Qualitätssicherungsfehler bei einzelnen Brennstäben im Kernkraftwerk Leibstadt

Das Kernkraftwerk Leibstadt hat das Eidgenössische Nuklearsicherheitsinspektorat ENSI vor einigen Tagen darüber informiert, dass einzelne Brennelemente die Anforderungen entsprechender Spezifikationen nicht erfüllen. Das KKL hat sicherheitsgerichtet entschieden, diese auszutauschen. Die Sicherheit von Mensch und Umwelt war zu jeder Zeit gewährleistet.

Beim betroffenen Brennelement-Hersteller ist es bei der Qualitätssicherung vereinzelt zu Fehlern gekommen. Dies führte dazu, dass einzelne Brennelemente, die im Reaktor des KKL eingesetzt wurden, teilweise Brennstäbe enthalten, die nicht den vorgegebenen Anforderungen entsprechen.

In der Schweiz ist einzig das Kernkraftwerk Leibstadt betroffen. Dies haben sofortige Abklärungen des ENSI ergeben. Die entsprechenden Brennelemente stammen von einem anderen Herstellers als jene, die im KKL erhöhte Oxidationen aufwiesen.

Insgesamt sind im KKL 22 Brennelemente betroffen, wobei 16 hiervon noch nicht eingesetzt wurden. Sechs waren bereits drei beziehungsweise vier Betriebszyklen im Kern im Einsatz. Ein Betriebszyklus dauert etwa ein Jahr. Das KKL hat entschieden, diese Brennelemente auszutauschen. „Wir begrüssen diesen Schritt, da er sicherheitsgerichtet ist“, sagt Ralph Schulz, Leiter des Fachbereichs Sicherheitsanalysen.

Sicherheit zu jeder Zeit gewährleistet

Der Reaktorkern des KKL umfasst 648 Brennelementen mit rund 62‘000 Brennstäben. Gemäss den bisher vorliegenden Informationen ist nur ein geringer Teil der Brennstäbe in den sechs Brennelementen, die nicht spezifikationskonform sind, vom Qualitätsfall betroffen. Es handelt sich gesamthaft um rund 0,045 Prozent der Stäbe, die im Reaktorkern im KKL eingesetzt sind. Bei den sechs Brennelementen kam es zu keinen Schäden während ihrer vorherigen Einsatzzeit.

Unter der Annahme, dass alle betroffenen Brennstäbe im schlimmsten Fall gleichzeitig einen Hüllrohrschaden aufweisen, würde die Aktivität im Kühlwasser ansteigen. Dafür gibt es in jedem Kernkraftwerk betriebliche Grenzwerte für die Aktivität des Kühlmittels, die bei Brennstabschäden eingehalten werden müssen.

Da die Aktivität im Kühlwasser laufend überwacht wird, würden die Hüllrohrschäden zeitnah entdeckt werden und der Betreiber würde Massnahmen ergreifen, die gegebenenfalls bis hin zum Herunterfahren des Reaktors reichen würden.

„Einzelne Brennstabschäden sind betrieblich unerwünscht, für Mensch und Umwelt aufgrund des Mehrfach-Barrierensystems und der gestaffelten Sicherheitsvorsorge jedoch ungefährlich“, erklärt Ralph Schulz.

Spontan aufgetretener Fehler

In erster Linie ist der Hersteller für die Qualitätssicherung zuständig. Dieser ist verpflichtet, nach einem zertifizierten Managementsystem gemäss ISO 9001 zu arbeiten, sowie weiteren einschlägigen technischen Normen und Regelungen zu folgen.

Es handelt sich in diesem Fall um keinen Produktionsfehler im engeren Sinne, sondern um einen Fehler bei der Qualitätssicherung der Hüllrohre. Aufgrund der hohen Automatisierung und Komplexität der Anlagensteuerung bei der Herstellerfirma der Brennstab-Hüllrohre, ist ein, wie in diesem Falle, spontan auftretender Fehler nur sehr schwer auffindbar. Da die Qualitätssicherung im weiteren Produktionsablauf (Dichtheitsprüfung), die Inspektionen in den Kraftwerken und der Reaktorbetrieb keine Schäden an Brennelementen aufgrund dieses Qualitätssicherungsproblems zeigten, blieb dieser Fehler eine längere Zeit unentdeckt.

Die Axpo ist für die Beschaffung der Brennelemente und damit für die Qualitätssicherung bei der Fertigung verantwortlich. Sie führt regelmässig Qualitätsgegenprüfungen gemäss den eigenen Vorschriften in den Werken der Brennelement-Hersteller durch. Diese Qualitätsgegenprüfungen erfolgen stichprobenweise. „Da der Fehler zum Zeitpunkt dieser Qualitätsgegenprüfungen offenbar nicht auftrat, konnte er auch nicht entdeckt werden“, erklärt Ralph Schulz. „Nach Anlieferung im Kraftwerk sind die Abweichungen für den Betreiber kaum erkennbar.“

Massnahmen werden geprüft

Der Betreiber ist derzeit daran, einen Bericht zum Vorkommnis zu verfassen. Das ENSI wird diesen Bericht zusammen mit den vorgeschlagenen Massnahmen prüfen. Zudem ist eine Inspektion beim Hüllrohr-Hersteller durch das ENSI geplant. Das Kernkraftwerk Leibstadt befindet sich derzeit im Revisionsstillstand.