(GRS 491) Generische Untersuchungen zu den Zuständen im Ringraum eines DWR KONVOI unter unfallbedingt erhöhten Leckagen aus dem Sicherheitsbehälter und Ableitung von potentiellen Notfallmaßnahmen zur Schadensbegrenzung (mit Corrigendum vom Dezember 2018)

Autor: 
I. Bakalov, S. Schwarz, M. Sonnenkalb
Jahr: 
2018

Bei den Unfallabläufen in den KKW am Standort Fukushima kam es in den Blöcken 1 bis 3 zu schweren Kernschäden einschließlich Versagen des Reaktordruckbehälters (RDB) und einer starken Aerosol- und Edelgas- sowie Wasserstofffreisetzung in den Sicherheitsbehälter (SHB). Durch Nachanalysen der Unfallabläufe verfestigte sich die Erkenntnis, dass unfallbedingt erhöhte Leckagen aus dem SHB zum Radionuklid- und Wasserstoffeintrag in das Reaktorgebäude beigetragen haben, in dessen Folge es zu den Explosionen in den Blöcken 1 und 3 kam, die die Reaktorgebäude zerstört haben. Durch die ungefilterte Druckentlastung des SHB als Notfallmaßnahme wurden im weiteren Verlauf die SHB-Leckagen durch Druckabsenkung begrenzt und dabei größere Mengen an Wasserstoff und auch Radionukliden in die Umgebung freigesetzt.

Zielsetzung der Analysen im Forschungsvorhaben war es, mit Hilfe von deterministischen Analysen mit dem GRS-Rechenprogramm COCOSYS mögliche unfallbedingte Zustände im Ringraum (RR) eines DWR vom Typ KONVOI hinsichtlich H2-Ansammlung und Aerosol- und Edelgasbelastung als Folge von unterschiedlichen Leckagen aus dem SHB vertieft für verschiedene, charakteristisch unterschiedliche Stör- und Unfallszenarien innerhalb des SHB ausgehend aus dem Leistungsbetrieb zu untersuchen. Im Unterschied zu den SWR-Anlagen in Fukushima wird bei deutschen DWR der Druck im SHB durch Einleiten einer gefilterten Druckentlastung unter 0,7 MPa und der radionuklidaustrag durch die Filter begrenzt. Größere SHB-Leckagen sind erst oberhalb von 1,0 MPa gemäß vorliegender strukturdynamischer Untersuchungen zu erwarten. Dennoch wurde für die Untersuchungen im Forschungsvorhaben zusätzlich zur Auslegungsleckage von einer erhöhten 10-fachen Auslegungsleckage zum RR ausgegangen, und es wurde die Wirksamkeit der geplanten Notfallmaßnahmen im HMN generisch untersucht. Weiterhin wurden Möglichkeiten der Erkennung der Gefährdung durch H2- und Radionuklid-Leckagen zum Ringraum diskutiert und weitere potentielle Notfallmaßnahmen zur Schadensbegrenzung (Einsatz von Rekombinatoren im Ringraum) analysiert. Die Analysen nutzen zwei Unfallszenarien (MBL- und ND*-Fall), die auch in vorlaufenden Analysen der GRS zur Nachanalyse des Reko-Konzeptes und der gefilterten Druckentlastung des SHB als repräsentative Szenarien eingesetzt wurden. Die Analysen beziehen Empfehlungen des RSK-Ausschusses AST mit ein.