Wie geht das? Abschaltung eines Atomkraftwerks

Maschinenhaus Atomkraftwerk Ein Atomkraftwerk kann mit einer Schnellabschaltung heruntergefahren werden oder mit dem "betrieblichen Abfahren". In beiden Fällen wird die Energie erzeugende Kettenreaktion mit Steuerstäben gebremst oder gestoppt. Die Steuerstäbe werden in den Reaktorkern zwischen die Brennstäbe gesenkt.

Bei der Schnellabschaltung geschieht das durch automatisches Ausklinken der Stäbe, die dann von oben in den Reaktorkern fallen gelassen werden. Das ist eine Frage von Sekunden.

Bei der langsamen Abschaltung werden die Steuerstäbe schrittweise abgesenkt, womit neben der Leistung auch die Temperatur der Brennstäbe absinkt. Gleichzeitig sinkt die Temperatur des Reaktorkühlmittels, die im Betrieb bei etwa 300 Grad liegt, ab. Beim betrieblichen Abfahren wird in der Regel die Temperatur des Kühlmittels um 50 Grad Celsius pro Stunde gesenkt.

Gegenüber der Schnellabschaltung hat das langsamere betriebliche Abfahren den Vorteil, dass das Material geschont wird, wie Florian Jansen von der Kölner Gesellschaft für Reaktorsicherheit erläutert. Dabei wird in der Regel kontinuierlich die Temperatur um 50 Grad Celsius pro Stunde gesenkt.

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Danach entsteht aber immer noch Nachzerfallswärme: Die radioaktiven Spaltprodukte des Kernbrennstoffs zerfallen. Diese Wärme muss mit anhaltender Kühlung abgebaut werden. Das ist eine Frage von Wochen. Die Brennstäbe kommen anschließend in ein Abklingbecken, wo sie weiter gekühlt werden müssen, sonst erreichen sie in kurzer Zeit extreme Temperaturen, die noch lange nach dem Abschalten zur Schmelze führen können. Viele Monate später haben sich die Zerfallsprozesse soweit reduziert, dass zur Kühlung die Rippen eines Castorbehälters ausreichen.

Die Schnellabschaltung wird bei Risiko-Ereignissen, wie zum Beispiel dem Erdbeben in Japan, automatisch eingeleitet. Das normale Vorgehen des "betrieblichen Abfahrens" kann bei der Abschaltung der sieben alten Reaktoren in der Bundesrepublik angewendet werden.