Langzeitbetrieb von Kernkraftwerken: Sicherheitstechnische Fragestellungen über 60 Jahre hinaus

Weltweit werden Kernkraftwerke zunehmend länger betrieben als ursprünglich vorgesehen. In den USA wurden bereits mehrere Anlagen für Laufzeiten von bis zu 80 Jahren genehmigt, auch in Europa werden entsprechende Vorhaben diskutiert oder vorbereitet. Mit steigender Betriebsdauer gewinnen Fragen zu Alterungsprozessen, technischen Weiterentwicklungen und aktuellen Sicherheitsanforderungen an Bedeutung.

Vor diesem Hintergrund untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der GRS in einem vom Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung (BASE) geförderten Forschungsvorhaben die sicherheitstechnischen Herausforderungen eines Langzeitbetriebs über 60 Jahre hinaus. Ein Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung einer Methode, mit der sich systematisch bewerten lässt, inwieweit bestehende Anlagen dem heutigen Stand von Wissenschaft und Technik entsprechen. Dazu werden ältere Kraftwerkskonzepte mit modernen Referenzanlagen verglichen.

Alterung, Nachrüstung und Sicherheitsstandards

Die Forschenden analysieren unter anderem Sicherheitskonzepte, die Auslegung sicherheitsrelevanter Systeme, Nachrüstmaßnahmen sowie Schutzvorkehrungen gegen innere und äußere Einwirkungen. Ziel ist es, Merkmale zu identifizieren, die für die sicherheitstechnische Bewertung älterer Anlagen besonders relevant sind, und mögliche Grenzen von Modernisierungsmaßnahmen aufzuzeigen.

Darüber hinaus wertet das Projekt aktuelle Erkenntnisse zu Alterungs- und Schädigungsmechanismen passiver mechanischer Komponenten aus. Untersucht werden beispielsweise strahlungsbedingte Werkstoffversprödung, Spannungsrisskorrosion und Ermüdungsprozesse. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, den internationalen Kenntnisstand zum Langzeitbetrieb systematisch zusammenzuführen und für europäische Anlagen einzuordnen.

Grundlage für die Bewertung grenznaher Anlagen

Da bislang nur begrenzte Betriebserfahrungen mit Kernkraftwerken über 60 Jahre hinaus vorliegen, untersucht das Projekt auch bestehende Wissens- und Technologielücken. Die Arbeiten sollen dazu beitragen, internationale Entwicklungen fachlich einzuordnen und eine Grundlage für die Bewertung sicherheitstechnischer Fragestellungen des Langzeitbetriebs zu schaffen. Für Deutschland ist dies insbesondere mit Blick auf grenznahe Kernkraftwerke von Bedeutung, deren sicherheitstechnische Entwicklungen weiterhin beobachtet und bewertet werden müssen.