Vor 30 Jahren: TMI-2 erschüttert die USA und die Welt

Auslöser des Unfalls war ein kleines Leck im Primärkreislauf von TMI-2, einer 880-MW-PWR-Einheit mit einem nuklearen Dampferzeugersystem der Combustion Engineering. Das Leck wurde erst nach Stunden erkannt, als der Brennstoff im Druckgefäss schon schwer beschädigt war. Wie es dazu kam und welche Folgen dies für die Anlage hatte, war Gegenstand umfassender Untersuchungen, aus denen Hersteller, Betreiber und Behörden inzwischen die wesentlichen Lehren gezogen haben.

Was wirklich geschah

Eine unzulängliche Instrumentierung und eine ungenügende Notfallausbildung waren die Hauptursachen dafür, dass die Betriebsmannschaft unfähig war, auf das kleine Leck und die automatische Schnellabschaltung des Reaktors am Mittwoch, 28. März 1979 um 4 Uhr morgens richtig zu reagieren. Stattdessen schalteten sie die Einspeispumpen ab, obgleich das System laufend Kühlwasser verlor. So wurde die Nachzerfallswärme nicht mehr abgeführt und die Brennelemente begannen zu schmelzen. Erst am späten Nachmittag des 28. März gelang es, die Kühlung wieder in Betrieb zu nehmen. Inzwischen war überhitzter Brennstoff geschmolzen, radioaktive Stoffe waren ins Containment ausgetreten, Zirkon hatte mit dem Kühlwasser reagiert und Wasserstoffgas hatte sich gebildet. Ein Teil des Wasserstoffs verbrannte im Reaktorgebäude. Der Rest konnte am Freitag, 30. März zusammen mit den freigesetzten radioaktiven Gasen vorsichtig über das Abluftkamin abgelassen werden.

Die Tage nach dem Unfalleintritt waren gekennzeichnet von Angst, Stress, Verwirrung und Kommunikationsproblemen nicht nur mit der Öffentlichkeit, sondern auch zwischen den Behörden - der Nuclear Regulatory Commission (NRC), dem Department of Energy und den Verantwortungsträgern von Pennsylvania. Gerüchte machten die Runde, und so kam es am Freitag nach der kontrollierten Freisetzung radioaktiver Gase zu Panik und einem Massenexodus der Menschen in der Umgebung, obschon die gemessene Radioaktivität weit unterhalb des gesundheitlich zulässigen Grenzwerts blieb.

Die detaillieren Untersuchungen nach dem Ereignis und während des Rückbaus des zerstörten Reaktorsystems bestätigten, dass der Reaktorkern nicht mehr mit Wasser bedeckt und zu einem Drittel geschmolzen war. Das Druckgefäss blieb trotzdem unversehrt und auch das Containment erfüllte jederzeit seine Funktion. Die befürchteten Wasserstoffexplosionen blieben aus, weil es im Primärsystem und Containment nur wenig freien Sauerstoff gab. Zudem setzte sich ein erheblicher Teil der kritischen radioaktiven Isotope - namentlich das Iod - innerhalb des Containments fest, sodass die Abgabe radioaktiver Stoffe in die Umgebung zu keiner Zeit eine Gefahr für Mensch und Umwelt darstellte. Zwölf Jahre nach dem Unfall war der Rückbau im Wesentlichen abgeschlossen

Was nicht geschah

Die Kommunikationsprobleme zwischen den verschiedenen Behörden und gegenüber der Öffentlichkeit führten zu viel unnötigem Stress, doch es gab weder Verletzte noch Tote. Mehrere unabhängige Untersuchungen bestätigten, dass es in keiner Bevölkerungsgruppe kurz- oder langfristige Gesundheitsfolgen durch die abgegebenen radioaktiven Stoffe gab. Auch blieb das Reaktordruckgefäss intakt und schmolz nicht durch, das heisst, es trat weder ein China-Syndrom ein, noch versagte der Sicherheitseinschluss.

Dank Lehren sind KKW heute sicherer, zuverlässiger und leistungsfähiger

Die Analyse des Unfallablaufs sowie die seither international angestellten Simulationen und Versuche - so in den Kernforschungszentren Cadarache (Phébus PF) und Karlsruhe - führten zu einem besseren Verständnis der Vorgänge bei einem Kühlversagen mit Brennstoffschmelze. So war es möglich, Systeme der 3. Generation dafür auszulegen, auch ein solches Ereignis zu beherrschen. Zudem verfügen heute Reaktorcontainments über eine Einrichtung zum kontrollierten, gefilterten Gasablass, um einem Containmentversagen durch Überdruck vorzubeugen.

Ganz wesentliche Lehren ergaben sich für die Leittechnik und die Fahrvorschriften. Durch Nachrüstung und Neuauslegung wurde erreicht, dass im Kontrollraum der tatsächliche Zustand kritischer Komponenten angezeigt wird, die Anzeigen ergonomische Kriterien erfüllen und Unwesentliches die Operateure bei einem Zwischenfall nicht ablenkt. Für schwerwiegende Ereignisse verfügen die Operateure heute über besondere, am Anlagenzustand orientierte Anweisungen. Nicht zuletzt wird in die Ausbildung mehr investiert, sie ist umfassender und ungeplante Ereignisse werden systematisch am Vollsimulator geübt.

Im Ergebnis sind auch ältere Kernkraftwerke heute sicherer, zuverlässiger und leistungsfähiger als vor 20 oder 30 Jahren. Betriebsindikatoren zeigen dies eindrücklich, wie die NRC für die USA in einer Publikation zum 30. Jahrestag von TMI-2 aufzeigt: So nahm die Anzahl signifikanter Ereignisse um einen Faktor 25 ab und liegt jetzt unter 0,1 je Einheit und Jahr, die Anzahl Schnellabschaltungen sank von über 5 auf weniger als 0,5 je Einheit und Jahr und die Kollektivdosis der Mitarbeiter ging von 1985 bis 2007 auf weniger als 20% zurück.

Grosse Fortschritte sind zudem auf dem Kommunikationsgebiet erzielt worden. Die Zusammenarbeit der Behörden während eines schwerwiegenden ungeplanten Ereignisses, die durch Tschernobyl zusätzlichen Schub erhielt, wird heute in allen Ländern und international regelmässig geübt. Auch arbeiten die Überwachungsbehörden und ihr technisch-wissenschaftlicher Support jetzt systematisch grenzübergreifend zusammen, um den Erfahrungsrückfluss zu sichern und bei einem Unfall zweckmässig zu handeln.