(GRS 527) EASY Integrale experimentelle und analytische Nachweise der Beherrschbarkeit von Auslegungsstörfällen allein mit passiven Systemen

Autor: 
S. Buchholz, T. Mull, T. Wagner, H. Hristov, R. Gehr, N. Kaczmarkiewicz, G. Bonfigli, M. Sporn, C. Schuster, F. Schäfer, E. Schleicher
Jahr: 
2018

Mit der Änderung des Atomgesetzes 2011 hat die Bundesregierung beschlossen, die Nutzung der Kernenergie zur Stromproduktion in Deutschland bis zum Jahre 2022 zu beenden. Dennoch muss der Bund weiterhin bei der Durchsetzung höchster Sicherheitsstandards und der Wahrnehmung deutscher Sicherheitsinteressen durch Bewertung geplanter kerntechnischer Neubauten in der unmittelbaren Umgebung Deutschlands sowie weltweit unterstützt und beraten werden können. Nach dem Unfall in Fukushima-Daiichi setzen diese Neubauten verstärkt auf passive Sicherheitssysteme, um Störfälle zu beherrschen. In der Vergangenheit entwickelte Computerprogramme, die für die Analyse kerntechnischer Anlagen entwickelt wurden, müssen nun für die Simulation dieser passiven Sicherheitssysteme weiterentwickelt und vor allem validiert werden. Nur so stehen die Mittel zur Verfügung, den Bund in den oben genannten Bereichen zu unterstützen.

Weiterentwicklungs- und Validierungsarbeiten für das GRS Programmsystem AC2 (bestehend aus den Rechenprogrammen ATHLET, COCOSYS und ATHLET-CD) wurden im Vorhaben EASY (Integrale experimentelle und analytische Nachweise der Beherrschbarkeit von Auslegungsstörfällen allein mit passiven Systemen) durchgeführt. Als Basis des Projekts wurde das KERENA Design (FRAMATOME) gewählt, da hier die Störfallbeherrschung neben aktiven Sicherheitssystemen auch ausschließlich mittels passiver Sicherheitssysteme möglich ist. Durch den Projektpartner FRAMATOME war es zudem möglich, eigens für dieses Vorhaben konzipierte Versuche an dem Integral Teststand Karlstein (INKA) durchführen zu können, die dann zur Validierung des Programmsystems AC2 verwendet werden konnten. Diese integralen Versuche simulierten am Teststand Auslegungsstörfälle des KERENA-Designs und dienten der Untersuchung des Verhaltens der passiven Sicherheitssysteme bei der Interaktion miteinander. Für sich gesehen kann man hinsichtlich der durchgeführten Versuche zusammenfassend konstatieren, dass die passiven Systeme des KERENA-Designs sowohl komponentenweise als auch in ihrem Zusammenwirken sehr effektiv arbeiteten und ihrer Bestimmung vollumfänglich gerecht wurden. Die EASY-Integralversuche demonstrierten, dass Leichtwasserreaktoren durchaus so gebaut werden können, dass sie sich auch bei völligem Stromausfall selbständig und ohne Eingreifen einer Bedienungsmannschaft in einen drucklosen, kalten Zustand bringen, dies unabhängig davon, ob neben dem Stromausfall noch Kühlmittelverlust vorliegt oder nicht und dass somit kein Ereignisablauf in einen schweren Störfall mündet.