Arbeiten der GRS zu Tschernobyl

Am 26. April 1986 kommt es im Block 4 des ukrainischen Kernkraftwerks Tschernobyl zu einem schweren Reaktorunfall. Während eines Experiments steigt die Leistung des Reaktors durch eine Reihe von Bedienfehlern übermäßig stark an. Der Brennstoff überhitzt. Mehrere Explosionen und ein Brand sind die Folge. Rund acht Tonnen radioaktiver Brennstoff gelangten aus dem Reaktorkern in die Umgebung.

Der Sarkophag mit Blick auf die 2008 stabilisierte Westwand (Quelle: EBRD)Der alte Sarkophag

Eine zentrale Rolle für das Überführen des Standortes in einen ökologisch sicheren Zustand spielen der Rückbau von Teilen des Sarkophags und die Entsorgung der im zerstörten Block 4 noch vorhandenen kernbrennstoffhaltigen Materialien.

Um das stark beschädigte Gebäude von Block 4 zu sichern und von der Umwelt zu isolieren sowie die Wiederaufnahme des Betriebs der anderen Reaktorblöcke zu ermöglichen, wurde in knapp sechs Monaten Bauzeit bis Ende November 1986 der sogenannte „Sarkophag“ in Form einer Stahl-Beton-Konstruktion errichtet. Dessen Standsicherheit ist langfristig nicht gesichert.

New Safe Confinement

Das rund 30.000 t schwere NSC im November 2015 (Quelle: KKW Tschernobyl)

Um das stark beschädigte Gebäude von Block 4 zu sichern und von der Umwelt zu isolieren sowie den Betrieb der anderen Reaktorblöcke wieder aufzunehmen, wurde 1986 in knapp sechs Monaten Bauzeit der sogenannte „Sarkophag“ in Form einer Stahl-Beton-Konstruktion errichtet.

Da der alte Sarkophag langfristig nicht standsicher war, riefen die G7-Staaten, die EU und die Ukraine 1997 den „Shelter Implementation Plan“ (SIP) ins Leben. Er zielte darauf ab, den Sarkophag zu stabilisieren und darüber eine neue, größere Schutzhülle zu errichten: das „New Safe Confinement“ (NSC). 45 Länder finanzieren das als 2,1 Milliarden Euro teure Projekt.

Nach sechs Jahren Bauzeit wurde das New Safe Confinement 2016 auf Schienen über den alten Sarkophag geschoben. Eine doppelwandige Außenhaut schließt das Gebäude ab und schützt es vor Einwirkungen von außen.

Das NSC in der Montageposition am 10. Dezember 2015 (Quelle: KKW Tschernobyl)

Der zerstörte Reaktor soll unter der neuen Schutzhülle rückgebaut werden. Ein Lüftungssystem soll dafür sorgen, dass die Stahlgerüstkonstruktion im Bereich zwischen der inneren und der äußeren Abdeckung der Hülle klimatisiert wird. Dazu wird die eingeblasene Luft vorher so weit „getrocknet“, dass die Luftfeuchtigkeit in diesem Bereich nicht mehr als 40 % beträgt. Damit soll gewährleistet werden, dass das Bauwerk korrosionsfrei bleibt. Eine integrierte Krananlage soll während des Rückbaus die großen Gebäude- und Anlagenteile bewegen.

Die GRS unterstützte von 1998 bis Anfang 2013 die ukrainische Aufsichts- und Genehmigungsbehörde bei der fachlichen Begutachtung sicherheitstechnisch relevanter Fragen rund um den Shelter Implementation Plan und zur Planung, Bau und Fertigstellung der neuen Schutzhülle.

Arbeiten der GRS zu Tschernobyl

Bereits kurz nach der Katastrophe hat sich die GRS mit der Analyse des Unfalls und seiner Auswirkungen befasst. Im Juni 1986 legte sie als eine der ersten Institutionen weltweit einen Bericht über den Unfallablauf und dessen Folgen vor. In den folgenden Jahren befasste sich die GRS intensiv mit der radiologischen Situation am Standort und mit Fragen zur Standsicherheit des unter extremen Bedingungen errichteten Sarkophags. In diesem Zuge unterstützte die GRS die Ukraine sowie andere osteuropäischer Länder auch beim Aufbau nuklearer Genehmigungs- und Aufsichtsbehörden.

Im Auftrag des Bundesumweltministeriums, der Europäischen Union und internationaler Organisationen - wie der Europäischen Bank für Wiederaufbau und Entwicklung (EBWE) - war und ist die GRS bis heute in verschiedenen Projekten für Tschernobyl aktiv. Ziel dieser Projekte ist es, den Standort Tschernobyl und seine Umgebung langfristig in einen ökologisch sicheren Zustand zu überführen. Eine zentrale Rolle spielen dabei der Rückbau von Teilen des Sarkophags und die Entsorgung der kernbrennstoffhaltigen Materialien aus dem zerstörten Block 4.

Die GRS unterstützte von 1998 bis Anfang 2013 die ukrainische Aufsichts- und Genehmigungsbehörde bei der fachlichen Begutachtung sicherheitstechnisch relevanter Fragen rund um den Shelter Implementation Plan und zur Planung, Bau und Fertigstellung der neuen Schutzhülle.

Sammlung von Daten zur radiologischen Situation am Standort

Um Tschernobyl in einem ökologisch sicheren Zustand zu überführen, sind genaue Kenntnisse der radioökologischen Situation am Standort erforderlich. Seit Mitte der 1990er Jahre befasst sich die GRS erst für die Deutsch-Französischen Initiative (DFI) und später in bilateralen Projekten mit der Erfassung solcher Daten. Seit 2006 entwickelt die GRS zusammen mit ukrainischen Wissenschaftlern die „Shelter Safety Status Database (SSSDB)“. In dieser Datenbank werden Daten zur radiologischen Situation vor Ort systematisch zusammengefasst. Fachinstitutionen aus dem In- und Ausland sowie der Betreiber des Kernkraftwerks Tschernobyl nutzen die Datenbank.

Weitere Schwerpunkte der Arbeiten sind unter anderem Fragestellungen zu radioökologischen Aspekten, wie z.B. Radionuklidaktivitäten in Grund- und Oberflächenwasser, bodennaher Luft oder Bioproben in der Umgebung des New Safe Confinement bedingt durch die Stilllegung des Kühlteichs, durch Waldbrände und sogenannte “Waste Dumps“ (Abfallgräber) in Tschernobyl. Diese Daten wurden ebenfalls in Zusammenarbeit mit ukrainischen Experten erhoben und zusammen mit den zugehörigen geographischen Daten in die SSSDB integriert. Mit Hilfe der SSSDB lassen sich geographisch korrekte Übersichtskarten, mit Messwerten sowie dreidimensionale Ansichten des Betriebsgeländes einschließlich des Sarkophags und des New Safe Confinements einsehen.

Rückbau der Blöcke 1 bis 3

Neben dem zerstörten Block 4 sollen auch die Blöcke 1 bis 3 des Kernkraftwerks Tschernobyl rückgebaut und entsorgt werden. Bereits auf dem Gipfel in Neapel im Juli 1994 entschieden sich die G7-Staaten dazu, die Ukraine durch eine breit angelegte Kooperation in die Lage zu versetzen, das gesamte Kernkraftwerk Tschernobyl stillzulegen. Am 15. Dezember 2000 wurde schließlich der letzte Block abgeschaltet.

Die Blöcke wurden zunächst für mehrere Jahrzehnte in einen überwachten „sicheren Einschluss“ überführt. Während dieses Zeitraums klingt die Radioaktivität in den Anlagen ab. Anschließend wird der eigentliche Rückbau der Reaktoren in Angriff genommen. Bereits während des sicheren Einschlusses werden nicht mehr benötigte Anlagenteile demontiert, deren Aktivitätsinventar eine manuelle Handhabung ermöglichen.

Behandlung und Lagerung radioaktiver Abfälle

Das im Bau befindliche Zwischenlager für abgebrannte Brennelemente ISF-2 (Quelle: KKW Tschernobyl)Eine wesentliche Herausforderung bei der Sanierung des Standorts liegt in der sicheren Entsorgung der radioaktiven Abfälle aus Betrieb und Rückbau. Das Kooperationsprogramm der G7-Staaten und der Europäischen Union mit der Ukraine beinhaltet deshalb auch Projekte, die die Behandlung und Lagerung solcher Abfälle betreffen:

  • In der „Interim Spent Fuel Storage Facility“ (ISF-2) sollen alle auf dem Kraftwerksgelände befindlichen abgebrannten Brennelemente zwischengelagert werden. Sobald die Anlage fertiggestellt ist, sollen die abgebrannten Brennelemente der Blöcke 1 bis 3 aus dem bestehenden Nasslager (ISF-1) in das ISF-2 umgeladen werden.
  • In der „Liquid Radwaste Treatment Plant“ (LRTP) sollen flüssige radioaktive Abfälle konditioniert, d. h. in eine für die Zwischen- bzw. Endlagerung geeignete Form gebracht werden. Diese Abfälle stammen aus dem Betrieb der vier Reaktorblöcke und werden teilweise bereits seit über 30 Jahren am Standort gelagert. Die Anlage ist dem Kraftwerksbetreiber übergeben worden; die Betriebsgenehmigung ist seit Dezember 2014 erteilt.
  • In dem „Industrial Complex for Solid Radwaste Management“ (ICSRM) sollen feste radioaktive Abfälle konditioniert werden. Bei diesen Abfällen handelt es sich zunächst um Abfälle aus dem früheren Betrieb des KKW Tschernobyl.

Die GRS hat zusammen mit weiteren Fachorganisationen die atomrechtliche Genehmigungs- und Aufsichtsbehörde der Ukraine bei der Sicherheitsbewertung in Genehmigungsverfahren für diese Anlagen unterstützt.

Schwach- und mittelradioaktive Abfälle

Neben den Abfällen aus dem Betrieb und dem Rückbau der Reaktorblöcke müssen auch die schwach- und mittelaktiven Abfälle sicher gelagert werden, die nach dem Reaktorunfall in Tschernobyl zusammengetragen wurden. Ein Teil davon wird derzeit im Langzeitzwischenlager Buryakovka gelagert. Die 90 Hektar große Anlage befindet sich 13 Kilometer vom Kernkraftwerksstandort entfernt und liegt somit noch in der 30-km-Sperrzone („Exclusion Zone“), die um Tschernobyl besteht. Dieses Lager wurde erweitert, um dort weitere schwachaktive Abfälle aus dem Stilllegungsbetrieb des Kernkraftwerks Tschernobyl einzulagern.

(Stand: April 2020)