Kernkraftwerk Fukushima Daiichi

Das Kernkraftwerk Fukushima Daiichi (auch Fukushima I genannt) ist ein behindertengerechtes Kernkraftwerk in der Stadt Ōkuma in der Präfektur Fukushima, Japan. Fukushima Daiichi war das erste Kernkraftwerk, das nur von der Tokyo Electric Power Company (TEPCO) gebaut und betrieben wurde.

Im März 2011 gab es im Kraftwerk und einigen anderen japanischen Nuklearanlagen nukleare Notfälle, die Fragen über die Zukunft der Kernkraft aufwarfen. Nach der Reaktorkatastrophe von Fukushima halbierte die Internationale Energieagentur ihre Schätzung der bis 2035 zu errichtenden zusätzlichen Kernkraftwerkskapazität.

Während des nuklearen Notfalls 2011 in Fukushima in Japan wurden drei Kernreaktoren durch Explosionen beschädigt.Zoom
Während des nuklearen Notfalls 2011 in Fukushima in Japan wurden drei Kernreaktoren durch Explosionen beschädigt.

Die Kernreaktoren

Die Kernreaktoren für die Blöcke 1, 2 und 6 wurden von General Electric geliefert, die für die Blöcke 3 und 5 von Toshiba und Block 4 von Hitachi. Der Architekturentwurf für die Blöcke von General Electric wurde von Ebasco erstellt. Die gesamten Bauarbeiten wurden von Kajima ausgeführt. Seit September 2010 wird Block 3 mit MOX-Brennstoff (Mischoxid-Brennstoff, MOX) befeuert. Die Blöcke 1-5 hatten/haben eine Einschlussstruktur vom Typ Mark 1 (glühbirnenförmiger Torus), Block 6 hat eine Einschlussstruktur vom Typ Mark 2 (über/unter).

Block 1 ist ein im Juli 1967 gebauter 439-MW-Siedewasserreaktor (SWR3). Er begann am 26. März 1971 mit der kommerziellen Stromerzeugung und sollte im März 2011 abgeschaltet werden. Er wurde während des Sendai-Erdbebens und des Tsunami 2011 beschädigt. Der Reaktor verfügte bei seiner Herstellung über ein hohes Maß an Atom- und Erdbebensicherheit, aber er ist heute alt und veraltet. Niemand wusste, dass ein so schweres Erdbeben in Japan passieren könnte. Einheit 1 wurde für eine Erdbebenspitzen-Bodenbeschleunigung mit einer Schüttelbewegung von 0,18 g (1,74 m/s2) und ein seismisches Antwortspektrum auf der Grundlage des Erdbebens von Kern County von 1952 ausgelegt. Alle Einheiten wurden nach dem Miyagi-Erdbeben von 1978 inspiziert, als die seismische Bodenbeschleunigung 30 Sekunden lang 0,125 g (1,22 m/s2) betrug, aber keine Schäden an den kritischen Teilen des Reaktors festgestellt wurden.

Einheit

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Zuerst wurde atomar "kritisch".

Erzeugte elektrische Energie

Reaktor geliefert von

Entworfen von

Gebaut von

Fukushima I - 1

SWR-3

Oktober 1970

460 MW

Allgemein Elektrisch

Ebasco

Kajima

Fukushima I - 2

SWR-4

18. Juli 1974

784 MW

Allgemein Elektrisch

Ebasco

Kajima

Fukushima I - 3

SWR-4

27. März 1976

784 MW

Toshiba

Toshiba

Kajima

Fukushima I - 4

SWR-4

12. Oktober 1978

784 MW

Hitachi

Hitachi

Kajima

Fukushima I - 5

SWR-4

18. April 1978

784 MW

Toshiba

Toshiba

Kajima

Fukushima I - 6

SWR-5

24. Oktober 1979

1.100 MW

Allgemein Elektrisch

Ebasco

Kajima

Fukushima I - 7 (geplant)

ABWR

Oktober 2016

1.380 MW

Fukushima I - 8 (geplant)

ABWR

Oktober 2017

1.380 MW

Ein für SWR typischer Einschluss der Marke I, wie er in den Einheiten 1 bis 5 verwendet wird.Zoom
Ein für SWR typischer Einschluss der Marke I, wie er in den Einheiten 1 bis 5 verwendet wird.

Nukleare Katastrophe von Fukushima 2011

Siehe auch: Atomkatastrophe von Fukushima

Im März 2011, kurz nach dem Erdbeben in Sendai und dem Tsunami, räumte die japanische Regierung die Menschen in der Umgebung der Anlage aus dem Weg und begann mit lokalen Notstandsgesetzen in Fukushima I. Ryohei Shiomi vom japanischen Amt für nukleare Sicherheit war besorgt über die Möglichkeit einer Kernschmelze in Block 1. Am nächsten Tag sagte der Chefsekretär des Kabinetts, Yukio Edano, dass eine teilweise Kernschmelze in Block 3 "durchaus möglich" sei.

Die Gruppe Nuclear Engineering International hatte berichtet, dass die Blöcke 1, 2 und 3 automatisch abgeschaltet wurden. Die Blöcke 4, 5 und 6 waren bereits wegen Wartungsarbeiten abgeschaltet worden. Die Notstromaggregate wurden durch den Tsunami beschädigt; sie wurden zunächst eingeschaltet, aber nach einer Stunde wieder abgeschaltet.

Japans Regierung sprach von einem nuklearen Notfall, als die Kühlprobleme auftraten, weil die Backup-Dieselgeneratoren ausfielen. Die Kühlung ist notwendig, um die Zerfallswärme abzuführen, auch wenn eine Anlage aufgrund der langfristigen atomaren Reaktionen abgeschaltet wurde. Hunderte von japanischen Truppen sollen Generatoren und Batterien an den Standort transportiert haben.

Berichte über Schäden an Reaktoren und Generatoren (09.53 UTC, 16-3-2011)

Nachdem die Pumpen der Notstromdieselgeneratoren ausgefallen waren, waren die Notstrombatterien nach etwa acht Stunden leer. Batterien aus anderen Atomkraftwerken wurden an den Standort geschickt, und mobile Elektro- und Dieselgeneratoren trafen innerhalb von 13 Stunden ein, aber die Arbeiten zum Anschluss tragbarer Stromerzeugungsgeräte an die Wasserpumpen wurden am 12. März um 15:04 Uhr noch immer fortgesetzt. Normalerweise würden die Dieselgeneratoren über Schaltgeräte in einem Kellerbereich der Kraftwerksgebäude angeschlossen werden, aber dieser war durch den Tsunami überflutet worden.

Daten geschätzt von JAIF (Japan Atomic Industrial Forum).

Status der Reaktoren um 22:00 Uhr 21. März JST

1

2

3

4

5

6

Elektrische Ausgangsleistung (MWe)

460

784

784

784

784

1100

Reaktortyp

SWR-3

SWR-4

SWR-4

SWR-4

SWR-4

SWR-5

Betriebszustand bei Erdbeben

Im Dienst

Im Dienst

Im Dienst

Ausfall (enttankt)

Ausfall (geplant)

Ausfall (geplant)

Kraftstoff-Schadensniveau

70% beschädigt

33% beschädigt

Beschädigt

Nicht beschädigt

Nicht beschädigt

Nicht beschädigt

Schädigungsgrad der primären Eindämmung

Nicht beschädigt

Vermuteter Schaden

Könnte "Nicht beschädigt" sein

Nicht beschädigt

Nicht beschädigt

Nicht beschädigt

Kernkühlsystem 1 (ECCS/RHR)

Nicht funktionsfähig

Nicht funktionsfähig

Nicht funktionsfähig

Nicht erforderlich

Nicht erforderlich, AC-Leistung verfügbar

Nicht erforderlich, AC-Leistung verfügbar

Kernkühlsystem 2 (RCIC/MUWC)

Nicht funktionsfähig

Nicht funktionsfähig

Nicht funktionsfähig

Nicht erforderlich

Nicht erforderlich

Nicht erforderlich

Grad der Gebäudeschäden (sekundärer Einschluss)

Stark beschädigt durch Explosion

Durch Explosion leicht beschädigt

Stark beschädigt durch Explosion

Stark beschädigt durch Explosion

Entlüftungslöcher im Dach gebohrt

Entlüftungslöcher im Dach gebohrt

Umweltauswirkung (gemessen nördlich des Servicegebäudes)

2019 µSv/Stunde um 15:00 Uhr, 21. März

Druckbehälter, Wasserstand

Brennstoff teilweise oder vollständig ausgesetzt

Brennstoff teilweise oder vollständig ausgesetzt

Brennstoff teilweise oder vollständig ausgesetzt

Sicher

Sicher und bei Kaltabschaltung

Sicher und bei Kaltabschaltung

Druckbehälter, Druck

Stabil

Unbekannt

Unbekannt

Sicher

Sicher

Sicher

Druck der Containment-Einheit

Stabil

Stabil

Abnehmend

Sicher

Sicher

Sicher

Wurde Meerwasser in den Reaktorkern injiziert

Fortsetzung

Fortsetzung

Fortsetzung

Nicht erforderlich

Nicht erforderlich

Nicht erforderlich

Wurde Meerwasser in den primären Sicherheitsbehälter injiziert

Fortsetzung

Noch zu entscheiden

Fortsetzung

Nicht erforderlich

Nicht erforderlich

Nicht erforderlich

Entlüftung der Containment-Einheit

Ja, aber vorübergehend eingestellt

Ja, aber vorübergehend eingestellt

Ja, aber vorübergehend eingestellt

Nicht erforderlich

Nicht erforderlich

Nicht erforderlich

Grad der Schädigung durch abgebrannten Brennstoff

Unbekannt, Wassereinspritzung wird erwogen

Unbekannt, Meerwasserinjektion wurde am 20. März durchgeführt

SFP-Wasserstand niedrigSeewasser
spritzt weiter,
Verdacht auf Schäden an Brennstäben

SFP-Wasserstand niedrigSeewasser
spritzt weiter,
Verdacht auf Schäden an Brennstäben

SFP-Kühlkapazität wurde wiedergewonnen

SFP-Kühlkapazität wurde wiedergewonnen

Radius der Evakuierungszone

20 km von NPS entfernt

INES

Stufe 5 (von der japanischen NISA geschätzt und von der internationalen IAEA akzeptiert); Stufe 6 (von der französischen Nuklearbehörde und den finnischen Nuklearbehörden geschätzt); de facto Stufe 5 (Eindämmung des Reaktorkerns wurde durchbrochen)

Später wurde auch Block 4 im nahe gelegenen Kernkraftwerk Fukushima II durch die Sicherheitssysteme abgeschaltet. Jetzt steht eine Stromquelle außerhalb des Kraftwerks zur Verfügung, aber der Schaden im Kraftwerk ist schlimm.

Vorgeschlagene langfristige Sicherheitsaktivität

Boron

Beamte haben darüber nachgedacht, Borsäure, borierte Plastikperlen oder Borkarbidpellets in die Becken für abgebrannten Brennstoff einzubringen oder aus der Luft fallen zu lassen, um Neutronen zu absorbieren. Frankreich flog am 17. März 2011 95 Tonnen Bor nach Japan. Neutronen werden durch Borsäure absorbiert, die in die Reaktorkerne injiziert wurde, aber es ist unklar, ob Bor auch im Schlauch und im Löschwasser der Löschfahrzeuge, die SFPs versprühen, enthalten war.

Ein 'Sarkophag-Grab' und flüssiges Metall

Am 18. März berichtete die Nachrichtenagentur Reuters, dass Hidehiko Nishiyama, ein Sprecher der japanischen Nuklearbehörde, gefragt wurde, ob er die Reaktoren in einem Grab aus Sand und Beton begraben wolle, sagte er: "Diese Lösung haben wir im Hinterkopf, aber wir konzentrieren uns darauf, die Reaktoren abzukühlen", sagte Hidehiko Nishiyama.

Nach der Katastrophe von Tschernobyl verwendeten die Arbeiter für die atomare Sicherheit 1.800 Tonnen Sand und Lehm zur Abdeckung der Anlage. Dies stellte ein Problem dar, da es sich dabei um Wärmeisolatoren handelte und im Inneren Wärme eingeschlossen war. Deshalb muss zuerst ein nicht verdampfendes Kühlmittel wie ein flüssiges Metall darauf aufgebracht werden. Nachdem alles abgekühlt ist, muss eine Struktur wie das Sarkophaggrab des Kernkraftwerks Tschernobyl abgekühlt werden.

Wasserturm der Tokioter Feuerwehr; weitere "Wasserturm"-Feuerwehrautos wurden in Fukushima eingesetzt.Zoom
Wasserturm der Tokioter Feuerwehr; weitere "Wasserturm"-Feuerwehrautos wurden in Fukushima eingesetzt.

Implikationen

Die nuklearen Notfälle in Fukushima Daiichi und anderen Nuklearanlagen warfen Fragen über die Zukunft der Atomkraft auf. Platts sagte, dass "die Krise in Japans Kernkraftwerken von Fukushima führende energieverbrauchende Länder dazu veranlasst hat, die Sicherheit ihrer bestehenden Reaktoren zu überprüfen und die Geschwindigkeit und das Ausmaß der geplanten Erweiterungen in der ganzen Welt in Frage zu stellen". Nach der Atomkatastrophe von Fukushima halbierte die Internationale Energieagentur ihre Schätzung der bis 2035 zu errichtenden zusätzlichen nuklearen Erzeugungskapazität.

Fragen und Antworten

F: Was ist das Kernkraftwerk Fukushima Daiichi?


A: Das Kernkraftwerk Fukushima Daiichi ist ein Kernkraftwerk in der Stadt Ōkuma in der Präfektur Fukushima, Japan.

F: Wer hat das Kernkraftwerk Fukushima Daiichi betrieben?


A: Die Tokyo Electric Power Company (TEPCO) war das einzige Unternehmen, das das Kernkraftwerk Fukushima Daiichi gebaut und betrieben hat.

F: Was geschah im März 2011 im Kernkraftwerk Fukushima Daiichi?


A: Im März 2011 kam es im Kernkraftwerk Fukushima Daiichi und in einigen anderen kerntechnischen Anlagen in Japan zu nuklearen Notfällen.

F: Welche Auswirkungen hatten die nuklearen Notfälle in Fukushima Daiichi auf die Zukunft der Kernenergie?


A: Die nuklearen Notfälle in Fukushima Daiichi und anderen japanischen Kernkraftwerken haben Fragen zur Zukunft der Kernenergie aufgeworfen.

F: Wie hat die Internationale Energieagentur auf die Atomkatastrophe von Fukushima reagiert?


A: Nach der Nuklearkatastrophe von Fukushima hat die Internationale Energieagentur ihre Schätzungen für die bis 2035 zu bauende zusätzliche Kernkraftkapazität halbiert.

F: Wann wurde das Kernkraftwerk Fukushima Daiichi gebaut?


A: Das Kernkraftwerk Fukushima Daiichi war das erste Kernkraftwerk, das ausschließlich von TEPCO gebaut und betrieben wurde.

F: Wo befindet sich das Kernkraftwerk Fukushima Daiichi?


A: Das Kernkraftwerk Fukushima Daiichi befindet sich in der Stadt Ōkuma in der Präfektur Fukushima, Japan.

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