Technische Spezifikation und Sicherheitssysteme

Technische Spezifikationen

Die Anlage Isar-1 ähnelt den Kernkraftwerken Brunsbüttel und Phillipsburg-1 (ebenfalls D) und gehört zu den älteren Reaktoren in Deutschland. Der leicht (normal)-wassergekühlte und leichtwassermoderierte Siedewasserreaktor hat eine thermische Leistung von 2292 MW_th und eine reultierende elektrische Leistung von 912 MW_el. Von dieser über einen Turbogeneratorsatz erzeugten Leistung werden nach Abzug des Eigenbedarfs 878 MW_el ins öffentliche Netz eingespeist. Der Druckbehälter besteht aus rostfreiem Stahl und ist 20,70 m hoch bei einem Durchmesser von 5,58 m und 13,6 cm Wandstärke. Der Betriebsdruck liegt bei etwa 70 bar. Als Brennstoff werden 104 Tonnen Urandioxid in 532 Brennelementen mit Zirkaloy-2-gemantelten Brennstäben verwendet.
Wie beim Siedewasserreaktor üblich, sind die Kühlmittelkreisläufe von Turbine und Reaktor nicht durch einen Wärmetauscher getrennt, im Falle von Isar-1 sind acht Kreisläufe parallel geschaltet. Die Temperatur des Wassers beim Eintritt in den Reaktor beträgt 277 C, beim Verlassen des Kerns ist das Wasser auf 285,4 C erwärmt und verdampft beim Betriebsdruck. Oberhalb der aktiven Zone wird der Frischdampf vom Restwasser abgeschieden und über Dampfleitungen in das Maschinenhaus gebracht, wo er an einer mehrstufigen Turbine die mechanische Arbeit verrichtet und den stromerzeugenden Generator antreibt. Nach der Turbine wird der Dampf im Kondensator niedergeschlagen und mit den Kondensatpumpen wieder zum Reaktor gefördert. Der Wasserdurchsatz im Reaktorkern beträgt 35672 Tonnen pro Stunde (zirka 10 Tonnen pro Sekunde), wovon 4459 Tonnen Dampf auf die Turbine geleitet werden (1,3 Tonnen pro Sekunde).

Isar 2 ist ein moderner Druckwasserreaktor des westdeutschen Herstellerkonsortiums Kraftwerksunion (KWU) und gehört dem sogenannten Konvoi-Typ an, der mit dem gleichen Konzept und in kurzer zeitlicher Reihenfolge den letzten Ausbau des deutschen Kernkraftwerksparks angehört. Der Block leistet zusammengefasst 1400 MW_el, bei thermischen 3600 MW. Es handelt sich um einen der größten Kernreaktoren weltweit. Im Reaktordruckbehälter befinden sich etwas über 100 Tonnen Kernbrennstoff mit einer durchschnittlichen Anreicherung von zirka 3 Prozent an Uran-235. Das Uran ist als keramisches Urandioxid in Tablettenform in den Brennstäben aufgestapelt. Die Brennstabhüllen sind aus der hochtemperaturbeständigen Metalllegierung Zirkaloy-4 gefertigt, und je 193 sind zu einem Brennelement zusammengefasst. Durch die vier Primärkühlmittelpumpen werden pro Stunde etwa 72.000 Tonnen Wasser umgewälzt und im Reaktor von zirka 285 °C auf 316 °C aufgeheizt. Beim Druck von zirka 150 bar im Primärkreis kann das Wasser nicht verdampfen, es gibt seine Wärme in den vier Dampferzeugern an den Sekundärkreis ab. Im zweiten Kreis entstehen pro Stunde kapp 7000 Tonnen Dampf, der über eine Turbine mit angeschlossenem Generator zur Stromerzeugung genutzt wird.

Sicherheitssysteme

• Als grundsätzlich positiv kann die hohe Anzahl von 8 Kühlmittelschleifen für KKI-1 bewertet werden, da nur verhältnismäßig kleine Rohrdurchmesser auftreten, wodurch etwaige Rohrbrüche weniger drastisch ausfallen und eine höhere Redundanz besteht.
• Für KKI-1 besteht ein kugelförmiger Einschluss mit Stahlmantel der Reaktorzone mit zirka 1000 Tonnen Wasservorrat zur Dampfkondensation. Die Konstruktion ist bis zu 4,3 bar Überdruck ausgelegt
• Block 2 besitzt ein modernes Volldruckcontainment in vorgespannter Stahlbetonbauweise mit eingegossenen Stahltrossen. Druckwasserreaktoren von diesem Typ sind dafür ausgelegt, das Verdampfen des gesamten Kühlmittels innerhalb des Containments zu beherrschen, ohne dass das Containment undicht wird und Radioaktivität entweicht (Auslegungsstörfall).
• Beide Blöcke sind mit Not- und Nachkühlsystemen ausgerüstet
• Beide Blöcke besitzen Schnellabschalt- und Regelsysteme, die den Reaktor beim Überschreiten bestimmter Anlagenparameter automatisch abschalten. Dazu gehören Druckabfall oder -anstieg im Sicherheitsbehälter, Neutronenfluss und Reaktorperiode, Temperaturen verschiedener Systemteile, Turbinenparameter, Zustand der Hauptumwälzpumpen, Aktivitätswerte u.a.
• Für beide Reaktoren bestehen großdimensionierte Notstromdieselgeneratoren für die Überbrückung von Netzausfällen bei gleichzeitiger Reaktorschnellabschaltung und Akkumulatoren für die Aufrechterhaltung des Mess- und Kontrollbetriebs.
• Beide Blöcke sind als völlig unabhängige Anlagen mit allen Sicherheits- und Notstandssystemen ausgerüstet, sodass unmittelbare Wechselwirkungen unwahrscheinlich sind.