Von Thomas von Randow

Der Weg zum nuklearen Desaster auf deutschem Boden könnte so aussehen: In der großen Betonkugel, dem Sicherheitsbehälter eines Kernkraftwerks – Durchmesser knapp 60 Meter – ist ein Rohr gebrochen. Wasser strömt aus der Bruchstelle des „Primärkreises“, Wasser, das in einem geschlossenen Umlauf die bei der Kettenreaktion im Reaktorkern entstehende Hitze zu den Dampferzeugern transportieren und dann wieder zum Kern zurückfließen sollte. Jetzt ergießt es sich in die mit Stahl ausgekleidete Riesenkugel.

Das Kernkraftwerk ist für einen solchen Störfall ausgelegt: Automatisch wird die Kettenreaktion im Reaktor-Druckgefäß, einem 13 Meter langen Stahlzylinder von fünf Meter Durchmesser – vergleichbar dem vertikal aufgestellten Tank eines Tanklastwagens –, unterbrochen; gleichzeitig ergießt sich Wasser automatisch aus dem Notkühlsystem in dieses Gefäß. Das ist notwendig. Denn nachdem die Kettenreaktion aufgehört hat, entsteht im Reaktorkern immer noch Hitze, die „Nachzerfallswärme“, die abgeführt werden muß. Dafür also ist gesorgt – auch dann noch, wenn zwei von den vier vorhandenen Notkühlsystemen ausfallen sollten.

Nach 20 Minuten jedoch ist das Wasserreservoir der Notkühlung erschöpft. Auch dafür ist Vorsorge getroffen. Wiederum automatisch schaltet sich nun das System um. Inzwischen hat sich am Boden der großen Kugel genug Kühlwasser angesammelt (dank dem Leck im Kühlrohr), daß nunmehr dieses Reservoir im sogenannten „Sumpfwälzbetrieb“ zur Kühlung genutzt wird, bis endlich der Nachheizprozeß abgeklungen ist und das gebrochene Rohr geflickt werden kann.

Wenn der Kern zu schmelzen beginnt

Diesmal aber funktioniert der Sumpfwälzbetrieb nicht. Obwohl auch hier nur zwei von vier vorhandenen Pumpsystemen hätten zu arbeiten brauchen, ist diese zweite Notkühlphase ausgefallen. Gefahr ist im Verzug. Im Reaktor-Druckgefäß wird das verbliebene Wasser aufgeheizt, es verdampft, und der Dampf strömt durch das Leck im Rohr in den Sicherheitsbehälter; darum sinkt im Druckgefäß der Wasserspiegel. Bald sind die oberen Zonen des Reaktorkerns freigelegt. Der Kern, ein fast vier Meter langes Bündel aus 193 Brennelementen, in deren Stahlhüllen sich je 236 Uran-Brennstäbe befinden, wird immer heißer. Sobald deren Temperatur 950 Grad Celsius erreicht, setzt eine chemische Reaktion zwischen dem Wasserdampf und dem Element Zirkon in den Hüllrohren der Brennelemente ein. Diese Zirkon-Wasser-Reaktion setzt Energie frei, die den Reaktorkern zusätzlich aufheizt. Überdies entsteht dabei Wasserstoff, der durch das Leck im Kühlrohr in den Sicherheitsbehälter strömt. Er kann dort abbrennen oder aber sich mit Sauerstoff zu hochexplosivem Knallgas mischen. In jedem Fall trägt der Wasserstoff dazu bei, daß sich der Druck in der Kugel erhöht.