10 Jahre Fukushima Teil 5: Lessons Learned

04.03.2021

© IAEA

Unsere fünfteilige Reihe „10 Jahre Fukushima“ beleuchtet den Reaktorunfall in Japan aus verschiedenen Perspektiven. Diese Woche stellen wir die Erkenntnisse und Konsequenzen vor, die der Unfall national wie international für den Betrieb und die Aufsicht von Kernkraftwerken mit sich gebracht hat. 

Lesen Sie auch "Teil 1: Unfallablauf - Wegmarken einer Katastrophe", "Teil 2: Radiologische Folgen", "Teil 3: Der Rückbau" sowie "Teil 4: Das Wasser" unserer Reihe "10 Jahre Fukushima".

Der Unfall im Kernkraftwerk Fukushima Daiichi bewirkte die Überprüfung der Sicherheit von Kernkraftwerken auf nationaler und internationaler Ebene und führte weltweit zu erhöhten Sicherheitsanforderungen. 

Deutschland: „Stresstest“, Weiterleitungsnachricht und neues Regelwerk

Deutscher Stresstest. Bereits wenige Tage nach der Katastrophe in Fukushima beauftragte das Bundesumweltministerium die Reaktor-Sicherheitskommission (RSK) damit, alle deutschen Kernkraftwerke einer Sicherheitsüberprüfung – auch als „Stresstest“ bekannt geworden – zu unterziehen. Das Ziel dieser Überprüfung lag in der Bewertung der Robustheit der Anlagen gegenüber Einwirkungen oder Ereignissen, die über die ursprüngliche Auslegung hinausgehen. Robustheit meint dabei die Fähigkeit einer Anlage, auch unter derartigen auslegungsüberschreitenden Umständen in einem sicheren Zustand zu bleiben.

Die RSK entwickelte daraufhin einen Anforderungskatalog, in dem Szenarien festgehalten wurden, die großen Einfluss auf vitale Funktionen zum Erhalt der Sicherheit eines Kernkraftwerks haben. Dazu zählten naturbedingte Ereignisse (z.B. Erdbeben, Hochwasser) und zivilisatorisch bedingte Ereignisse (z.B. Flugzeugabsturz, terroristische Angriffe). Ebenfalls enthalten waren ereignisunabhängige Szenarien, wie ein längerer Ausfall der Stromversorgung, sowie Ereignisse, die das Durchführen von Notfallmaßnahmen erschweren (z.B. erhöhte Strahlenbelastungen nach einer Kernschmelze oder Zerstörung sicherheitsrelevanter Infrastruktur). Da die betrachteten Szenarien allerdings jenseits der üblichen Lastannahmen des kerntechnischen Regelwerks lagen, konnte die RSK nicht auf die dort festgelegten Kriterien zurückgreifen. Sie erarbeitete deshalb neue Kriterien, die sich auf die Robustheit der Anlagen bezogen. 

Die Betreiber aller deutschen Kernkraftwerke mussten in Form eines Berichts darlegen, welchen Einfluss die aufgeführten Szenarien auf die Sicherheit ihrer Anlagen hatten. Ziel war es zu belegen, ob und in welchem Maß die übergeordneten Schutzziele – Kontrolle der Reaktivität, Kühlung der Brennelemente und Begrenzung der Freisetzung radioaktiver Stoffe – eingehalten werden konnten. Die RSK bewertete die Berichte der Betreiber. Die notwendigen Prüfungen organisierte die GRS im Auftrag der RSK. 

Ihre Ergebnisse veröffentlichte die RSK am 16. Mai 2011 in Form einer Stellungnahme. Sie kam zu dem Schluss, dass deutsche Anlagen – verglichen mit dem Kernkraftwerk in Fukushima – gegenüber Ereignissen wie Stromausfall und Hochwasser besser vorgesorgt hatten. Bis heute hat die RSK mehrere Stellungnahmen und Empfehlungen zu dem Thema veröffentlicht. 

Weiterleitungsnachricht. Das Bundesumweltministerium beauftragte die GRS im Zuge der Stresstests damit, eine Weiterleitungsnachricht zum Reaktorunfall in Fukushima zu erstellen. Weiterleitungsnachrichten verfasst die GRS immer dann, wenn es in einem in- oder ausländischen Kernkraftwerk zu einem Ereignis mit sicherheitstechnischer Bedeutung kommt. Die GRS untersucht dabei, ob das Ereignis auf andere Anlagen übertragbar ist und leitet gegebenenfalls Empfehlungen ab.

Die Weiterleitungsnachricht zu Fukushima enthält elf Empfehlungen zu technischen und organisatorischen Maßnahmen, mit denen auslegungsüberschreitende Ereignisse besser beherrscht werden sollen. Das betrifft beispielsweise das Sicherstellen der Stromversorgung für mindestens zehn Stunden durch ein zusätzliches Notstromaggregat, eine eigenständige Nebenkühlwasserversorgung unabhängig von der vorhandenen Kühlwasserentnahme oder zusätzliche Einrichtungen zum Kühlen der Brennelementlagerbecken bei einem sogenannten Station-Blackout. Darunter wird bei einem Kernkraftwerk der Ausfall des Anschlusses an das externe Stromnetz verstanden. 

Nationaler Aktionsplan. Alle europäischen Länder waren nach dem Reaktorunfall in Fukushima dazu angehalten, einen nationalen Aktionsplan zu erstellen. Das Bundesumweltministerium veröffentlichte seinen nationalen „Aktionsplan zur Umsetzung von Maßnahmen nach dem Reaktorunfall in Fukushima“ im Dezember 2012. Der Plan war zuvor mit den atomrechtlichen Behörden aller Bundesländer und den Betreibern der deutschen Kernkraftwerke abgestimmt worden. Im Aktionsplan wurden neben den Empfehlungen der Reaktorsicherheitskommission und der Weiterleitungsnachricht der GRS auch die Ergebnisse der europäischen Stresstests sowie die Empfehlungen der Internationalen Atomenergie-Agentur (IAEA) berücksichtigt. 

Der Aktionsplan enthielt 23 übergeordnete Empfehlungen zur Verbesserung der Sicherheit kerntechnischer Anlagen. Die Übersetzung der Empfehlungen in konkrete Maßnahmen – wie etwa technische Nachrüstungen – erfolgte für jede einzelne Anlage. Im Zuge des nationalen Aktionsplans wurden unter anderem die präventiven Notfalleinrichtungen optimiert, die technischen Voraussetzungen zur Verlängerung der Gleichstromversorgung im auslegungsüberschreitenden Bereich geschaffen und mobile Dieselaggregate zur Wiederherstellung der Drehstromversorgung im Notfall bereitgestellt. Jede Anlage erhielt darüber hinaus ein Handbuch mit mitigativen Notfallmaßnahmen als Erweiterung der vorhandenen Notfallhandbücher. Eine Überprüfung durch die European Nuclear Safety Regulators Group (ENSREG) wurde im Jahr 2015 mit positivem Ergebnis abgeschlossen.

Nationales kerntechnisches Regelwerk. Die Erkenntnisse aus der Analyse des Unfalls fanden auch Einzug in das nationale kerntechnische Regelwerk. Bereits 2012 wurden verschiedene Punkte in den Sicherheitsanforderungen für Kernkraftwerke ergänzt, darunter die Anforderung an eine diversitäre Wärmesenke, das Erhöhen der Kapazität der batteriegesicherten Gleichstromversorgung, erhöhte Anforderungen an die Störfallinstrumentierung sowie umfangreiche Anforderungen zur Beherrschung naturbedingter und zivilisatorischer Gefahren.

Europa: Stresstest, EURATOM-Richtline und WENRA-Sicherheitsanforderungen

Europäischer Stresstest. Der damalige Energie-Kommissar der Europäischen Union, Günther Öttinger, ordnete 2011 Stresstests für alle 143 Kernkraftwerke in Europa an. Die ENSREG legte den Umfang der Untersuchungen fest. Ähnlich wie im nationalen Stresstest der Reaktorsicherheitskommission mussten die Länder für verschiedene auslegungsüberschreitende Ereignisse die Sicherheit ihrer Kernkraftwerke darlegen. Die Ergebnisse veröffentlichten die Aufsichtsbehörden der Länder in Form eines Berichts. Die Berichte wurden einem Peer-Review von Fachleuten unterzogen und es wurden konkrete Empfehlungen ausgesprochen. Alle wesentlichen Empfehlungen und Anregungen veröffentlichte die ENSREG in ihrer Zusammenfassung „Compilation of Recommendations and Suggestions from the Review of the European Stress Test“. 

Richtline 2014/87/EURATOM. Die Lessons Learned verankerte der Europäische Rat 2014 in der Richtline 2014/87/EURATOM. Unter anderem wurde darin die Stärkung der nationalen Aufsichtsbehörden, die Verankerung des Sicherheitsebenenkonzeptes („Defence in Depth“), die Durchführung einer periodischen Sicherheitsüberprüfung mindestens alle zehn Jahre sowie alle sechs Jahre die Durchführung eines themenbezogenen Peer-Reviews auf europäischer Ebene festgeschrieben.

Safety Reference Level der WENRA. Noch im selben Jahr überarbeitete auch die Western European Nuclear Regulators Association (WENRA) – ein unabhängiges Netzwerk der europäischen Aufsichtsbehörden – ihre Safety Reference Level für Kernkraftwerke auf der Grundlage der neuen Erkenntnisse aus Fukushima. Neu hinzu kam unter anderem die Anforderung, auslegungsüberschreitende Naturgefahren zu berücksichtigen. Grundlegend überarbeitet wurden zudem die Anforderungen an präventive und mitigative Maßnahmen und Einrichtungen zur Beherrschung von auslegungsüberschreitenden Störfällen.

International: IAEA-Aktionsplan, CNS-Sonderkonferenz, Wiener-Erklärung

Action Plan on Nuclear Safety. Auch international führte die Havarie in Fukushima zu Überarbeitungen von Sicherheitsstandards und vielfältigen Folgemaßnahmen für Kernenergieanlagen. Die IAEA erstellte 2011 einen Aktionsplan zur weltweiten Verbesserung der Sicherheit von Kernkraftwerken. Zu den zwölf übergeordneten Zielen des „IAEA Action Plan on Nuclear Safety“ zählen beispielsweise die zeitnahe Bewertung des Schutzes von Kernkraftwerken gegen auslegungsüberschreitende Naturereignisse, die Verbesserung des Notfallschutzes sowie die Sicherstellung einer unabhängigen und effektiven staatlichen Aufsicht. 

Sonderkonferenz der Convention on Nuclear Safety. Anlässlich der Nuklearkatastrophe in Fukushima organisierte die IAEA im Sommer 2012 eine Sonderkonferenz im Rahmen des internationalen Übereinkommens über nukleare Sicherheit (Convention on Nuclear Safety (CNS)). Im Vorfeld mussten alle Teilnehmerländer einen nationalen Bericht einreichen, in dem sie die Sicherheit ihrer Kernkraftwerke beschreiben. Die Berichte wurden auf der Konferenz diskutiert. Neben anlagenspezifischen Empfehlungen – ähnlich derjenigen aus den Stresstests – wurden übergeordnete Empfehlungen hinsichtlich organisatorischer Faktoren, des anlagenexternen Notfallschutzes und der internationalen Kooperation erarbeitet. Die GRS unterstütze das Bundesumweltministerium bei der Erstellung des deutschen Berichts für die CNS-Sonderkonferenz zu Fukushima, der Auswertung der nationalen Berichte anderer Teilnehmerländer sowie während der Teilnahme an der Konferenz.

Wiener Erklärung zur Nuklearen Sicherheit. Fast vier Jahre nach den Ereignissen in Fukushima verabschiedeten die Vertragsstaaten des Übereinkommens zur nuklearen Sicherheit 2015 die Wiener Erklärung zur Nuklearen Sicherheit. Durch diese gemeinsame Erklärung bekennen sich die Vertragsstaaten zu folgenden drei Prinzipien der nuklearen Sicherheit: 

  1. Neue Kernkraftwerke sind so zu planen und zu bauen, dass schwere Unfälle verhindert werden. Im Falle eines schweren Unfalls mit möglichen Freisetzungen von Radionukliden darf es nicht zu einer langfristigen Kontamination außerhalb der Anlage kommen. Für Schutzmaßnahmen des anlagenexternen Notfallschutzes muss genügend Zeit zur Verfügung stehen.
  2. Für bestehende Kernkraftwerke muss die Sicherheit regelmäßig geprüft und verbessert werden.
  3. Nationale Regelwerke sollen diese Ziele gewährleisten und müssen die Sicherheitsstandards der IAEO und der Überprüfungstagungen des Übereinkommens zur Nuklearen Sicherheit (CNS) berücksichtigen.
Internationales Kerntechnisches Regelwerk der IAEO. In der Folge aktualisierte die IAEO fünf ihrer allgemeinen und spezifischen Sicherheitsanforderungen („Safety Standards“) zum regulatorischen Rahmen, Sicherheitsnachweis, Standortauswahl, Auslegung und Betrieb von Kernkraftwerken und setzte somit die gewonnen Erkenntnisse aus dem Unfall im Kernkraftwerk Fukushima Daiichi um. Die GRS hat das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) bei der Kommentierung von Entwürfen der Safety Standards unterstützt und alle Kommentare der Sachverständigenorganisationen, Industrie und Öffentlichkeit gesammelt und zusammengeführt. 

Japan: Neue Atomaufsicht und Sicherheitsüberprüfungen

In Japan wurde nach dem Unfall von der Aufsichtsbehörde angeordnet, alle 17 japanischen Kernkraftwerke mit insgesamt 51 Reaktorblöcken sukzessive abzuschalten. Dieser Zustand dauerte fast zwei Jahre an. Erst nach umfangreichen Sicherheitsüberprüfungen und Nachrüstungen erzeugten die ersten beiden Kernkraftwerksblöcke im Jahre 2015 wieder Strom. 

Die japanische Regierung war zunächst damit beschäftigt, den Ablauf und die Ursachen des Unfalls aufzuarbeiten. Zwei staatliche Untersuchungskommissionen kamen zu dem Ergebnis, dass die Katastrophe in seiner Entstehung, seinem Verlauf und seiner Schwere auf eine Vielzahl von Mängeln technischer und organisatorischer Art zurückzuführen war. Zum einen war das Kernkraftwerk Fukushima nur unzureichend widerstandsfähig gegen auslegungsüberschreitende Ereignisse wie Tsunamis. Zum anderen mangelte es an entsprechenden Maßnahmen des anlageninternen Notfallschutzes, mit denen bereits eingetretene Unfälle beendet oder ihre Auswirkungen begrenzt werden. 

Weiterhin konnten die beiden Kommissionen eine grundlegende Problematik aufdecken: eine mangelhafte Sicherheitskultur auf Seiten des Betreibers TEPCO und eine unzureichende Aufsicht durch die zuständigen staatlichen Stellen, verursacht durch fehlende Distanz und Interessenkonflikte zwischen der Förderung und der Kontrolle der Kernenergienutzung. Die japanische Atomaufsichtsbehörde NISA wurde in der Folge aus dem Wirtschaftsministerium ausgegliedert und 2012 durch die von der Regierung unabhängige Nuclear Regulation Authority ersetzt. 

Weitere Informationen

>> Stellungnahme der Reaktorsicherheitskommission (RSK) 

>> Abschlussbericht der ENSREG 

>> Abschlussbericht des japanischen Investigation Committee on the Accident at the Fukushima Nuclear Power Stations (ICANPS)