Europa und China untersuchen gemeinsam schwere Unfallszenarien in Kernkraftwerken
ALISA bringt für beide Seiten Vorteile: China hat eines der am schnellsten wachsenden Kernkraftprogramme der Welt und ALISA war eine einzigartige Möglichkeit, um auf das europäische Fachwissen und bewährte Experimentalnetzwerk zuzugreifen. Europäische Forscher wiederum erhielten Zugang zu chinesischen Anlagen und konnten diese nutzen, um neue Forschungsvorhaben zu starten. Es steht viel auf dem Spiel. Die Experimentalforschung an schweren Unfällen ist nicht nur wichtig, um gewonnene Erkenntnisse zu beweisen, sondern auch um neue Phänomene zu beleuchten. Sie liefert Daten für die Kodexentwicklung und vervollständigt Leitlinien für den Umgang mit schweren Unfällen. Das Problem ist, dass für solche Forschung internationale Zusammenarbeit erforderlich ist, da die Beschaffenheit schwerer Unfallphänomene üblicherweise mit hohen Temperaturen und großen Mengen von prototypischem Corium und dessen komplexen chemischen und physikalischen Wechselwirkungen mit der Umgebung verbunden ist. „Die Erforschung schwerer Unfälle ist oftmals mit komplexen Problemen verbunden, die signifikante menschliche und finanzielle Ressourcen beinhalten, bis zu einem Punkt, an dem die Untersuchung im Rahmen eines nationalen Programms schlicht nicht durchführbar ist“, erklärt Dr.-Ing. Xiaoyang Gaus-Liu, technischer Koordinator von ALISA und Leiter der Severe Accident Research Group (SAR) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in Deutschland. „Dank ALISA konnten wir auf ein breites Netzwerk bestehender Experimentalprüfstände zugreifen, die zur Durchführung von Forschung an schweren Unfällen, zum Sammeln von Forschungsthemenvorschlägen von Forschern innerhalb des Netzwerks und zur Auswahl der besten Vorschläge für Experimente erforderlich sind.“ Zusammenarbeit zwischen Ost und West ALISA bestand tatsächlich aus zwei finanziell unabhängigen Projekten, eines in Europa und eines in China, die beide einen ähnlichen Maßstab für Experimentalprogramme bezüglich des gegenseitigen Zugangs boten. Die ausgewählten, groß angelegten Experimente waren auf verbleibende FuE-Probleme in Verbindung mit der Handhabung schwerer Unfälle in Leichtwasserreaktoren ausgerichtet. Die meisten Forschungsthemen mit hoher Priorität wurden untersucht, darunter vorzeitige Kernzerstörung bis zu verspäteter Rückhaltung in der Schmelzphase im unteren Bereich des Behälters, gefolgt von Brennstoff-Kühlmittel-Wechselwirkung außerhalb des Behälters und Wasserstoffverhalten im Behälter. Es wurden insgesamt zwölf Experimente im Rahmen des Projekts durchgeführt, die jeweils zu wertvollen Erkenntnissen führten. „Diese Experimente liefern Skalierungsdaten für das Corium-Verhalten im Behälter und für den Verbrennungscharakter von eingedämmtem H2, geben Aufschluss über die verschiedenen Kriterien für die externe Abkühlung von Corium im Behälter und beleuchten wichtige thermisch-physikalische Eigenschaften von Corium in unterschiedlichen Szenarien. Bei der Brennstoff-Kühlmittel-Interaktion entdeckten wir beachtlicherweise einen Überdruckaufbau in zwei Stufen während der Freisetzung von Corium in Wasser“, sagt Dr.-Ing. Gaus-Liu. Im Schatten von Fukushima Falls wir eines von Fukushima lernen können, dann ist es, dass sich die Erforschung schwerer Unfälle lohnt – unabhängig davon, wie kostspielig es ist. Die Atomkatastrophe erinnerte Europa auch an das potentielle Pulverfass, auf dem es sitzt: eine lange Liste mit älteren Kernkraftwerken, die ernsthafte Sicherheitsbedenken darstellen. Dank ALISA wurde die Forschung an potenziellen Unfällen erheblich vorangebracht und der Umgang mit schweren Unfällen verbessert. Es wird bereits weitere Zusammenarbeit mit chinesischen Instituten erwogen, entweder im Rahmen eines EU-Folgeprojekts oder durch ein bilaterales Übereinkommen für Zusammenarbeit.
Schlüsselbegriffe
ALISA, China, Europa, schwerer Unfall, Kernkraft, schnelle Kernabkühlung, Kernschmelzekühlung, Wasserstoff, Experimentalprüfstand, KIT
