Atomenergie

Alles unter Kontrolle

Im März 1979 kommt es im US-Atomkraftwerk Three Mile Island bei Harrisburg erstmals zu einer Kernschmelze – Auslöser ist eine unbedeutende Panne. Das Protokoll einer Beinahekatastrophe

© AFP/AFP/Getty Images

Das AKW Three Mile Island bei Harrisburg in dem US-Bundesstaat Pennsylvania nach dem Unglück

Vor 30 Jahren, im März 1979, geschah, was nach Prognosen von Atomgutachtern praktisch ausgeschlossen war: Der Reaktorblock eines Atomkraftwerks geriet außer Kontrolle. Es passierte im AKW Three Mile Island bei Harrisburg, der Hauptstadt des US-Bundesstaats Pennsylvania. Eine ganze Woche lang kämpften die Operateure der Betreiberfirma Metropolitan Edison Company und eine kontinuierlich anschwellende Expertenschar gegen das Inferno. Die erste Kernschmelze in einem Großreaktor konnten sie nicht verhindern. Als tonnenschwerer Sturzbach ergoss sich das weiß glühende Reaktorherz auf den Grund des Druckbehälters. Fast drei Viertel des Kerns aus 36.816 Brennstäben, gebündelt in 177 Brennelementen, waren bei Temperaturen nahe 2800 Grad geschmolzen. Noch lange grübelten Fachleute, warum das Stahlgefäß der ungeheuren Belastung standhielt und die radioaktive Glut sich nicht durch den Reaktor hindurchfressen konnte. Bis heute gibt es keine überzeugendere Antwort als: Glück gehabt.

Mehrere Hunderttausend Menschen in Harrisburg, Royalton, Goldboro, Middletown, Hummelstown und Hershey waren mit dem Schrecken (und mehreren radioaktiven Dampfwolken) davongekommen. 144.000 Anwohner hatten die Flucht ergriffen oder waren evakuiert worden. Harrisburg markierte den bis dahin schwersten Unfall in der Geschichte der Atomindustrie. »Ein Erdbeben, das die Menschen aus dem Kinderglauben gerissen hat, dass Atomenergie eine Technik wie jede andere ist«, schrieb stern- Autor Heinrich Jaenecke. »Harrisburg hat den Propagandanebel zerrissen.«

Es ist Mittwoch, der 28. März 1979, 4.00 Uhr morgens, als Anwohner ein donnerndes Geräusch hören. Es kommt aus dem zweiten Reaktorblock, der erst wenige Wochen zuvor, am 30. Dezember 1978, in Betrieb gegangen ist. In dem Kraftwerk haben sich gerade zwei Wasserpumpen im nichtradioaktiven Kreislauf von selbst abgeschaltet. In das pneumatische Steuerungssystem ist ein wenig Feuchtigkeit eingedrungen und hat die Abschaltung ausgelöst. Der Defekt bedeutet keine besondere Gefahr, aber er ist für die Sicherheit doch relevant. Denn die Pumpen halten die Zirkulation des Kühlwassers in Schwung, die dafür sorgt, dass die im Reaktorkern bei der Atomspaltung produzierte Hitze ständig abgeführt wird. Dies geschieht über den Wärmetauscher, wo ein Teil der Wärme des Primärkreislaufs an den zweiten, den nichtradioaktiven Kühlkreislauf abgegeben wird.

Wenn die Pumpen ausfallen, müssen die Notspeisewasserpumpen ihre Arbeit übernehmen und für den notwendigen Nachschub an Kühlwasser sorgen. Ohne Verzögerung springen die beiden Reservemaschinen an, die Operateure überzeugen sich durch einen Blick auf die Schalttafel. Was sie nicht sehen: Der Wasserzufluss für die beiden Notpumpen ist blockiert. Bei den letzten Wartungsarbeiten sind versehentlich zwei Ventile nicht wieder geöffnet worden. Wie jede Hausfrau beim Verlassen ihrer Wohnung fest davon überzeugt ist, den Elektroherd abgeschaltet zu haben, so beeiden auch die für die letzte Wartung verantwortlichen Atomwerker Earl Hemmila und Martin Cooper bei späteren Vernehmungen, dass sie nach ihrem Routinecheck die Ventile wieder in die vorschriftsmäßige Offenstellung gebracht haben.

Doch an diesem Mittwochmorgen sind die Ventile definitiv geschlossen, die ordnungsgemäß arbeitenden Reservepumpen drücken das Kühlwasser pausenlos in eine gesperrte Leitung. Auf dem Steuerpult der Anlage, wo 1600 Anzeiger und Lämpchen den Betriebszustand vielfarbig kommunizieren, hätten die Reaktorfahrer die falsche Ventilstellung erkennen können. Ein kleiner gelber Reparaturzettel verdeckt aber einen der zwei Ventilanzeiger, und die Bediener haben ja auch keinerlei Grund, eine falsche Position zu vermuten.

Als Folge der gesperrten Zuflüsse wird die Wärme des Reaktors nicht mehr ausreichend abgeführt. Temperatur und Druck im Reaktorkern steigen, das heißer werdende Wasser dehnt sich aus wie ein Ballon. Zur Entlastung öffnet sich ein Überdruckventil PORV (pilot operated relief valve), Wasser und Dampf schießen röhrend aus dem Druckhaltertank des TMI-2-Reaktors. Nur acht Sekunden sind seit dem Ausfall der Speisewasserpumpen vergangen. Und schon wieder reagieren die Sicherheitssysteme des Kraftwerks. Sie leiten wegen der Störung vollautomatisch die Schnellabschaltung ein. 69 Steuerstäbe, die den Neutronenfluss abbremsen, fallen wie rettende Engel zwischen die Brennstäbe des Reaktorkerns. Sekunden später ist die Kernspaltung unterbrochen, das Reaktorherz von TMI-2 beruhigt sich und produziert keine direkte Reaktionswärme mehr. Nur die heimtückische Nachzerfallswärme des nuklearen Prozesses, die etwa sechs Prozent ausmacht, heizt jetzt noch ein. Auch sie muss zuverlässig abgeführt werden, um ein Überhitzen zu verhindern.

Weitere 13 Sekunden vergehen. Nach der Schnellabschaltung sinken Temperatur und Druck. Das Messgerät zeigt 155 bar, jetzt müsste sich das Überdruckventil wieder schließen. Ein Signal auf der Schalttafel bestätigt, dass der Schließbefehl angekommen ist, aber eben nur der Befehl. Aus unerklärlichen Gründen klemmt das PORV. Es bleibt für die nächsten zwei Stunden und 22 Minuten geöffnet und wird zur infernalischen Schwachstelle.

Die Operateure merken nicht, dass durch das Überdruckventil große Mengen dringend notwendigen Kühlwassers verloren gehen. Die vom damaligen USPräsidenten Jimmy Carter eingesetzte Untersuchungskommission wird später feststellen: »In den ersten 100 Minuten flossen 110.000 Liter – mehr als ein Drittel der gesamten Kapazität des Kühlsystems – durch das Ventil ab. Hätte es sich wie vorgesehen geschlossen oder hätte das Personal bemerkt, dass es offen stand […], wäre der Unfall auf Three Mile Island ein unbedeutendes Ereignis gewesen.«

Die Warnleuchten blinken, doch die Techniker begreifen nichts

Die vier Männer in der Reaktorwarte, die Schichtleiter Bill Zewe und Fred Scheimann, assistiert von den Reaktorfahrern Edwards Frederick und Craig Faust, sind überfordert. Die Informationsflut, die in den entscheidenden Minuten und Stunden über sie hereinbricht, wird vom Datenschreiber dokumentiert. Sobald Temperaturen und Betriebszustand in einen kritischen Bereich geraten, erscheint ein Fragezeichen auf dem Ausdruck. In der Unfallnacht und am nächsten Tag reiht sich auf den Papierschlangen eine endlose Spur von Fragezeichen.

Auch die Schalttafel trägt eher zur Verwirrung bei. Schon in den ersten zwei Unfallminuten erhalten die Reaktorfahrer 200 Alarmmeldungen. Schichtleiter Zewe: »Wir hatten buchstäblich jeden Alarm, alles war rot.« Als später auch noch die Strahlungsmesser Lichtsignale senden und radioaktive Kontaminationen anzeigen, sieht die Reaktorwarte für Craig Faust aus »wie die blinkende bunte Lichterkette eines Weihnachtsbaums. Ich hätte die ganze Schalttafel an die Wand knallen können.«

Aber noch verfügt die Sicherheitstechnik von Three Mile Island über einen letzten Trumpf: die high pressure injection. Die HPI ist ein weiteres Notkühlsystem, das in der Lage ist, einen mittelgroßen Swimmingpool in 20 Minuten zu füllen. Bei großen Leckagen oder Rohrbrüchen kann sie 5000 Liter Wasser pro Minute in den Reaktorkern schießen. Nur zwei Minuten sind seit Beginn des Störfalls vergangen, als die HPI anspringt und ihre Flut in den Primärkreis peitscht. Zweieinhalb Minuten lang. Dann drosseln die Operateure die Wasserzufuhr und schließen sie wenige Minuten später ganz – der alles entscheidende Bedienungsfehler.

Die Mannschaft ist verwirrt. Sie weiß immer noch nicht, dass das Überdruckventil PORV geöffnet ist und zu ständigem Kühlwasserverlust führt. Und sie ahnt auch nicht, dass die Notspeisewasserpumpen durch zwei geschlossene Ventile nach wie vor blockiert sind. Stattdessen befürchten die Operateure eine »Überspeisung« mit Wasser und technische Schäden durch den Dauerbetrieb der Hochdruckpumpen, der zu Haarrissen im Reaktordruckbehälter führen kann. Sie rätseln, warum sich die HPI überhaupt eingeschaltet hat.

Der Druckanzeiger signalisiert zwar weiter einen unerklärlich fallenden Druck im Reaktorkern, aber vielleicht liegt ja nur ein Instrumentenfehler vor. »Hätten die Operateure dem Druckmesser geglaubt«, so lautet die Analyse des US-Katastrophenforschers Charles Perrow, »hätte es bedeutet, dass der Reaktorkern freigelegt wird.« Die Atomwerker hätten also das Ungeheuerliche annehmen müssen: das Durchbrennen des nicht mehr ausreichend gekühlten und teilweise trocken gefallenen Kerns. Eine solche Katastrophe hat es noch nie gegeben. Aber genau jetzt passiert sie.

Fünfeinhalb Minuten nach Beginn des Unfalls erreicht das Kühlwasser seinen Siedepunkt und beginnt zu verkochen. Dampfblasen bilden sich und verdrängen weiteres Kühlmittel. Das Reaktorherz von TMI-2 ist in höchster Not und beginnt zu bersten.

Um 4.08 Uhr, acht Minuten nach Beginn des Unfalls, entdecken die Operateure endlich die geschlossenen Ventile der Notspeisewasserpumpen im Sekundärkreis, aber erst zwei Stunden später wird das entscheidende, offen stehende PORV überprüft. Inzwischen hat sich der Schaltraum mit weiteren Technikern gefüllt. Die Alarmsignale haben sie angelockt, und Schichtleiter Zewe will, dass zusätzliche Augenpaare über die Instrumente schauen. An die 40 Personen drängen sich schließlich in der Reaktorwarte, ununterbrochen klingeln Telefone, werden Experten des Kraftwerksherstellers Babcock & Wilcox und der Atomaufsicht zurate gezogen. Und alle blicken immer wieder ratlos auf die Schalttafel. Um 6.20 Uhr kommt der Schichtwechsel dazwischen. Er vergrößert noch einmal das Chaos, bringt aber endlich die rettende Idee. Der offizielle Unfallbericht kann später nicht mehr klären, wer genau veranlasst hat, die Stellung des PORV zu überprüfen. Aber genau dies geschieht jetzt.

Um 6.22 Uhr, nach zwei Stunden und 22 Minuten, wird das für die Eskalation des Unfalls verantwortliche, noch immer klemmende Überdruckventil entdeckt und das von ihm verursachte Loch im Primärkreislauf durch ein weiteres, davor sitzendes Ventil geschlossen. Aber aus unerklärlichen Gründen wird die HPI-Notkühlung, die mit ihrer Kraft das verloren gegangene Wasser im Reaktorkern schnell hätte ersetzen können, nicht eingeschaltet. Erst um 8.26 Uhr werden die Hochdruckpumpen erneut aktiviert.

Da ist der Reaktor längst außer Kontrolle. Schon um 6.15 Uhr, heißt es im Untersuchungsbericht, »war der Wasserstand im Reaktorkern so weit abgesunken, dass der obere Teil freigelegt wurde«, um 6.48 Uhr sind zwei Drittel des 3,60 Meter hohen Kerns ohne Kühlung, die Temperatur im Inneren der Brennelemente steigt auf über 2000 Grad. Um 6.55 Uhr ruft Schichtleiter Bill Zewe den Notstand im Atomkraftwerk aus. Per Definition ist damit ein Zustand erreicht, der zum »unkontrollierten Freisetzen von Radioaktivität« führen kann. Um 7.24 Uhr geht der Direktor von Three Mile Island, Gary Miller, eine Stufe höher und erklärt den »allgemeinen Notstand«. Damit werden »ernsthafte Strahlengefährdungen für Gesundheit und Sicherheit der Öffentlichkeit« eingestanden. Und die bestehen in der Tat. Große Mengen radioaktiv verseuchten Wassers und Wasserdampfs sind aus dem Primärkreislauf ausgetreten. Sie haben sich in Tanks und im sogenannten Reaktorsumpf gesammelt. Immer wieder werden Dampfstöße freigesetzt.

Inzwischen sind Messtrupps unterwegs. Miller will sich ein Bild verschaffen, wie es »draußen« aussieht, wo der erste warme Frühlingstag des Jahres heraufzieht. Um 7.48 Uhr meldet ein nach Westen entsandtes Team Normalwerte, Minuten später dasselbe Resultat im Norden. Vorläufige Entwarnung von außen, höchste Not im Innern. 16 Stunden lang bleibt der Reaktor außer Kontrolle.

Weitere Tage und Nächte kämpfen die besten Köpfe der Atomfirmen gegen das Grauen. Ihr schlimmster Feind ist eine Wasserstoffblase, die sich aus dem brisanten Gebräu von Dampf, Kühlwasser und geschmolzenen Brennstäben gebildet hat. Die Atomaufsichtsbehörde NRC (Nuclear Regulatory Commission) hält eine große, alles verschlingende Explosion für möglich und rät zur Evakuierung der Bevölkerung. Doch es gibt weder Notfallpläne noch ein Krankenhaus in der näheren Umgebung.

Am Freitag, dem 30. März, eine halbe Stunde nach Mitternacht, entscheidet sich Gouverneur Richard Thornburgh, die Evakuierung von Schwangeren und Kindern im Umkreis von acht Kilometern zu empfehlen, die Betroffenen erhalten aber erst am Sonntag die entsprechende Aufforderung. Da hat Thornburgh den eigenen Sohn längst in Sicherheit gebracht. Auf der Autobahn wird die Westrichtung gesperrt, alle vier Spuren führen nach Osten. Viele Anwohner sind längst geflohen. 43.000 Menschen aus der Fünf-Meilen-Zone, 70.000 aus der Zehn-Meilen-Zone und 31.000 aus der 15-Meilen-Zone verlassen das Gefahrengebiet, bis am 9. April Entwarnung kommt. Wer zurückbleibt, trägt seine Entscheidung wie eine Tapferkeitsmedaille.

Der lokale Rundfunksender Harrisburg Radio Station WKBO 1230 hatte gleich am 28. März um 8.25 Uhr als Erster den Unfall gemeldet. Ein Mitarbeiter des Senders war über seine CB-Funk-Anlage zum Ohrenzeugen geworden, wie man Polizei und Feuerwehr mobilisiert hatte. Nachrichtenchef Mike Pintek rief daraufhin die Pressestelle im Kraftwerk an und wurde abgewimmelt: »Keine Zeit, wir haben ein Problem.« Blaine Fabian, Leiter der Kommunikationsabteilung bei der Betreiberfirma Met Edison in Reading, war weniger zugeknöpft. »Fabian kam schnell zur Sache«, gab Pintek später zu Protokoll, »und erklärte mir, es gebe einen allgemeinen Notstand.« Auf Nachfrage nannte er »Probleme mit einer Wasserpumpe« als Ursache. Außerhalb des Kernkraftwerks bestehe jedoch keine Gefahr, log der Met-Edison-Sprecher. Pintek glaubte ihm: »Ich bemühte mich, das Ganze herunterzuspielen, um die Bevölkerung nicht unnötig zu beunruhigen.«

Um 9.06 Uhr schickte der Nachrichtendienst Associated Press eine erste Meldung über die Fernschreiber. In einem Reaktor von Three Mile Island gebe es einen Notstand, durch ein nicht näher bezeichnetes Leck sei Radioaktivität entwichen. Die Betreiberfirma habe mit dem Polizeihubschrauber ein Überwachungsteam eingeflogen.

Um 9.15 Uhr wurde US-Präsident Jimmy Carter von der Atomaufsichtsbehörde informiert. In den nachfolgenden Stunden häuften sich Erklärungen und Interviews von Regierungsstellen, Polizeisprechern, Gouverneuren und Atomexperten – der Bienenkorb summte. Der Vize-Gouverneur von Pennsylvania, Bill Scranton, der die Notfallmaßnahmen überwachte, erklärte den versammelten Journalisten am späten Vormittag: »Alles ist unter Kontrolle. Es gibt und gab keine Gefahr für Gesundheit und Sicherheit der Bevölkerung. Es sind geringe Mengen Radioaktivität freigesetzt worden. Alle Sicherheitseinrichtungen arbeiten zur vollen Zufriedenheit.«

Nur einmal in 100.000 Jahren könne so etwas passieren

Im Reaktor kämpften die Operateure verzweifelt weitere fünf Tage. Inzwischen bangte die ganze Welt mit. Hoffnung in Harrisburg, hieß am 3. April 1979 die Schlagzeile der FAZ auf Seite eins. Der Meiler sei wieder stabil, die »in die Luft abgegebene Radioaktivität hat bislang nicht zur Verseuchung der untersten Luftschichten oder des Bodens geführt«.

Wie viel Radioaktivität tatsächlich entwichen war und wie viele Menschen deshalb an Krebs erkrankten, wird für immer umstritten bleiben. Der offizielle Untersuchungsbericht wollte es dennoch ganz genau wissen und bezifferte die Strahlenbelastung im Umkreis von acht Kilometern zum Reaktor auf »10 Prozent der jährlichen natürlichen Strahlenexposition«. Die Frauen von Harrisburg, die sich nach dem Unfall zusammenschlossen, hatten dazu ihre eigene Meinung: »Wir werden nie erfahren, wie viel wir wirklich abbekommen haben.«

Der alles zerstörende GAU konnte auf Three Mile Island mit viel Glück gerade noch vermieden werden. Aber Harrisburg wurde zum Fanal. Die Kernkraft-Konjunktur hatte schon vorher einen Einbruch erlebt, nun beschleunigte sich der Niedergang. Allein in den USA, wo heute noch 104 Meiler am Netz sind, wurden mehr als 100 Bauprojekte aufgegeben. Die Kernschmelze war kein Hirngespinst von Berufsdemonstranten und Latzhosenbrigaden mehr, sie war bittere Realität. Nur einmal in 100.000 Jahren, so hatten Experten die Skeptiker einst beruhigt, könne so etwas passieren. »Kinder, wie die Zeit vergeht!«, höhnten jetzt die Atomgegner.

Der Autor ist Journalist und einer der beiden Chefredakteure des neuen Umweltmagazins »zeozwei«