUK-Messstationen):

1. Die Überschreitung der Ortsdosisleistung von I mikroSv/h bei einem einzelnen Wert einer Im- missions-Messstelle. Dies entspricht etwa dem zehnfachen natürlichen Untergrund.

2. Die Überschreitung des Messring-Mittelwertes (Mittelwert der Ortsdosisleistung aller Immissions- Messstellen im Messring) von 0,180 mikroSv/h während mehr als 3 aufeinanderfolgenden Erfas- sungszyklen.

3. Eine Erhöhung der berechneten Nettodosisleistung um mehr als 0,05 mikroSv/h während mehr als 3 aufeinanderfolgenden Erfassungszyklen. Die Messstellen mit Erhöhung müssen sich dabei in aus meteorologischer Sicht plausiblem Gebiet befinden.

Die Ereignisse 2 und 3 lösen mit Hilfe der rneteorologischen Daten eine automatische Berechnung des möglicherweise betroffenen Gebietes aus. Dieses "meteorologische Feld" wird in der Folge alle 10 Minuten zusammen mit den neu erfassten Daten aktualisiert.

Über die Systemparametrierung werden auch Ausfälle des Gesamtsystems oder Teile davon auf Meldedruckern ausgegeben und zum Zwecke von Störungsanalysen archiviert. Ausserdem geben diese Systemmeldungen wesentliche lnforrnationen zur laufenden und zyklischen Beurteilung des Betriebszustandes und der Betriebsqualität. Eine automatische Alarmierung über Systemstörungen ist möglich, aber nicht in Betrieb.

1.4 Systeminstandhaltung bergänzung

Mit den Investitionsmassnahmen im Jahr 2002 wurde das Zentralsystem von einem Einzelrechner zu einem Doppelrechnersystem umgebaut. Die Ablösung des noch unter DOS 5 laufenden Sub- systems zur Erstellung und Auslieferung der Daten zum schweizerischen TELETEXT wurde durch die Integration ins Gesamtsystem vorgenommen. Als Neuerung wurde die Funktionalität einge- bracht, die ODL-Daten der MADUK-Messstationen auf der HSK-Homepage im lnternet darzu-

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stellen. Weitere Einzelverbesserungen wurden zum Zwecke einer besseren Nutzung bzw. Aktuali- sierung auf den Stand der Technik im Bereich des Bediensystems und der Systemüberwachungs- einrichtungen vorgenommen.

2 Betrieb

2.1 Ereignisse

Im Berichtsjahr erfasste das System in insgesamt 8 verschiedenen Fällen Messwerte, die nicht in den normalen Rahmen der natürlichen Schwankungen der Ortsdosisleistung einzustufen bzw. ein- deutig auf den Einfluss künstlich erzeugter Cktsdosisleistungs-Erhöhungen zurückzuführen waren.

In 4 Fällen handelte es sich dabei um vorangemeldete Arbeiten zum Kalibrieren der in unmittelbarer Nähe stehenden NADAM - Sonden (Netz fiir automatische Dosis-Alarmierung und -Meldung). Die dabei von unseren Messstationen registrierten Werte, jeweils zwei bis drei 1 0-Minuten-Werte lagen in ihren Höchstwerten zwischen 0.32 pSv/h (Meteoturm Mühleberg) und 3,94 pSv/h (PSI-Oase).

Vorangemeldete Materialprüfungsarbeiten in einem Betrieb nahe der Messstation G-07 (Nieder- gösgen, Meteomast) führten am 27. Jan. 2002 zu einer kurzzeitigen, leichten Erhöhung mit einem Maximalwert von 123 nSv/h (Normalmesswert: Ca. 90 nSvlh).

In 2 Fällen, verteilt über mehrere Beobachtungsmonate wurden einerseits von der Messstationen 8-03 (Beznau, Schaltanlage) sowie in ähnlicher Weise von Station B-12 (Villigen, PSI Gästehaus) verschiedene erhöhte Einzelmesswerte im Bereich von 1 - 2 pSv/H gemeldet. Diese Messwerte führten zu Alarmierungen des HSK-PI, die für die weitere Beobachtungsphase unterbunden wurden. Die Abklärungen führten letztlich zur Einschätzung von alterungsbedingten Gerätestö- rungen. Der vollständige Ersatz von Detektor und Elektronik löste bei beiden Stationen die Pro- bleme.

Ein ausserordentlicher Washout-Effekt durch anhaltende Niederschläge am 13. April 2002 führte an allen 57 Messstationen aller Messringe zu ungewöhnlich hohen Ortsdosisleistungen. Alle Stationen registrierten dabei 40 - 80% höhere Werte als im Mittel, mit höchsten 10-Minutenwerten bis zu 180 nSv/h (siehe Absatz 4.1 ).

2.2 Störungen, Verfügbarkeit

Bedingt durch die vorgenommenen Systerierneuerungen der letzten Jahre ist die Häufigkeit von signifikanten Betriebsstörungen massiv gesiunken. Insgesamt betrug die Systemverfügbarkeit rund 97%, wovon der überwiegende Anteil in Systemabschaltungen im Rahmen von Umstellungs- / In- betriebsetzungs- und Wartungsarbeiten begründet lag.

Aufgegliedert nach Systemteilen sind nachfolgend die wesentlichen Störungen kurz dargestellt.

2.2.1 Hard- I Software

Im Bereich Hardware waren nur geringfügige Störungen zu verzeichnen. Defekte Arbeitsplatz- drucker und weitere Systemblockierungen (Blue-Screen) an den Arbeitsplatz- und Frontendrechnern waren immer mit der Ursache einer gewissen Instabilität im Zusammenhang mit den Onboard-SCSI-

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Kontrollern zu verzeichnen. Im Rahmen der lnstandhaltungsarbeiten 2003 werden diese Rechner ersetzt.

Im Bereich der Systemsoftware (Betriebssystem, Datenbank, Kommunuikationsprozesse) traten verschiedene Störungen auf. Als schwerwiegend zu bezeichnen waren Störungen im zentralen Datenbanksystem und im Kernsystem der Onlineprozesse. Diese Störungen wurden in aller Regel durch die Wartungsfirma unverzüglich bearbeitet und führten immer nur zu Ausfallzeiten eines Teiles des Gesamtsystems über einige Stunden bis zu einem Tag. Einige weitere Störungen traten erwartungsgemäss während der Umbauphace zum Doppelrechnersystem im Herbst auf.

Die Software der MADUK-ANPA-Applikation (Bediensystem) lief weitgehend stabil. Auch hier mehrten sich vorübergehend die Störungen im Anschluss an die lnbetriebsetzungsarbeiten. Durch umfangreiche Testarbeiten konnten die meisten wesentlichen Fehler erkannt und behoben werden.

2.2.2 lmmissionsmessstationen

Bei drei Messstationen zeigten sich technische Störungen:

0 Bei B-03 (Beznau, Schaltanlage) musste infolge gestörter Messwerte die gesamte Mess- und Sondenelektronik ausgetauscht werden.

0 Bei B-12 (Villigen, PSI Gästehaus) musste ebenfalls infolge gestörter Messwerte die gesamte Mess- und Sondenelektronik ausgetauscht werden.

Bei G-14 (Winznau, Schulanlage) musste eine Modemstörung behoben werden.

Bei 7 weiteren nicht gerätebedingten Störungen, die teilweise zu Datenverlusten führten, mussten Abklärungen getroffen werden. Diese LieferStörungen stellen sich kurz gefasst, wie folgt dar:

0 lnstallationsarbeiten (Fehlschaltungen) der SWISSCOM wurden letztlich als Ursache bei 6 ver- schiedenen Unterbrüchen in der Datenabfrage erkannt. Bis zur Wiederinstandsetzung ent- standen dabei insgesamt bleibende Datenverluste von gut 150 Stunden.

0 Ein Defekt an der SWISSCOM-Freileitung zur Station B-10 (Stilli, Regenbecken) führte bis zu deren Behebung ebenfalls zu einem Datenverlust von Ca. 50 Stunden.

An vier Standorten wurden Verlegungsarbeiten der Stationsinstallationen notwendig. Bei B-03 (Beznau, Schaltanlage), L-05 (Gippingen, Kindergarten) und M-06 (Mühleberg, Schufelacher) in- folge baulicher Veränderungen durch den Besitzer sowie bei B-17 (Böttstein, Hauptstrasse) auf Wunsch des neuen Standortbesitzers.

Der störungsbedingte Datenausfall über das ganze Betriebsjahr wahr trotzdem insgesamt ausser- ordentlich gering. Dies ist in manchen Fiillen der batteriegestützten Vorortdatenhaltung zu ver- danken. Die Betriebstauglichkeit der IMM-Stationen darf, auch wenn sich tendenziell Alterungs- erscheinung auszuwirken beginnen, als sehr gut eingestuft werden.

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2.2.3 Übernahme meteorologischer Daten

Die Anlieferung von meteorologischen Dcitentelegrammen von N A i und METEOSWISS verlief während des ganzen Jahres weitgehend störungsfrei. Bei den Belieferungsstörungen handelte es sich fast immer um nur sehr kurzzeitige Lielerstockungen im Zeitumfang von wenigen Stunden. Be- dingt durch die Installationsarbeiten am MADUK-System und wegen Störungen bei unseren Partnern ergaben sich zeitweise einige grössere Lücken mit einer Dauer von einigen Stunden bis wenigen Tagen. Zumeist wurden jedoch die Daten später noch angeliefert bzw. konnten nach- träglich verarbeitet werden. Insgesamt konnten Ca. 98% der Daten übernommen werden.

2.2.4 Netzwerk

Das im 2001 erneuerte Kommunikationsnetz arbeitete praktisch Störungsfrei. Probleme im Bereich der Kommunikation entstanden fast ausschliesslich durch die unter Absatz 2.2.2 erwähnten Arbeiten der SWISSCOM.

Die einzige nennenswerte Netzwerkstörung, in den Einrichtungen des Knotens Beznau eingetreten, wurde durch den Einfluss von Überspannun,g auf den Standleitungen zur ODL-Abfrage (Blitzschlag) verursacht.

2.3 Berichterstattung

Über die erfassten Daten und den Betrieb des MADUK-ANPA-Systems wurde im vergangenen Jahr wiederum in den folgenden Formen berichtet:

Die tägliche automatische Aufschaltung einer Auswahl von 16 Immissionsmesswerten (4 aus jedem Messring ) auf der Teletext-Seite 652 von SF I / TSR / TSI zeigten den Tagesmittelwert des Vortages in graphischer Form.

Monatlich wurde pro Messstation je eiri Bulletin erstellt, das über den Verlauf der Ortsdosis- leistung während des vergangenen Monates mit allfälligen Anmerkungen bei abnormalen Abwei- chungen, sowie einen Überblick über die letzten 3 Monate gibt. Empfänger dieser Monatsbulle- tins sind die Standorteigentümer der betreffenden Station, die KKW von allen Stationen aus ih- rem Messring, die Gemeinden und Kantone von den auf ihrem Hoheitsgebiet stehenden Statio- nen, die N A i von den mit NADAM gemeinsamen Standorten, die SUeR von allen Stationen so- wie weitere Interessierte von einzelnen Stationen.

Je Kalenderquartal wurde mittels eines technisch orientierten Quartalsberichtes über den Betrieb und die erfassten Daten detailliert berichtet. Empfänger dieser Berichte sind eine Reihe HSK- interner Stellen, die Kernkraftwerke, BAWSUER, KSR und NAZ.

Als Gesamtüberblick wird ein allgemeiner gehaltener Jahresbericht verfasst und an eine grössere Anzahl interessierter Stellen und Personen abgegeben.

2.4 Betriebsaufwand

Der Betrieb des MADUK-ANPA-Systems, Eletriebsüberwachung / Datenkontrolle / Pflege und War- tung / Qualitätskontrolle / Störungsbehebung konnte dank dem motivierten Einsatz der Betriebs- gruppe sichergestellt werden. Die Aufwendungen im Zusammenhang mit den Erneuerungsarbeiten

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2002 (Planung, Projektierung, Installation, Überprüfung und Abnahme) erforderten weitere hohe Zu- satzleistungen.

Insgesamt konnten für alle Arbeiten (Betrieb und Instandhaltung} Ca. 3 Personenjahre eingesetzt werden. Für die kommenden Jahre werden, in Anbetracht der jährlich vorzunehmenden Instand- haltungsarbeiten sowie weiterer noch notwendiger Aufwendungen zum Abbau zurückgestellter Auf- gaben, die verfügbaren personellen Mittel weiterhin nur knapp genügen. Weitere Optimierungen im Arbeitsaufwand für die tägliche Systembetreuung müssen durch die Schaffung unterstützender Hilfsmittel geschaffen werden.

Der finanzielle Aufwand für den Betrieb (ohne Personalkosten) im vergangenen Jahr belief sich auf insgesamt rund 1 Million Franken. Rund 220 Tausend Franken entfielen davon auf den Wartungs- vertrag. Damit wurden alle Aufwendungen für Störungsbehebungen, Ersatz von defektem Material, die vereinbarten Wartungsmassnahmen sowie der Hotline-Support abgedeckt. Mit rund 200 Tausend Franken schlugen die Gebühren und Taxen für das Mietleitungsnetz zu Buche. Stand- ortentschädigungen, Ersatz- und Verbraucihsmaterialien, IMM-Stationsumbauten und diverse Be- triebskosten beliefen sich auf rund 50 Tausend Franken. Auf 540 Tausend Franken kamen letztlich die Aufwendungen für die Instandhaltungs- und Ergänzungsarbeiten zu stehen.

3 Qualitätssicherung

3.1 Systembetrieb

Die Aufgaben im Bereich der Qualitätssicherung basieren auf dem Qualitätsmanagementsystem der HSK und dem darauf gestützten Betriebsheindbuch. Damit ist gewährleistet, dass alle Aufgaben im Zusammenhang mit dem Betrieb, der Wartung und der Instandhaltung/Erneuerung qualitätsgestützt und nachvollziehbar bearbeitet werden. Iri der Heute vorliegenden Fassung des Betriebshand- buches sind vor allem die Aufgaben für den täglichen Aufsichts- und Betreuungsbetrieb aber auch die organisatorischen Regelungen und Verfahren zur Berichterstattung, Instandhaltung, Information und Datenerfassung zwecks Bewertung der Betriebsqualität beschrieben.

Die Anwendung dieser Vorgaben hat sich bisher sehr gut bewährt. Insbesondere ist damit trotz Zu- nahme der Aufgaben (Komplexität des MADUK-Systems) ein effizientes, zielgerichtetes und auch nachvollziehbares Bearbeiten mit den derzeit gegebenen personellen Ressourcen möglich.

Die Erstellung und Einbindung von weiteren Prüf- und Überwachungswerkzeugen auf Rechnerbasis müssen den erforderlichen personellen Aufwand senken und gleichzeitig die Qualität des System- betriebes weiter verbessern.

3.2 Immiscionsdaten

Die Überprüfung der von den ODL-Messstationen erfassten Messwerte erfolgte wiederum durch eine Sonden-Funktionskontrolle vor Ort. An einigen Messstations-Standorten wurde eine wieder- holende Insitu-Spektrometriemessung vorgenommen. Die Ergebnisse werden in einer speziellen technischen Aktennotiz festgehalten.

Im einzelnen wird nachfolgend kurz auf die qualitätssichernden Massnahmen eingegangen:

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Bei der jährlichen Sondenfunktions-Kontrolle (Grafik 1 ) wird mittels einer Prüfquelle das Ergebnis des Niederdosis- und des Hochdosis-Zlihlrohres erfasst. Gleichzeitig wird diese Sondenfunk- tionskontrolle auch für die Überprüfung der Datenübermittlung, der korrekten Archivierung im MADUK-Datenarchiv sowie der Überprüfung der Alarmauslösung gemäss den parametrierten Schwellwerten benutzt. Die Funktionskontrolle ergab für die Prüfung des Niederdosis-Zählrohres mit Werten kleiner 110% ein sehr gutes Ergebnis. Für den hohen Messbereich ist das Ergebnis von kleiner 390% etwas weniger aussagekräftig, da der aus der Prüfquelle zu erreichende Signalwert sehr tief im Ansprechbereicti des Hochdosis-Zählrohres liegt. Die Ergebnisse der Prüfungen liegen alle klar innerhalb der für diese Messgeräte geltenden technischen Spezifika- tionen. Die Überprüfung zeigte, dass Archivierung und Alarmierung fehlerlos erfolgte.

0 Zur Erkennung von Veränderungen der radiologischen Situation wird für jede Messstation der ortsspezifische Parameter bestimmt. Zui? Bestimmung werden die Messwerte aus einer durch den Einfluss von Niederschlag ungestörten Periode von 48 Stunden verwendet. Aus den Gra- fiken 2 bis l l sind die berechneten Werte zusammengestellt. Die Konstanz der ortsspezifischen Parameterwerte seit Beginn der Bestimmung Anfangs 1995 ist bis auf wenige Ausnahmen sehr gut. Eine eindeutige Veränderung ist bei der Station B-10 (Stilli, Regenbecken) infolge eines Standortwechsel zu erkennen. Die deutliche Veränderung bei der Station L-05 (Gippingen, Kin- dergarten) ist ebenfalls einem Standortvvechsel des Messdetektors vom Gebäudedach auf die Wiese zuzuschreiben. Für die Station L-08 (Hettenschwil, Schulhaus) liegt die Ursache im Wechsel auf eine Messsonde mit einer etwas anderen Zählrohrcharakteristik. Die erkennbaren Veränderungen an Stationen wie z.B. 13-04 (Döttingen Altersheim) oder G-02 (Niedergösgen Mülifeld) sind noch nicht erklärt. Näheren Aufschluss darüber geben vielleicht die geplanten spektrometrischen Wiederholungsmessungen. Insgesamt sind jedoch alle Ergebnisse als Gut einzustufen und erfordern zur Zeit keine besonderen Massnahmen. - Bei den ebenfalls in den Grafiken dargestellten Messring-Mittelwerten ist die Ursache für die deutlich tieferen Werte im 1. Quartal 1999 eine damals hohe Schneedecke gewesen.

Im Rahmen der Messstationspflege und Wartung wurden bei allen Messstationen die insgesamt 114 Bleiakkus mittels einem Prüfgerät auf ihre noch vorhandene Kapazität überprüft. 11 Akkus mit einer Restkapazität von weniger als 70% mussten ersetzt werden.

3.3 Meteorologische Daten

Die meteorologischen Daten von den Meteotürmen der vier Kernkraftwerkstandorten, dem PSI und weiteren I 1 1 Messorten werden von der METEOSWISS erfasst, einer Grobplausibilisierung unter- zogen und uns in Form von Telegrammen <angeliefert. Die von den Meteotürmen gelieferten Mess- daten könnten im MADUK-System plausibilisiert und archiviert werden. Zur Anwendung für die Be- stimmung der möglichen Ausbreitung von radioaktiven Stoffen in der Luft gelangen jedoch stan- dardmässig die von NAZ angelieferten pla usibilisierten Daten. Eine Überprüfung der von Meteo- Swiss und NAZ angelieferten Meteowerte auf ihre richtige Übernahme und Archivierung wurde vor- genommen und als korrekt bewertet.

3.4 Anlage- und Emissionsdaten

Vereinbarungsgemäss wurde wiederum miI jedem Werk halbjährlich je eine Echtdatenzuschaltung zwecks Überprüfung der Datenübermittlurig und korrekten Archivierung im ANPA-Archiv vorge- nommen. Die Tests bestehen aus der Zuschaltung der aktuellen Anlage- und Emissiondaten über eine Zeitdauer von jeweils einer Stunde. Zu Beginn der Zuschaltung werden ausserdem zurück-

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liegende Werte (die sog. Historiedaten: 5 Stunden Anlage- und 72 Stunden Emissionsdaten) über- tragen. Ausserdem erfolgten im Rahmen der MADUK-lnstallationsarbeiten weitere Testzuschal- tungen. Alle Datenübernahmen verliefen, mit einer Ausnahme, zufriedenstellend. Mit der Zuschal- tung von Daten im zweiten Halbjahr aus dem KKW Gösgen wurden nicht alle Emissionsdaten ange- liefert. Nach Korrektur der Parametrierung loei der Auslieferung im Werk erfolgte dann auch diese erfolgreich. Die Testzuschaltungen zeigen allerdings immer nur die zum Prüfzeitpunkt gegebene Situation auf und geben keinerlei Garantie für eine korrekte Datenübernahme bei einer Störfallsi- tuation.

4 Messergebnisse

4.1 Immissions-Überwachung

Im Abschnitt 2.1 sind bereits die kurzzeitig erhöhten Messwerte als Ereignisse besprochen worden. Aus der Fülle der übrigen Messdaten sind in einem Extrakt in den Grafiken 12 und 13 von allen Im- missionsmessstationen die Monatsmittelwerte sowie die monatlich höchsten und tiefsten Tages- mittelwerte des vergangenen Jahres dargestellt. Die teilweise deutlichen Unterschiede im Niveau des Messwertes für eine Station ergeben sich wegen ihres Standortes auf Gebäudedächern (Sta- tionen G-05, G-12, L-02 bis März 2002, L-07 und M-04), oder weil sie auf Grund früherer Bauar- beiten nicht auf natürlich gewachsenem Untergrund aufgestellt sind (Stationen B-06, G-07, L-06 und M-03). Auf die an allen Stationen erfassten hohen Tageswerte im April wird in der Folge noch ein- gegangen.

In den Grafiken 14 bis 23 ist der Langzeitverlauf aller Immissionsmessstationen anhand von Monats- und Tagesmittelwerten seit Januar 1998 dargestellt. Mit Ausnahme der nachfolgend ange- sprochenen Besonderheiten sind die Schwankungen und Streuungen auf meteorologisch bedingte Situationen zurückzuführen.

0 Die Station B-09 bekam im Spätsommer 1999 ihren endgültigen Standort beim ZWILAG in Würenlingen. Davor stand sie als Testsiation im Keller des HSK-Gebäudes, also unbeeinflusst von meteorologisch bedingten Einwirkungen (Grafik 14).

0 Die Station B-10 (Stilli, Regenbecken) befand sich infolge umfassender Umbauarbeiten von März bis September 1998 ausser Betrieb (Grafik 14).

0 lnfolge Zerstörung anlässlich von Bauarbeiten befand sich die Station B-I 2 (Villigen, PSI-Gäste- haus) im September 1999 ausser Betrieb (Grafik 14).

0 Ab März 2002 ist die Messsonde der Station L-05 (Gippingen, Kindergarten) vom Flachdach des Kindergartengebäudes weg auf die Wiese versetzt worden (Grafik 20).

Alle übrigen Verläufe sind kurzfristige Veränderungen als Auswirkung von Niederschlag (Washout), starker Schneedecke (Februar 1999) oder auch wassergesättigtem Boden (Abschirmwirkung; April 2001). Stationen wie typischerweise (2-1 2 (Olten, Stadthaus) die auf Gebäudedächern oder anderem nicht natürlichen Untergrund stehen weisen neben einem tieferen Messwertniveau auch eine kleinere Streuung der Maxima / Minima-Werte auf.

Dass sich Niederschläge in erhöhten Tages-Maxima bzw. -Minima der Ortsdosisleistung nicht zwingend widerspiegeln, ist aus der Gegenüberstellung zwischen den Grafiken 24 und 25 er- sichtlich. Die hohen ODL-Tagesmittelwerte des Monats April 2002, deutlich auch bei allen Langzeit- verlaufdarstellungen sichtbar, stehen Vergleichsweise sehr geringen Niederschlagsmengen gegen- über. Eine Beziehung Niederschlagsmenge / Ortsdosisleistung gibt es nicht zwingend. Der augen-

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blickliche Zustand der Sättigung der Luft mil den Radon-Folgeprodukten sowie insbesondere die Art (Tropfengrösse) und Dauer des Niederschlags sind die hauptsächlichen Faktoren für die Effektivität einer Auswaschung (Washout) und den damit kurzzeitig erhöhten Ortsdosisleistungen. In den Grafiken 34 bis 36 ist am Beispiel der Ortsdosisleistung von Messstation 8-03 (Beznau, Schalt- anlage) und des unweit davon gemessenen Niederschlages die Auswirkung des länger andau- ernden Niederschlages mit einem hohen Auswasch-Effekt aufgezeigt. In Grafik 34 ist ersichtlich, dass die deutlich grösseren Regenmengen vom 26./27. April 2002 im Vergleich zum 13. April 2002 eine nur geringe Erhöhung der Ortsdosisleistung zur Folge hatte, also offensichtlich einen kleinen Washout-Effekt hatten. In den Grafiken 35 und 36 ist die Phase des Niederschlages vom 14. April 2002 noch näher betrachtet und zeigt die für diesen Fall, insbesondere bei den Stundenwerten (Grafik 35), sehr gute Beziehung zwischen Niederschlag und Ortsdosisleistungserhöhung.

4.2 Meteorologie

Neben der bereits erwähnten Darstellung der Niederschläge im Jahresverlauf (Grafik 24 und 25) ist aus den Grafiken 26 bis 33 die Verteilung von Windrichtung und Geschwindigkeit sowie die Häufig- keitsverteilung der vom System gemäss KTA - Regel 1508 errechneten Ausbreitungsklassen für jeden Kernkraftwerkstandort ersichtlich. Die Werte beziehen sich auf die Erfassungshöhe von I10 m bzw. für Beznau auf 70 m.

4.3 Anlage- und Emissionswerte

Anlage- und Emissionswerte werden während Normalbetrieb nicht erfasst. Die Daten aus den Test- zuschaltungen und den ergänzenden Zuschaltungen anlässlich des Ab- und Anfahrens der Werke werden, wie bereits erwähnt, im Rahmen der ANPA-Überprüfungarbeiten bewertet.

5 Schlussbemerkung

Das im Rahmen der vergangenen Jahre erneuerte und ergänzte MADUK-System befindet sich, was die zentralen Einrichtungen anbetrifft, auf einem guten aktuellen Stand der Technik. Nachhol- und Erneuerungsbedarf besteht in den Bereichen der Bereitstellung weiterer redundanter Systemteile im Netzwerk, der Modernisierung und Anpassung des Ausbreitungs- und Dosisberechnungspro- grammes ADP auf die Nutzungsbedürfnisae, der Hard- und Softwaremässigen Aktualisierung der Arbeitsplatzrechner und Subsysteme sowie der Einbringung von Systemergänzungen zur Verbes- serung der Betriebsqualität und zur Reduzierung des Betriebsaufwandes.

Mit den verfügbaren personellen Mitteln konnte das System, einschliesslich der Instandhaltungs- arbeiten, insgesamt in sehr guter Verfügbarkeit gehalten werden. Die engagierte Arbeit der Be- triebsgruppe, verbunden auch mit dem notnlendigen Quäntchen Glück und gut gewählter Produkte haben zu einem weiteren Betriebsjahr ohne gravierende Betriebsstörungen geführt. Die eingeführte und weiter auszubauende, qualitätsbasierte Betriebsarbeit hilft mit, Probleme frühzeitig erkennen und bearbeiten zu können. Neben den wiederum durchzuführenden Instandhaltungsaufgaben werden im Jahr 2003 die Schwerpunkte auf weiteren Verbesserungen für eine effiziente und quali- tätsgestützte Betriebsbetreuung sowie der Erstellung von aktuellen Dokumentationen zum System und dessen Nutzung sein.

Systemü berblick MADUK Fig. I

MADUK I I ( Stand 31.12.2002 )

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Situationsplan Messring Mühleberg Fig. 5

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Koordinate Gemeinde, Ortsbezeichnung

587.109 1205.578

588.341 1202.881

587.802 1202.462

Detligen, Gemeindehaus Wohlen, Salvisberg Mühleberg, Meteomast KKM

593.778 1202.204

587.746 I 201.568

587.400 I201.053

Wohlen,

Mühleberg,

Mühleberg, Schufelacher

Schulanlage 5m.583 i 2 o o . m

Marfeldinaen M48 Mühleberg, 585.964 I 201.463

M-10

M-l

M-12

Mühleberg, 586.470 I 201.921 Ufern Horn

Raum ZSA I Post

Golaten, 585.815 1203.737 Wittenberg

Detligen, 586.982 1203.197 Oberruntisen

Wileroltigen, 584.734 I 202.271

Stand: 31.12.2001

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Grafik 77

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70

40

Langzeitverlauf der Ortsdosisleistung im Messring Leibstadt Grafik 21

Monatsmittelwert sowie höchster und tiefster Tagesmittelwert

2001 2002

I 130

nSvlh 100

70

40

I I I I

130 nSvlh

100

70

40

I

Langzeitverlauf der Ortsdosisleistung im Messring Mühleberg Grafik 22

Monatsmittelwert sowie höchster und tiefster Tagesmittelwert 160

130 nSvlh

I00

70

40

I I I I

160,

130 nSvlh

100

70

40

I

I

160

130 nSvlh

100

70

40

160

130 nSvlh

100

70

40

130 nSvIh

100

70

40

130 nSvlh

100

70

40

.

Langzeitverlauf der Ortsdosisleistung im Messring Mühleberg Grafik 23 -. -. . . . - . Monatsmittelwert sowie höchster und tiefster Tagesmittelwert

130 ! I I J I nSvih

100

70

40

I I I I

130 nSvlh

100

70

40

I I 130

nCvlh 100

70

40

2001 2002

160

130 nSvlh

100

70

40 I I I I

I Y"

nSvlh 100

70

40

I I I I

130 nSvlh

100

70

40

160

140

120

100

60

40

20

0

Ortsdosisleistung 2002 am Ort der Niederschlagsmessung Grafik 24 Monatsmittelwerle, Tagesmaxima Iminima

111111111111 Beznau

B-03 Gösgen

G-07 Lei bstadt L-06

- Tages-Minima - Monats-Mittel

Mühleberg M-03

PSI B-I 1

220

200

180

160

140

NE 120 0 8. 2 100 L

.- -I

80

60

40

20

0

il-

Niederschläge 2002 Gemessen bei den Meteomasten der KKi 1

Januar 881 Febru;

Grafik 25

I -----ni

Beznau Gösgen Leibstadt Mühleberg Paul Scherrer Institut

70 I

6or Häufigkeit der Ausbreitungsklassen im Jahr 2002 Grafik 26

50r 30 I

A B

r mdan mFeb

UMrz QApr

BiMai mdun

Bdul ElAug

BSep BBOM

ONov DDez

I n

C D Aiisbreitungsklassen

E F

35

30

25

20

15

10

5

0

Windrichtungsvisrteilung im Jahr 2002 Werte vom Meteomast in 70 m Höhe Grafik 27 -

Fa >18rn/s 15-18dS

0 12-15 mls 9-12 mls

Ei 7-9mls 5-7mls

Ei 3-5 mls I3 23mlS 88 1-2mls In CIrn/S

0" 30' 60' 90' 120' 150" 180' 210" 240' 270" 300' 330' Nord Ost Süd West

Sektoren in deg

Häufigkeit der Ausbreiitungsklassen im Jahr 2002 Grafik 28

50

10

0 A

-1 HJan 88Feb

OMrz BApr

mMai fl9Jun

BBlJul EIAug

BSep HOkt

I3Nov mDez

n

B C D Ausbreitungsklassen

E F

35

30

25

Windrichtungsvlerteilung im Jahr 2002 Werte vom Meteomast in 110 rn

I Gösgen I 3he

7+ Grafik 29

B;B >18m/s

I3 12-15 mls 15-18m/~

fBI 9 - 1 2 m / ~ EI 7-9d.5 lsl 5-7m/s U 3-5mls U 2 3 m / s 88 1-2 m/s w 4 m / S

S :m I 15 - 0 L

10

5

0 0" 30' 60' 90" 120' 150" 180' 210" 240' 270" 300" 330'

Nord Ost Süd West Sektoren in deg

Häufigkeit der Ausbreiitungsklassen im Jahr 2002 Grafik 30 70

60

50

40

30

20

10

0

I

A B C. Ausbreitu

I I

UMrz BApr

WMai HJun

HJul UAug

mSep kilOkt

UNov c DDez

D gsklassen

E F

35

30

25

20

Windrichtungsverteilung im Jahr 2002 Grafik 31 Werte vom Meteomast in 110 m Höhe -

>18mis H 1 5 - 1 8 d s U 1 2 - 1 5 d ~

9 - 1 2 d S 7 - 9 d s

Bll 5 - 7 d s 0 3 6 d s 0 2 - 3 m l ~ ta 1-2 mls E I < 1 d s

15

10

5

0 0" 30" 60" 90" 120" 150"

Sektoren in deg Nord Ost

180" 210" 240° 270" 300" 330" Süd West

70

60

50

40

30

20

10

0

~~~ I

DJan 188Feb

OMrz EiApr

BBMai BJun

HJul DAug

NSep HOkt

~ UNov BDez rn

Grafik 32 Häufigkeit der Ausbreitungsklassen im Jahr 2002

-

d

n

A B C: D Ausbreitungsklassen

E F

Windrichtungsverteilung im Jahr 2002 Werte vom I

35 I

30

25

0" 30" 60" 900 120° Nord Ost

tteomast in 110 m Höhe

150" 180" 210" 240" Süd

Sektoren in deg

Grafik 33 - 881 >ISm/s N 15-18ds I3 12-15dS E4 9-12 m/s 13 7 - 9 d s

5 - 7 d s U 3 5 d s 0 2 3 d ~ 88 1 - 2 d s E! C I d S -

270" 300" 330' West

Grafik 34 c

Stundsnwsrte:

1111 " " p

Stundenmittelwerte 1 Moi

.....

Grafik 35