ENSI legt Gefährdungsannahmen für Extremwetter-Ereignisse neu fest

14. Juli 2022 News, Artikel, Extreme Wetterbedingungen

Im Rahmen der Überprüfung der von den Kernkraftwerken eingereichten Gefährdungsanalysen hat das ENSI die Gefährdungsannahmen für verschiedene Extremwetter-Ereignisse neu festgelegt.

Kernkraftwerke (KKW) müssen vor extremen Wetterbedingungen, also gegen extreme Winde, Tornados, hohe und tiefe Luft- und Flusstemperaturen, Starkregen, Schneelast und Hagel geschützt sein. Die zugrundeliegenden Gefährdungsannahmen sind regelmässig zu überarbeiten.

2015 hat das ENSI zuletzt die Überarbeitung der Extremwetter-Gefährdungsanalysen für die Standorte der Kernkraftwerke Beznau, Gösgen, Leibstadt und Mühleberg gefordert. Die KKW-Betreiber reichten die Analysen zuhanden des ENSI zur Überprüfung ein. Nun hat das ENSI die Überprüfung der Analysen abgeschlossen und basierend darauf sowie gestützt auf weiteren Analysen die Gefährdungsannahmen für die Sicherheitsnachweise der Störfallkategorie 3 (entsprechend dem 10’000-jährlichen Ereignis) neu festgelegt.

Neue Gefährdungsannahmen

Gefährdung	KKB	KKG	KKL	KKM
Extremer Wind	Tornado wird zugrunde gelegt
Tornado	63 m/s	63 m/s	63 m/s	58 m/s
Hohe Lufttemperatur**	+ 43,1 °C	+ 43,7 °C	+ 43,7 °C	+ 42,2 °C
Tiefe Lufttemperatur	– 30,0 °C	– 30,0 °C	– 30,0 °C	– 30,0 °C
Hohe Flusswassertemperatur	+ 30,0 °C	+ 30,0 °C	+ 30,0 °C	+ 30,0 °C
Tiefe Flusswassertemperatur	Auftreten von Eisbrei
Starkregen** (2 h Maximal-Niederschlag*)	145 mm oder	150 mm oder	150 mm oder	135 mm oder
Starkregen** (2 h Maximal-Niederschlag*)	maximal mögliche Wasseransammlung auf den Gebäudedächern
Schneelast	2,7 kN/m²	3,1 kN/m²	2,6 kN/m²	3,3 kN/m²
Hagel	Hagelkorn mit 15 cm Durchmesser; maximale Fallgeschwindigkeit 55,0 m/s

* Aus Sicht des ENSI sind Niederschlagshöhen über eine Dauer von zwei Stunden die repräsentativsten der möglichen Starkregenbelastungen der Anlage. Bei dieser Dauer wird angenommen, dass die intensivste Regenphase abgedeckt ist und dass nach zwei Stunden wirksame Gegenmassnahmen angewendet werden können.

** Die unterschiedlichen Werte zwischen den Kernkraftwerken bezüglich «hohe Lufttemperatur» und «Starkregen» ergeben sich insbesondere aus der Berücksichtigung des Klimawandels während der Zeit bis zur Brennstofffreiheit.

Neue Erkenntnisse in Gefährdungsannahmen eingeflossen

Seit Einreichung der Gefährdungsanalysen durch die KKW-Betreiber ergaben sich neue Grundlagen insbesondere bezüglich Klimawandel. Das ENSI hat diese neuen Erkenntnisse bei der Festlegung der Gefährdungsannahmen berücksichtigt und teilweise strengere Werte festgelegt als die bis anhin geltenden Gefährdungsannahmen. Für die Gefährdungsannahmen zu «Starkregen» hat das ENSI Ergebnisse aus dem Projekt EXAR herangezogen: Im Rahmen des Projektes EXAR wurden Wetterdaten für fast 300’000 Jahre simuliert. Diese Daten stellen aus Sicht des ENSI eine gute Grundlage für die quantitative Festlegung der Niederschlagsgefährdung dar.

ENSI fordert eine Aktualisierung der Extremwetterstudien

Der Stand von Wissenschaft und Technik entwickelt sich stetig weiter. Die Extremwetter-Gefährdungsannahmen müssen daher regelmässig überarbeitet werden. Im Hinblick auf die nächste Überarbeitung der Gefährdungsannahmen hat das ENSI Verbesserungspunkte identifiziert, welche die KKW bei der Überarbeitung ihrer Gefährdungsanalysen berücksichtigen müssen. Diese betreffen insbesondere:

die Erhebung neuerer Daten,
die Erfassung sowie die Berücksichtigung von bestimmten Wetterphänomenen, die zwar bekannt, aber nicht im Datensatz enthalten sind,
die Prüfung, ob neuere Ergebnisse zum Klimawandel für die Schweiz vorliegen sowie
die Verbesserung der Dokumentation.

Da das KKW Mühleberg seit Ende 2019 abgestellt und dessen Nachwärme stark reduziert ist, sieht das ENSI keine Notwendigkeit, die Gefährdungsanalyse zu aktualisieren.

Die KKW müssen auch die Sicherheitsnachweise überarbeiten

Zusätzlich zu den Gefährdungsanalysen müssen die KKW Beznau, Gösgen und Leibstadt ihre Sicherheitsnachweise überarbeiten. Letztmals hatten die KKW-Betreiber ihre Sicherheit gegen die 2015 festgelegen Gefährdungsannahmen nachgewiesen. Die nun neu festgelegten Gefährdungsannahmen haben sich insbesondere bezüglich hoher Lufttemperaturen und Tornados erhöht.

Gefährdungen und Vorlaufzeiten für Massnahmen

Die einzelnen Gefährdungen können aufgrund ihrer Vorlaufzeit bis zum Eintreffen sowie der Zeitdauer ihres Einwirkens auf die Anlage in drei Gruppen unterteilt werden.

Sofort einwirkende (instantane) Gefährdungen wie Wind, Tornado, Starkregen und Hagel müssen mit den in den KKW festinstallierten Systemen, Strukturen und Komponenten beherrscht werden, da zeitlich nur eingeschränkt weitere Massnahmen zu deren Beherrschung vorbereitet werden können.
Gefährdungen wie extreme Lufttemperatur und Schneefall wirken in der Regel erst nach Stunden oder Tagen vollständig auf die Kernanlage ein. Ihre Beeinträchtigungsdauer ist üblicherweise jedoch länger als jene der sofort auftretenden Gefährdungen. Während der längeren Vorlaufzeit können wirksame Massnahmen zur Beherrschung dieser Gefährdungen getroffen werden. Beispielsweise ist es aus Sicht des ENSI bei einem mehrtägigen extremen Schneefallereignis zulässig, Massnahmen zur Reduktion der Schneelast auf den Gebäuden in den Sicherheitsnachweisen zu kreditieren oder bei hohen Temperaturen eine Leistungsreduktion der Anlage anzunehmen.
Gefährdungen wie extreme Flusswassertemperaturen kündigen sich über noch längere Zeiträume an, sodass weitere wirksame Massnahmen ergriffen werden können. Die vorhandenen Zeitfenster sind so gross, dass die Anlage rechtzeitig vorsorglich abgefahren werden kann.