Viel Arbeit auch fürs ENSI bei den jährlichen KKW-Revisionen

Jedes der schweizerischen Kernkraftwerke wird einmal im Jahr abgestellt, damit der Betreiber die periodische Revision und den Brennstoffwechsel durchführen kann. Dies bedeutet viel Arbeit. Nicht nur für das Werkspersonal und die unterstützenden externen Fachkräfte, sondern auch für die Inspektoren des Eidgenössischen Nuklearsicherheitsinspektorats ENSI.

Einen erheblichen Teil seiner Inspektionen führt das ENSI nämlich während der Revisionsabstellungen der Kernkraftwerke (KKW) im Sommer durch. In dieser Zeit – wenn der Strombedarf in der Schweiz tief ist – werden die fünf Reaktoren der vier schweizerischen Kernkraftwerke (Beznau 1 und 2, Gösgen, Leibstadt und Mühleberg) abgestellt und die Generatoren vom Stromnetz getrennt.

Die Abstellungen der einzelnen KKW dauern üblicherweise zwischen zwei und sechs Wochen, je nach Umfang der Arbeiten. Die Anlage wird in dieser Zeit gewartet oder revidiert. Das heisst, es werden Reinigungs-, Kontroll-, Prüf-, Instandhaltungs- und Erneuerungsarbeiten ausgeführt. Hinzu kommen die zahlreichen Inspektionen der Fachleute des ENSI zu allen Tages- und Nachtstunden. Für all die Revisionsarbeiten müssen zusätzlich zu den eigenen Werksleuten noch mehrere hundert, ja bis über tausend Fachleute aus der ganzen Welt engagiert werden. Dies bedeutet für das Werk und insbesondere für die Fachleute des Strahlenschutzes und Wachpersonals eine grosse Herausforderung.

Einsatz rund um die Uhr

Während der Revisionsarbeiten in jedem der schweizerischen Kernkraftwerke stehen die Inspektoren des ENSI rund um die Uhr im Einsatz, denn die Revisionsarbeiten erfolgen im Schichtbetrieb. So kann es sein, dass zum Beispiel eine Komponente oder ein Ersatzteil zur späten Nachtzeit ersetzt oder eingebaut werden muss. Dann hat die Inspektion zu diesem Zeitpunkt zu erfolgen und kann nicht warten, bis es Tag ist.

Die Inspektoren des ENSI kommen aus verschiedenen Fachgebieten wie beispielsweise Elektro-, Maschinen-, Bau-, System-, Reaktortechnik oder Strahlenschutz. Fachleute aus der Sektion „Reaktorkern“ müssen zum Beispiel die korrekte und konforme Beladung des Reaktorkerns kontrollieren und die reaktorphysikalischen Kenngrössen überprüfen, bevor sie die Wiederinbetriebnahme des Leistungsbetriebs des Reaktors freigeben können. Fachleute aus der Sektion „Strahlenmessung“ nehmen während der Revision in der Umgebung des KKW Grasproben und werten sie im Messlabor des ENSI aus.

Neuer Kernbrennstoff

Zur gleichen Zeit wie die Revisionsarbeiten stattfinden, werden im Reaktor die verbrauchten respektive abgebrannten Brennelemente aus dem Reaktordruckbehälter ausgeladen und durch frische Elemente ersetzt. Die Brennelemente enthalten als Brennstoff Uran (spaltbares Uran-235). In den Druckwasserreaktoren von Beznau und Gösgen werden zudem Brennelemente mit sogenanntem MOX-Brennstoff (Mischoxid mit Anteilen von Uran und Plutonium) eingesetzt. Die Anordnung der Brennelemente im Reaktorkern des Reaktordruckbehälters muss vor jeder Neubeladung mit physikalischen Berechnungen neu bestimmt werden.

Mit der Brennelement-Wechselmaschine, einem speziell ausgerüsteten Kran, werden nach spezifischen Vorgaben die einzelnen Brennelemente umplatziert oder neu eingesetzt. Pro Jahr wird anlässlich des Brennstoffwechsels im Normalfall rund ein Sechstel bis ein Viertel der Brennelemente ersetzt. Der Reaktorkern eines jeden Kernkraftwerks ist unterschiedlich zum andern. Sowohl die Menge und Anordnung der Brennelemente als auch ihre Konstruktion und Dimension sind von Reaktor zu Reaktor unterschiedlich. Als Beispiel enthält der Reaktorkern von Leibstadt 648 Brennelemente, derjenige von Beznau 1 und 2 je 121 Elemente.

Die verbrauchten oder abgebrannten Brennelemente verbleiben in den Kernkraftwerken, wo sie in speziellen, mit Wasser gefüllten Brennelementbecken (auch Abklingbecken oder Nasslager genannt) gekühlt werden. Während rund fünf bis acht Jahren bleiben sie dort eingelagert. Das Wasser dieser Becken dient der Abfuhr der Nachzerfallswärme des verbrauchten Brennstoffs. Dessen Kühlung erfolgt in einem separaten Kühlkreislauf.

Instandhaltungsarbeiten und Prüfungen

Die Revisionsarbeiten zur Instandhaltung, Ertüchtigung und Erneuerung finden sowohl im nuklearen als auch im konventionellen Teil der Anlage statt. Dabei kommen Fachleute aus den unterschiedlichsten Fachgebieten zum Einsatz. Allein die Liste der maschinentechnischen Wiederholungsprüfungen geben einen Eindruck von Menge und Vielfalt der Arbeiten: Ultraschall-, Durchstrahlungs-, Wirbelstrom-, Farbeindring- und Dichtheitsprüfungen. Bei den Dichtheitsprüfungen von druckführenden Behältern und Leitungen zieht das ENSI einen schweizerischen Fachexperten bei, den Schweizerischen Verein für technische Inspektionen SVTI.

Nachdem der Werksbetreiber die Revision beendet hat, erfolgt der sogenannte Schlussrundgang mit den abschliessenden Inspektionen. Rund einen Tag vor dem geplanten Wiederanfahren der Anlage führen das ENSI sowie sein externer Experte SVTI ihre Rundgänge durch. Wenn dabei festgestellt wird, dass alles in betriebsbereitem und funktionstüchtigem Zustand ist und sich keine Befunde ergeben haben, die das Wiederanfahren und einen sicheren Leistungsbetrieb in Frage stellen, kann das ENSI grünes Licht für die Wiederaufnahme des nächsten rund einjährigen Betriebszyklus erteilen.