Das Prinzip der gestaffelten Sicherheitsvorsorge (1/13)

Das Konzept der gestaffelten Sicherheitsvorsorge ist eine zentrale Grundlage für die Sicherheit von Kernkraftwerken. Die dazu gehörenden Grundprinzipien wurden bereits beim Bau der ersten Kernkraftwerke angewendet und aufgrund der internationalen Betriebserfahrung laufend weiterentwickelt. Ähnlich wie bei der Eisenbahn haben namentlich Unfälle schrittweise zu einer Erhöhung der Sicherheit beigetragen.

Die International Nuclear Safety Advisory Group (INSAG) der International Atomic Energy Agency (IAEA) hat das Konzept der gestaffelten Sicherheitsvorsorge (defence in depth) 1996 erstmals umfassend dargelegt und damit im Wesentlichen die bereits vorher gelebte Praxis dokumentiert.

Das Konzept der gestaffelten Sicherheitsvorsorge besteht aus fünf hintereinander gestaffelten Ebenen von Vorkehrungen, von denen jeweils die nächste dazu dient, Schwachstellen aufgrund von Fehlern oder Komponentenversagen der davor liegenden Ebenen aufzufangen. Die Vorkehrungen umfassen technische, administrative und organisatorische Massnahmen.

Die 5 Ebenen der gestaffelten Sicherheitsvorsorge

Vermeidung von Abweichungen vom Normalbetrieb

Mittel:
  • konservative Auslegung und hohe Fertigungsqualität der Betriebssysteme
  • gute Betriebsführung

Beherrschung von Abweichungen vom Normalbetrieb

Mittel:
  • Begrenzungs- und Schutzsysteme
  • Mess- und Alarmsysteme zur Entdeckung von Fehlern

Beherrschung von Auslegungsstörfällen

Mittel:
  • qualifizierte Sicherheitssysteme mit ihren Mess-, Alarm- und Auslöseeinrichtungen

Beherrschung oder Linderung der Auswirkungen auslegungsüberschreitender Störfälle

Mittel:
  • präventives Accident Management
  • mitigatives Accident Management

Linderung der Auswirkungen von Freisetzungen radioaktiver Stoffe

Mittel:
  • Massnahmen zur Minimierung der Strahlendosis der Bevölkerung

Die Sicherheitsebenen 1 bis 4 bilden die anlageninterne Sicherheitsvorsorge. Für den unwahrscheinlichen Fall, dass trotz aller Massnahmen auf den Ebenen 1 bis 4 grössere Mengen radioaktiver Stoffe freigesetzt werden, sind auf der 5. Ebene Vorkehrungen zur Linderung der Auswirkungen vorhanden. Die Sicherheitsebene 5 umfasst die anlagenexterne Sicherheitsvorsorge.

 

Sicherheitsebenen sind weitgehend unabhängig

Die in einer Ebene getroffenen Vorkehrungen (z. B. Systeme, Kontroll- und Schutzeinrichtungen) sind weitgehend unabhängig von denjenigen der anderen Ebenen. Damit wird sichergestellt, dass z. B. der Ausfall eines Systems oder einer Komponente nicht gleichzeitig mehrere Sicherheitsebenen schwächt.

Um Mensch und Umwelt vor von Kernanlagen und Kernmaterialien ausgehender ionisierender Strahlung zu schützen, sind die folgenden drei Schutzziele einzuhalten:

Kontrolle der Reaktivität

Kühlung der Brennelemente

Einschluss radioaktiver Stoffe

Die Einhaltung der Schutzziele 1 bis 3 dient letztlich dem folgenden übergeordneten Schutzziel:

Begrenzung der Strahlenexposition

Die einzelnen Sicherheitsebenen wurden in der Schweiz im Laufe der Zeit verstärkt. Durch Nachrüstungen konnte beispielsweise der Redundanzgrad erhöht werden, so dass eine grössere Anzahl gleicher Systeme (Redundanzen) für dieselbe Funktion vorhanden ist und somit Ausfälle selbst dann kompensiert werden können, wenn eines dieser Systeme wegen Instandhaltungsarbeiten nicht zur Verfügung steht.

Zudem sind die einzelnen Ebenen im Laufe der Zeit robuster ausgestaltet worden, namentlich mit dem Ziel, dass die Ausrüstungen stärkeren Einwirkungen von aussen (zum Beispiel stärkeren Erdbeben) standhalten. Die Robustheit der einzelnen Ebenen ist auch durch eine konsequentere räumliche Trennung der einzelnen Redundanzen verstärkt worden und durch die Verwendung verschiedenartiger Systeme für dieselbe Funktion (Diversität).

Dies ist der erste von 13 Teilen zur gestaffelten SicherheitsvorsorgeDer nächste Teil behandelt die Vermeidung von Abweichungen (Ebene 1).