Die Grenzwerte für die Abgaben radioaktiver Stoffe über Abluft oder Abwasser (Abgabelimiten) sind gemäss Kernenergiegesetzgebung in der Regel in der Betriebsbewilligung für die jeweilige Kernanlage festgelegt. Für einige Forschungsanlagen, unter anderem das Paul Scherrer Institut PSI, existiert dafür eine spezifische Abgabebewilligung.

Die Abgabelimiten sind dabei so gewählt, dass eine Person in der Umgebung einer Kernanlage auch unter ungünstigen Annahmen höchstens eine jährliche Dosis von 0,3 Millisievert durch Direktstrahlung und aus den radioaktiven Abgaben akkumulieren kann. Das entspricht rund fünf Prozent der durchschnittlichen jährlichen Strahlenbelastung in der Schweiz.

Abgaben über den Abluftkamin

Die Abgabekontrolle umfasst dabei einerseits eine kontinuierliche Messung mittels Abluftmonitore. Diese zeigen das Erreichen von voreingestellten Warn- und Alarmschwellen bei den einzelnen Stoffgruppen im Kommandoraum der Anlage an; gegebenenfalls lösen sie geeignete Gegenmassnahmen aus. Andererseits erfolgen in allen Anlagen sogenannte bilanzierende Messungen, um die gesamthaft während eines Zeitraums emittierten radioaktiven Stoffe zu ermitteln und mit den anwendbaren Limiten zu vergleichen. Die Abgaben über die Abluft erfolgen im Normalbetrieb über den Abluftkamin. Limitiert sind hier die kurzzeitige und die jährliche Abgabe der drei Stoffgruppen Edelgase, Aerosole mit Halbwertszeiten grösser acht Tage und Iod. Für spezielle Anlagen können zudem die Abgaben von C-14 und Tritium begrenzt sein.

Die Überwachung der luftgetragenen radioaktiven Abgaben erfolgt in den einzelnen Kernanlagen durch den Betreiber gemäss den Vorgaben des sogenannten Abgabe- und Umgebungsüberwachungs-Reglements.

Abgaben an Gewässer

Flüssige radioaktive Abgaben aus Kernanlagen erfolgen in der Regel chargenweise. Das heisst, die radioaktiven Abwässer werden in Tanks gesammelt und anschliessend kontrolliert an Oberflächengewässer abgegeben. Limitiert sind in diesem Fall die Werte von Tritium und den übrigen Radionukliden – einerseits für die jährlichen Abgaben, andererseits für die Tanks vor der Abgabe.

Die Überwachung der Abgaben erfolgt auch hier durch den Betreiber gemäss dem erwähnten Reglement. Dabei wird die gesamte Aktivitätskonzentration im abgabebereiten Tank ermittelt. Wenn der ermittelte Aktivitätswert die Konzentrationslimite unterschreitet, kann der Tankinhalt nach der Entnahme einer Probe für die spätere Bilanzierung an das Oberflächengewässer abgepumpt werden.

Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, sind vor einer Abgabe weitere, verfeinerte Messungen und gegebenenfalls eine erneute Aufbereitung des Tankinhalts mittels Verdampfern oder Filtern notwendig. In der Abgabeleitung ist zudem ein Wächtermonitor installiert, welcher die Abgabe aus dem Tank unterbricht, wenn ein voreingestellter Schwellenwert überschritten wird.

Werte werden bilanziert

Für einen bestimmten Zeitraum, beispielsweise ein Quartal oder ein Jahr, wird die Menge der abgegebenen Radioaktivität zusammengezählt. Für diese Bilanzierung werden die vor der Abgabe erhobenen Bilanzierungsproben oder auch Monatsmischproben im Labor mittels verschiedener Analyseverfahren (Gammaspektrometrie, Beta- und Alphamessungen) ausgewertet. Die Resultate werden mit den Jahresabgabelimiten verglichen.

Die Resultate der Abgabebilanzierung und die Aktivitätskonzentrationen, welche für die Überprüfung der Einhaltung aller Abgabelimiten notwendig sind, werden von den Kernanlagen in ihren Monats- und Quartalsberichten dargelegt.

ENSI überprüft Abgabeüberwachung

Im Rahmen von Inspektionen überzeugt sich das Eidgenössische Nuklearsicherheitsinspektorat ENSI, dass die Abgabeüberwachung gemäss den Erfordernissen des Abgabe- und Umgebungsüberwachungsreglements durchgeführt wird. Das ENSI und das Bundesamt für Gesundheit BAG erheben zudem stichprobenweise Proben und führen eigene Messungen durch, um die Messverfahren der Werke zu überprüfen.

Durch Messungen und Probenahmen in der Umgebung werden die radiologischen Auswirkungen erfasst. Diese Messungen erfolgen gemäss einem von BAG und ENSI gemeinsam aufgestellten Messprogramm, welches ebenfalls einen integrierten Bestandteil des Abgabe- und Umgebungsüberwachungsreglements für die jeweilige Anlage darstellt. Die Messungen selbst werden von verschiedenen Labors und Messstellen von Bund, Kantonen und Betreibern durchgeführt.

Die Resultate der Abgabe- und Umgebungsüberwachung werden jährlich im Aufsichts- und Strahlenschutzbericht des ENSI sowie dem Jahresbericht zur Umweltradioaktivität des BAG veröffentlicht.

Dr. Anne Eckhardt, Präsidentin ENSI-Rat

Viele Blicke richten sich auf das ENSI. Dabei scheint gelegentlich Skepsis gegenüber der starken Stellung des ENSI bei der Aufsicht durch. Immer wieder wird kritisiert, das Vieraugenprinzip werde zu wenig beachtet und es wird gefordert, mehr Stimmen in die Aufsicht einzubeziehen. Damit sind vor allem Stimmen gemeint, welche der Nutzung der Kernenergie kritisch gegenüber stehen.

Die Aufsicht über die Sicherheit von Kernanlagen bezieht jedoch schon seit langem mehr als vier Augen ein. Zahlreiche Fachleute blicken auf die Sicherheit von Kernanlagen – aus unterschiedlichen Positionen und mit einer grossen Vielfalt von Sichtweisen.

Nach dem Kernenergiegesetz sind die Betreiber für die Sicherheit der Kernanlagen verantwortlich. Gestützt auf dieses Gesetz und damit im Auftrag der Schweizer Bevölkerung nimmt das ENSI die Aufsicht über die Sicherheit der Kernanlagen wahr. Dabei wacht es insbesondere darüber, dass die Betreiber der Kernkraftwerke ihren gesetzlichen Verpflichtungen nachkommen. Die Aufsicht ist also bereits eine Umsetzung des Vieraugenprinzips: Neben den Betreibern ist das ENSI die zweite Institution, welche die Sicherheit im Blick hat.

Innerhalb des ENSI wird das Mehraugenprinzip ebenfalls gelebt. Rund 140 Mitarbeitende aus unterschiedlichen Fachdisziplinen arbeiten dort zusammen. Aufsichtsentscheide werden unter Fachleuten gleicher Ausrichtung diskutiert, also zum Beispiel unter Maschinen- oder Elektroingenieuren. Eine besondere Stärke des ENSI liegt im Zusammenwirken verschiedener Disziplinen. So kommen bei Fragen, welche verschiedene Fachkompetenzen berühren, beispielsweise Maschineningenieure, Organisationspsychologen und Strahlenschützer zu Wort und bringen ihre jeweils unterschiedlichen Sichtweisen ein. Das Qualitätssicherungssystem gewährleistet, dass all dies nachvollziehbar und nach klaren Regeln geschieht.

Das interne Aufsichtsorgan des ENSI ist der ENSI-Rat mit seinen fachkundigen Mitgliedern. Er schaut bei der Aufsicht des ENSI genau hin und greift frühzeitig ein, wenn ihm etwas unklar oder fragwürdig erscheint.

Bevor das ENSI einen Entscheid fällt, hat dieser also in der Regel viele Augen passiert.

Um zusätzliche Perspektiven und Kompetenzen in seine Arbeit einfliessen zu lassen, zieht das ENSI darüber hinaus externe Experten bei. Dazu zählen spezialisierte Firmen und Organisationen wie der der Schweizerische Verein für technische Inspektionen, der Technische Überwachungsverein, die Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit, aber auch Ingenieurbüros und Hochschulinstitute, die Erfahrungen aus verwandten Gebieten im Interesse der Sicherheit der Kernanlagen einbringen. Erfahrene und fachlich gut vernetzte Fachleute beraten das ENSI in den Expertengruppen Geologische Tiefenlagerung EGT und Reaktorsicherheit ERS. In das Technische Forum Sicherheit TFS und das Technische Forum Kernkraftwerke TFK fliessen verschiedene Meinungen ein, oft aus der kritischen Perspektive der Umweltorganisationen. Und nicht zuletzt ist das ENSI auch in internationalen Gremien sehr aktiv. Seine Fachleute verfolgen neue Entwicklungen im Ausland, messen ihr eigenes Handeln an internationalen Standards und Erfahrungen, tauschen sich mit Experten aus anderen Ländern aus.

Bei der Aufsicht über die Sicherheit der Kernanlagen in der Schweiz kommt der Kommission für nukleare Sicherheit KNS eine wichtige Rolle zu. Gemäss dem Kernenergiegesetz prüft diese Kommission unter anderem grundsätzliche Fragen der nuklearen Sicherheit und kann zu Gutachten des ENSI Stellung nehmen. Das ENSI nimmt die Beurteilungen der KNS aufmerksam auf. Es ist an einer kompetenten und unabhängigen KNS interessiert und würde eine Verstärkung dieser Kommission begrüssen.

Die Beurteilungen und Entscheide des ENSI sind also Ausdruck eines gelebten Vielaugenprinzips. Für das ENSI ist dieses Vielaugenprinzip unabdingbar. Denn es ist sich bewusst, welche Verantwortung es trägt und dass es diese Verantwortung nicht auf andere abschieben kann.

Viele Augen sehen mehr als zwei. Dieser Grundsatz ist unbestritten. Persönlich wünsche ich mir, dass alle, denen der Schutz von Mensch und Umwelt ein Anliegen ist, ihr Engagement und ihre Fachkompetenz konstruktiv einbringen, um die Sicherheit zu erhalten und zu verbessern.

Dr. Anne Eckhardt
Präsidentin ENSI-Rat

Bereits im Jahr 2011 nahm die Anzahl der Projekte auf dem Gebiet der Stilllegung und Entsorgung zu. Diese wuchs 2012 mit zwölf laufenden Projekten zum zahlenmässig grössten Teil innerhalb des Bereichs der regulatorischen Sicherheitsforschung an.

So werden das Wirtgestein Opalinuston im Felslabor Mont Terri und die Auslegung und Überwachung eines geologischen Tiefenlagers untersucht. Mit DRiMa und DACCORD sind zudem zwei Projekte der Internationalen Atomenergieagentur IAEA zum internationalen Wissens- und Erfahrungsaustausch bei Stilllegungsprojekten lanciert worden.

Erkenntnisse sind weltweit nutzbar

Beim internationalen Benchmark-Projekt DECOVALEX-2015 entwickeln ENSI-Mitarbeiter Modelle zur Berechnung wichtiger Prozesse, die in einem Lager für radioaktive Abfälle stattfinden werden. Sie gehen beispielsweise der Frage nach, wie stark sich Opalinuston in der Umgebung von Endlagerbehältern erwärmen und ausdehnen könnte. Ziel dabei ist es, mit internationalen Partnern geeignete Rechenmethoden für Tongesteine zu entwickeln und anhand von Experimenten zu testen. Das Tongestein als geologische Barriere ist das wichtigste Element des Mehrfachbarrierensystems eines geologischen Tiefenlagers. Es verhindert – zusammen mit technischen Barrieren – die Freisetzung von radioaktiven Stoffen.

Im Jahr 2012 wurden die Berechnungsergebnisse der verschiedenen Teilnehmerländer des DECOVALEX-2015 Projekts verglichen: Forscher aus Deutschland, China, Frankreich, Grossbritannien, Japan, Südkorea, Tschechien, den USA und der Schweiz berechneten die Wärmeausbreitung und die Gesteinsausdehnung für ein Experiment im Felslabor Mont Terri in St-Ursanne. Weitere Berechnungen und Vergleiche mit experimentellen Daten sind in Planung.

Die Mitarbeit am Projekt DECOVALEX-2015 hat für das ENSI eine hohe Bedeutung: “Solche Projekte sind für die Schweiz besonders wertvoll”, erklärt Michael Wieser, Leiter des Aufsichtsbereichs Entsorgung. “Das Wissen fliesst in unsere sicherheitstechnischen Gutachten für den Sachplan Geologische Tiefenlager ein.” Denn die Beurteilung des ENSI soll stets nach aktuellem Kenntnisstand der Forschung erfolgen. Das erlangte Wissen aus internationalen Projekten wird damit direkt angewendet.

Kritischer Blick ins Ausland

In der regulatorischen Sicherheitsforschung werden laufend Erkenntnisse für die weitere Verbesserung der Sicherheit schweizerischer Kernanlagen gewonnen. Zudem analysiert das ENSI Ereignisse im Ausland, wie die Anzeichen von Materialunregelmässigkeiten des Reaktordruckbehälters in den belgischen Kernkraftwerken Doel-3 und Tihange-2.
Dieselben Ultraschallprüfungen im Kernkraftwerk Mühleberg ergaben keine Hinweise auf Herstellungsfehler. Es konnte bestätigt werden, dass beim KKM die Qualität des Grundmaterials des Druckgefässes nicht beeinträchtigt ist.

Weitere Informationen im Bericht

Neben dem aktuellen Status der Forschungsprojekte der regulatorischen Sicherheitsforschung und einer Auswahl lehrreicher Vorkommnisse in ausländischen Kernkraftwerken bietet der Erfahrungs- und Forschungsbericht 2012 aktuelle Änderungen und Entwicklungen in den Grundlagen der nuklearen Aufsicht.

Des Weiteren informiert der Bericht über den regen Austausch des ENSI mit anderen nationalen Aufsichtsbehörden und internationalen Gremien. Dazu gehört das Übereinkommen über nukleare Sicherheit CNS, das Nuklearinformationsabkommen Schweiz-Österreich oder das OSPAR-Übereinkommen über den Schutz der Meeresumwelt des Nordost-Atlantiks.

Der Block 1 des Kernkraftwerks Beznau wurde am Dienstag, 28. Mai 2013 planmässig zum jährlichen Brennelementwechsel abgestellt. Während des Stillstandes wurden zudem Revisionsarbeiten und Überprüfungen vorgenommen.

Das Eidgenössische Nuklearsicherheitsinspektorat ENSI wurde umgehend informiert. Die Aufsichtsbehörde kam zum Schluss, dass sich die Anlage zu jedem Zeitpunkt in einem sicheren Zustand befand. Das ENSI wird das Vorkommnis analysieren.

Der Erdschluss wurde nach Angaben der Betreiber um 07:54 Uhr durch eine Fehlhandlung während den Revisionsarbeiten ausgelöst. Sofort sprangen die für einen solchen Fall vorgesehenen Notstromdieselaggregate ordnungsgemäss an. Dadurch war die Stromversorgung für die sicherheitsrelevanten Teile des Kraftwerks stets gewährleistet. Die externe Stromversorgung konnte um 09.30 Uhr wieder hergestellt werden.

Ein Erdschluss entsteht bei der Verbindung eines Aussenleiters oder eines betriebsmässig isolierten Nullleiters mit der Erde oder mit geerdeten Teilen.

Die Delegation der “United States Nuclear Regulatory Commission US NRC” mit Vertretern des KKW Leibstadt und des ENSI. (Bild: KKL)

Systeme zur gefilterten Druckentlastung (sog. Venting-Systeme) haben die Funktion eines Sicherheitsventils, das den gasdichten Sicherheitsbehälter (Containment) eines Kernkraftwerks bei schweren Unfällen vor Beschädigungen durch inneren Überdruck schützt. Anlagen in den USA verfügen bisher noch nicht über solche Venting-Systeme.

Bei einer Besichtigung des Kernkraftwerks Leibstadt und Gesprächen mit Vertretern der Anlage zeigte sich die Delegation der “United States Nuclear Regulatory Commission US NRC” unter der Leitung der beiden Commissioners William D. Magwood und George Apostolakis beeindruckt, dass der Betrieb des Venting-Systems auch unter extremen Verhältnissen, wie zum Beispiel während eines Stromausfalls, gewährleistet ist. Insbesondere hatten die Commissioners Fragen zur Erdbebensicherheit des Systems sowie zu den Kosten von Einbau und Unterhalt.

US NRC auch zu Gast beim ENSI

Auch beim Besuch des Paul Scherrer Instituts PSI informierten sich die Vertreter der NRC zum Thema Venting. Im Mittelpunkt stand die Forschung bezüglich heat und pressure resistance des Venting-Systems. Eine weitere Station war das zentrale Zwischenlager ZWILAG.

Die Delegation der US NRC besuchte zudem das Eidgenössische Nuklearsicherheitsinspektorat ENSI. Mit der Geschäftsleitung und den Mitarbeitenden des ENSI diskutierten sie Themen des Risikomanagements und der Entsorgung sowie weitere Aufsichtstätigkeiten.

Die bilaterale Zusammenarbeit zwischen der US NRC und dem ENSI basiert auf einem Abkommen aus 1974 über den Austausch von technischen Informationen und die Zusammenarbeit bei Themen der nuklearen Sicherheit.

ENSI-Direktor Hans Wanner und ISPRA-Direktor Stefano Laporta diskutieren die jüngsten nationalen Aufsichtstätigkeiten.

„Der internationale Erfahrungsaustausch ist wichtig und wertvoll“, betont ENSI-Direktor Hans Wanner. „Das Thema Stilllegung und Rückbau wird uns in den kommenden Jahren verstärkt beschäftigen. Deshalb freue ich mich, dass wir vom Know-how der Italiener profitieren können.“

Italien hat vor allem nach der Reaktorkatastrophe von Tschernobyl seine vier Kernkraftwerke stillgelegt. Mit dem eigentlichen Rückbau des ersten Kernkraftwerks wurde 2012 begonnen.

Die italienische Aufsichtsbehörde, das Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale ISPRA, interessiert sich insbesondere für die Erfahrungen der Schweiz im Bereich Entsorgung.

Am Treffen der Commissione italiana-svizzera CIS in Zürich lud das ENSI zudem Vertreter des ISPRA als Beobachter an die Gesamtnotfallübung vom kommenden Herbst in die Schweiz ein. Das nächste Treffen der CIS findet 2014 in Italien statt.

Das ENSI-Regelwerk deckt bisher Anforderungen an die Auslegung und den Betrieb von Kernanlagen ab sowie an die Zwischenlagerung und Entsorgung von Brennelementen und radioaktiven Abfällen. Die Richtlinie ENSI-G17 präzisiert die gesetzlichen Anforderungen an die Stilllegung von Kernanlagen. Sie beinhaltet auch die detaillierten Anforderungen an die Gesuchsunterlagen für die Stilllegung. Des Weiteren beantwortet sie unter anderem folgende Fragen:

• Welche Grundlagen gelten für die Sicherheit und die Sicherung während der Stilllegung einer Kernanlage?
• Welche Anforderungen haben Mensch und Organisation während der Stilllegung einer Kernanlage zu erfüllen?
• Wie sind Strahlenschutz und Notfallschutz nach der Ausserbetriebnahme geregelt?
• Welche Vorgaben bestehen bezüglich der Trennung und Entsorgung von radioaktiven und konventionellen Abfällen?
• Was beinhaltet ein Stilllegungsprojekt und wie ist es zu dokumentieren?

Die Stilllegungsrichtlinie stimmt inhaltlich überein mit den Empfehlungen der Western European Nuclear Regulators‘ Association WENRA und der Internationalen Atomenergie-Agentur IAEA.

Mit der Herausgabe einer Stilllegungs-Richtlinie bereitet sich das ENSI namentlich auf den Rückbau von Kernkraftwerken vor, welcher eine systematische Vorbereitung durch die Betreiber erfordert.

Zwei revidierte Richtlinien ab Juni gültig

Zeitgleich mit der Ausarbeitung der ersten Stilllegungsrichtlinie hat das ENSI zwei Richtlinien aktualisiert, die Richtlinien ENSI-B06 und ENSI-G11. Während die Richtlinie ENSI-B06 die detaillierten Anforderungen an die Instandhaltung von sicherheitstechnisch klassierten Behältern und Rohrleitungen regelt, behandelt die Richtlinie ENSI-G11 deren Planung, Herstellung und Montage. Diese Richtlinien waren im Mai 2010 letztmals revidiert worden.

Bildstrecke zu den Verifikationsflügen vom 28. Mai 2013

Notfallmaterial kann erfolgreich vom externen Lager in Reitnau an die vorgesehenen Standorte im Kernkraftwerk Leibstadt transportiert werden. Dies haben Verifikationsflüge mit einem Helikopter der Schweizer Luftwaffe und der Transport mit einem Lastwagen der Schweizer Armee am Dienstag, 28. Mai 2013 gezeigt.

Der Super Puma der Luftwaffe transportierte eine Industriepumpe vom Lager im aargauischen Reitnau nach Leibstadt. Mit einer rund 50 Meter langen Leine wurde anschliessend die 2300 Kilogramm schwere Pumpe am vorgesehenen Standort am Rhein abgesetzt. In einem weiteren Flug wurde die Platzierung innerhalb des Kernkraftwerk-Geländes getestet. Parallel dazu wurde ein 2250 Kilogramm schwerer Generator mit 167 kVA Leistung mit einem Lastwagen der Schweizer Armee auf dem Landweg von Reitnau nach Leibstadt gebracht.

Die Verifikationsflüge und der Landtransport dienten dazu, das Konzept des externen Lagers Reitnau praktisch zu testen. Die Übung ist aus Sicht der beteiligten Stellen erfolgreich verlaufen. Es konnten wertvolle Erkenntnisse zur weiteren Verbesserung gewonnen werden.

Das externe Lager in Reitnau ist eine der Massnahmen aus den Lehren des Reaktorunglücks in Fukushima. Es wurde am 1. Juni 2011 von den Betreibern der Schweizer Kernkraftwerke in Betrieb genommen, nachdem es vom Eidgenössischen Nuklearsicherheitsinspektorat ENSI gefordert worden war.

In den vergangenen Tagen wurde vor allem die Wellenabdichtung einer Reaktorumwälzpumpe ausgetauscht. Bereits im Januar dieses Jahres musste die Gleitringdichtung dieser Pumpe im Rahmen einer Zwischenabschaltung ersetzt werden. Da seit Mitte April 2013 wieder eine Leckage beobachtet wurde, wurde ein erneuter Austausch der Dichtung notwendig. Trotz der Leckage wurden alle Sicherheitsvorgaben eingehalten.

Das Kernkraftwerk Mühleberg plant Verbesserungen an der Dichtung. Es wird sie wahrscheinlich im Rahmen der diesjährigen Revisionsabstellung vornehmen.