Analyse des Einflusses anlageninterner Notfallmaßnahmen auf die Kernkühlbarkeit bei auslegungsüberschreitenden Störfällen in Druckwasserreaktoren

Auf der internationalen Klimakonferenz "COP 21" wurde beschlossen, die globale Erwärmung unterhalb von 2 °C im Vergleich zum vorindustriellen Niveau zu halten und zu versuchen, sie auf 1,5 °C zu begrenzen. Neben den regenerativen Energien und dessen Speicherung ist die Nutzung der Kernenergie eine Möglichkeit, elektrische Leistung klimafreundlich mit geringem spezifischem Ausstoß von Kohlenstoffdioxid gesichert bereitzustellen. Zum einen muss die Sicherheit der deutschen Kernkraftwerke während des Restbetriebs bis 2022 und darüber hinaus bis zum vollständigen Rückbau garantiert werden. Zum anderen sieht die europäische Strategie zur Erreichung der Klimaschutzziele von Paris neben den regenerativen Energien die Nutzung weiterer klimafreundlicher Technologien vor. Für diese Ziele und Anwendungen sowie vor dem Hintergrund der Reaktorkatastrophe in Fukushima als auch des TMI-2-Unfalls, ist eine stetige Erhöhung der Sicherheit kerntechnischer Anlagen durch die Weiterentwicklung sowie erweiterte Planung von Notfallmaßnahmen im Falle von auslegungsüberschreitenden Störfällen notwendig.
Die übergeordnete Zielsetzung der vorliegenden Arbeit ist eine Wirksamkeitsbetrachtung der Notfallmaßnahme primäres Bespeisen in Abhängigkeit des genutzten (Sicherheits-)Einspeisesystems, der Verzögerung der Einspeisung und der Nachzerfallsleistung zum Zeitpunkt der Wiederflutung. Ersteres bedingt die verfügbare Einspeiserate, die Verzögerung den Zustand des Kerns und letzteres die konvektiv abzuführende Leistung. Dazu werden Simulationen in einem im Rahmen der Arbeit weiterentwickelten generischen Modell eines Druckwasserreaktors vom Typ KONVOI durchgeführt. Die betrachteten postulierten Störfälle sind ein Station Black Out sowie ein Kühlmittelverlust durch ein kleines Leck.