Atomkraftwerke: Was in Fukushima passiert

Die Lage im Atomkraftwerk Fukushima ist immer noch unklar. Außenminister Guido Westerwelle (FDP) spricht von einer „kritischen Lage“. Und die könnte noch kritischer werden, wenn die Geologen recht behalten und Japan in den nächsten Tagen weitere schwere Erdbeben und sogar ein neuer Tsunami bevorstehen sollte. In zwei Atomkraftwerken in Fukushima Daiichi ist eine Kernschmelze im Gang. Ob daraus eine ganz große Katastrophe wird, werden die kommenden vier bis fünf Tage zeigen. Doch schon jetzt steigt die Radioaktivität und immer mehr Menschen werden evakuiert. Von Montag an hat der Betreiber der havarierten Atomkraftwerke Tokyo Electric Power Company (Tepco) Stromabschaltungen im Osten Japans angekündigt.

Wie ist die aktuelle Lage?

In zwei Atomkraftwerken des Anlagenkomplexes Fukushima I (Daiichi) hat eine teilweise Kernschmelze zumindest begonnen. „Das ist eindeutig“, sagte Eberhard Grauf, ehemaliger Kraftwerksleiter des Atomkraftwerks Neckarwestheim 1 dem Tagesspiegel. Drei von sechs Atomkraftwerken in Fukushima Daiichi hatten sich nach dem Erdbeben am Freitag automatisch selbst abgeschaltet. Doch dann fielen die Notstromdiesel aus, mit denen Pumpen ständig Kühlwasser in den Reaktordruckbehälter pumpen müssen, um die Nachzerfallswärme abzuführen. Auch wenn die Kettenreaktion im Reaktor unterbrochen ist, zerfallen noch Atome. Dabei wird Wärme frei. Damit die Brennelemente nicht zu schmelzen beginnen, müssen sie gekühlt werden. Das war nicht mehr möglich. Zunächst retteten sich die Techniker mit Batterien über die Runden. Später konnten sie offensichtlich mobile Notstromdiesel in Betrieb nehmen. Als wieder Wasser in den überhitzten Reaktordruckbehälter fließen konnte, stieg der Druck im Kessel. Deshalb musste Tepco inzwischen mehrfach ein Druckventil öffnen und Wasserdampf entweichen lassen. Dabei muss auch eine zu große Menge Wasserstoff ausgetreten sein. Außerhalb des Sicherheitsbehälters kam es in Verbindung mit Sauerstoff zu einer Knallgasexplosion. Dabei ist nach Angaben der Internationalen Energieorganisation (IAEO) das Dach des Reaktorgebäudes weggerissen worden. Zunächst hatten die Betreiber behauptet, dass sich die Explosion im Maschinenhaus ereignet habe. Sicherheitsbehälter und Reaktordruckbehälter haben aber offenbar standgehalten. Schon am Samstag begann Tepco Meerwasser und Borsäure in den Reaktordruckbehälter zu pumpen. „Das scheint zu funktionieren“, sagt Grauf.

Am frühen Sonntagmorgen versagte dann die Kühlwasserpumpe der Anlage 3, einem Mox-Reaktor. In diesem Atomkraftwerk werden Mischoxid- Brennstäbe eingesetzt, die Plutonium enthalten. Der Plutonium-Anteil ist nach Angaben von Wolfram König, Präsident des Bundesamts für Strahlenschutz, zwischen fünf und zehn Prozent höher als bei abgebrannten Uranbrennstäben. Der Kühlwasserstand sank bedrohlich. Die japanische Nachrichtenagentur Kyodo berichtete, die Brennstäbe hätten drei Meter aus dem Wasser geragt. Deshalb entschied sich Tepco am Sonntag, die Anlage aufzugeben und ebenfalls mit Meerwasser und Borsäure zu fluten. Die japanische Regierung äußerte sich widersprüchlich darüber, ob auch in diesem Atomkraftwerk eine Kernschmelze im Gang ist. Doch Michael Sailer, Geschäftsführer des Öko-Instituts und Mitglied der Reaktorsicherheitskommission, ist sich sicher, dass dem so ist. Abgesehen davon „wird keiner der Reaktoren in Fukushima noch vernünftig gekühlt“, sagte Sailer.

In der Nacht zum Montag ist dann auch beim Atomkraftwerk Tokai südlich des Anlagenkomplexes Fukushima eine von zwei Kühlpumpen ausgefallen. Noch am Morgen hatte es geheißen, das Kraftwerk sei „unter Kontrolle“. Der Betreiber Japan Atomic Power Company sagte, die Kühlung funktioniere auch mit einer Pumpe.

Wie tritt Radioaktivität derzeit aus?

Die Radioaktivität tritt derzeit vor allem dann aus, wenn in einer der sechs kritischen Anlagen, neben den drei Meilern in Fukushima Daiichi auch drei weiteren in Fukushima II (Daini), die Druckventile geöffnet werden müssen. Da zu wenig Kühlwasser hineingepumpt werden kann, um die gleichzeitig entstehende Energie abzuführen, verdunstet zu viel Wasser, das dann den Druck im Reaktordruckbehälter erhöht. Da das Wasser direkt mit den Brennelementen in Verbindung kommt, ist es radioaktiv. Dieser Wasserdampf entweicht in die Umwelt. Da erhöhte Werte von Cäsium-137 und Jod-131 gemessen werden, kann sicher angenommen werden, dass in den havarierten Reaktoren in Fukushima I eine teilweise Kernschmelze begonnen hat oder noch im Gang ist.

Wie verbreitet sich die Radioaktivität?

Die Wetterlage ist relativ günstig. Es gibt kaum Wind. Zunächst fließt die Luft nach Norden, was erklären könnte, warum in der Umgebung des nordöstlich gelegenen Atomkraftwerks Onagawa bis zu 400 Mal höhere Radioaktivitätswerte gemessen wurden als normal. Auch dort wurde deshalb der atomare Notstand ausgerufen. Doch dann zog die Luft in Richtung Meer. Ein großflächige Verstrahlung ist so bisher vermieden worden.

Welche Szenarien sind denkbar?

Michael Sailer vom Öko-Institut nennt die Prozesse in den beiden Siedewasserreaktoren in Fukushima I den „Drehbuchfall“ – im Gegensatz zu Tschernobyl. Damit meint er, dass sich die schwerwiegenden Atomunfälle bisher so abgespielt haben, wie es die Physiker bei ihren Berechnungen erwartet haben. Bei 1800 bis 2000 Grad im Reaktordruckbehälter setze die Kernschmelze ein, bei 2400 Grad sei sie nicht mehr aufzuhalten. Das größte Problem ist nach Sailers und auch nach Eberhard Graufs Einschätzung die Wasserstoffbildung. „Eine Wasserstoffexplosion ist jederzeit wieder möglich“, sagte Sailer. Er weist zudem darauf hin, dass auch Dampfexplosionen im Reaktorkessel denkbar seien, nämlich dann, wenn die heiße Masse aus geschmolzenen Brennelementen nach unten tropfe und dort auf Wasser falle, das dann explosionsartig verdampfe. Eberhard Grauf hält es für möglich, den Atomunfall auf dem Niveau der Katastrophe von Three Miles Island in Harrisburg 1979 zu halten. Dort war der Reaktorkern teilweise geschmolzen, konnte aber im Reaktordruckbehälter gehalten werden. Sollte jedoch ein Reaktordruckbehälter durchschmelzen, es also zur vollständigen Kernschmelze kommen, hängt der weitere Verlauf des Geschehens davon ab, auf was dieser heiße Kern stößt. Fällt er in eine Meerwasser-Borsäuremischung, könnte zumindest verhindert werden, dass wieder eine unkontrollierbare Kettenreaktion in Gang käme. Das Bor kann die Kettenreaktion unterbrechen. Doch denkbar ist auch, dass das Meerwasser explosionsartig verdampft. Dabei könnte dann doch eine große Menge Radioaktivität frei werden. Das gilt erst recht, wenn es zu einer Wasserstoffexplosion im Sicherheitsbehälter oder gar im Reaktordruckbehälter käme. Dann wäre ein Szenario wie Tschernobyl denkbar, sagt Sailer. Sollte eine solche Explosion in der Anlage 3, dem Mox-Reaktor, passieren, würden neben Plutonium auch Neptunium, Americium und Curium freigesetzt. Plutonium ist nicht nur langlebig sondern auch noch hoch giftig. Allerdings sind diese schweren Elemente an Partikel gebunden und würden nach Einschätzung von Wolfram König „in der näheren Umgebung der Anlagen niedergehen“. Im besten Fall gelingt es den Technikern aber, die Anlagen im Verlauf der kommenden Tage zu kühlen und den Schmelzvorgang zum Stillstand zu bringen. Dann bliebe es bei der Strahlenbelastung, die durch die Druckentlastung entsteht.

Wann sollte der Reaktor ursprünglich stillgelegt werden?

Der zuerst havarierte Meiler Fukushima Daiichi 1 hätte schon stillgelegt sein sollen. Als Enddatum für den Betrieb wurde der März 2011 angegeben. Das Atomkraftwerk war 40 Jahre in Betrieb.

Was ist mit dem Personal in den Anlagen?

Das Personal in allen Anlagen mit Kühlungsproblemen steht unter enormem Druck. Jedes dieser schnellabgeschalteten Atomkraftwerke muss von Hand gesteuert werden. Das könnte dann zu einem großen Problem werden, wenn aus einer der havarierten Anlagen größere Mengen Radioaktivität austreten. Dann wären die Beschäftigen in Fukushima in Lebensgefahr. Doch sie könnten ihren Posten nicht verlassen, ohne in weiteren Atomkraftwerken eine Kernschmelze zu riskieren. Grauf weiß nicht, ob es in Japan Notstandswarten außerhalb der Reaktorgebäude gibt. In Deutschland gebe es diese Notstandswarten, die gebunkert seien. Außerdem seien sie mit Atemschutzgeräten und einer Jodfilterung ausgestattet. „Dort könnten sich die Leute viel länger aufhalten als im Freien“, sagt Grauf.

Wie ist die Informationspolitik der Betreiber und der Regierung zu bewerten?

Im Vergleich mit Tschernobyl sind die japanische Regierung und der Betreiber Tepco ein Muster an Offenheit. Dennoch ist nicht zu übersehen, dass die Regierung im Bemühen keine Panik entstehen zu lassen, widersprüchliche Informationen gibt und stets bemüht ist, das Ausmaß des Problems kleiner erscheinen zu lassen, als es vermutlich ist. Die australische Regierung hat deshalb bereits protestiert. Allerdings ist es auch nicht leicht, richtige Informationen zu geben. Denn wie die Atomunfälle verlaufen werden, weiß keiner.