(GRS 442) Untersuchungen zur Zuverlässigkeit von Brennelementen und mechanischen Einrichtungen in Kernkraftwerken

Autor: 
M. Elmas, S. Faust, I. Fleck, U. Jendrich, F. Michel, R. Wenke
Jahr: 
2016

Übergeordnete Zielsetzung dieses Projektes war, den Kenntnisstand zu Auslegung, Herstellung und Instandhaltung in Bezug auf Ursachen von Schäden an Brennelementen, druckführenden Komponenten und Stützkonstruktionen systematisch aufzuarbeiten und Schlussfolgerungen für deutsche Anlagen hinsichtlich der Zuverlässigkeit der Einrichtungen, der Wirksamkeit von Maßnahmen und der Anforderungen im deutschen kerntechnischen Regelwerk abzuleiten. Dazu wurden jeweils die spezifische deutsche und internationale Betriebserfahrung ausgewertet sowie die Auslegungs- und Herstellungsbedingungen und -verfahren sowie die Prüf- und Überwachungsmaßnahmen während der Fertigung und im Betrieb analysiert. Zum Wissenserhalt wurde die GRSWissensbasis
KompInt fortgeschrieben.

Die Auswertung der Betriebserfahrung zu Fehlern bei Herstellung und Auslegung zeigt für Brennelemente, dass die sicherheitstechnische Bedeutung in allen Fällen gering ist und nur in einigen Fällen mit Verbiegungen von Brennelementen in Anlagen mit DWR Potenzial für eine größere Bedeutung besteht. Die vorhandenen Nachweise zeigen allgemein ausreichende Reserven bei der mechanischen Auslegung auf. Zum Verhalten von verformten Brennelementen und Abstandhaltern bei Störfällen und Erdbeben sowie hoch abgebrannten Brennelementen bei Handhabungsvorgängen liegen aus Sicht der GRS allerdings noch Nachweisdefizite vor. Für druckführende Komponenten ergibt sich ein klarer Rückgang der Ereignisse bei den neueren Anlagen, der u. a. auch ein Erfolg der umfangreichen Anforderungen an die Herstellung, Prüfung und Qualitätssicherung ist. Die wenigen meldepflichtigen Ereignisse im Zusammenhang mit Stützkonstruktionen zeigen mit Ausnahme der Ereignisse mit Dübeln kaum spezifische Gemeinsamkeiten.

Aus übergeordneter Sicht lassen sich folgende gemeinsame Schlussfolgerung ziehen: Durch sorgfältige Auslegung und qualitätssichernde Maßnahmen bei der Herstellung wurde in den meisten Fällen eine ausreichende Zuverlässigkeit dieser Einrichtungen im
Betrieb erreicht. Die aufgetretenen Schädigungen lassen weder im Hinblick auf einen störungsfreien Betrieb noch auf eine ausreichende Schadensvorsorge systematische Schwachstellen in der Auslegung oder Lücken in den regulatorischen Anforderungen erkennen.