Description: Welche Auswirkungen hätten accident tolerant fuels auf die Sicherheit von Kernkraftwerken? scienceBASEd / November 2025 Welche Auswirkungen hätten accident tolerant fuels auf die Sicherheit von Kernkraftwerken? Diese Frage diskutierten Interessierte und Expert:innen am 6. November 2025 im Rahmen der digitalen BASE -Vortragsreihe zur Forschung - scienceBASEd. Accident tolerant fuels und die Sicherheit von Kernkraftwerken Am 11. März 2011 traf ein Tsunami die Ostküste Japans. Diese Naturkatastrophe löste im Atomkraftwerk Fukushima eine Unfallserie aus, bei der es zu Kernschmelzen in drei Reaktorblöcken kam. Erhebliche Mengen von Radionukliden gelangten in die Umwelt. Nach diesem Unfall wurden international Entwicklungsprogramme zu unfalltoleranten Brennstoff- und Hüllrohrkonzepten, sogenannte accident tolerant fuels ( ATF ), aufgelegt. Diese Konzepte sollen unter Störfallbedingungen besser funktionieren und schützen als die aktuell im Einsatz befindlichen Brennelemente . Die Entwicklung solcher ATFs sind für verschiedene Brennstoff- und Hüllrohrkonzepte unterschiedlich weit fortgeschritten. Welche Auswirkungen ATFs auf die Sicherheit von Kernkraftwerken haben könnten, hat das BASE in einem Forschungsvorhaben untersuchen lassen. Agenda 13:00 Begrüßung und Einführung | Esther Kähler und Mareike Rüffer ( BASE ) 13:10 Vorstellung des ATF -Projekts durch die Projektleiterin Isabel Steudel ( GRS ) 13:20 Rückfragen und Diskussion | Anna Sachse (BASE) 13:25 Vortragsteil durch Timo Löher (GRS) 13:45 Rückfragen und Diskussion | Anna Sachse (BASE) 13:55 Vortragsteil durch Livius Lovász (GRS) 14:20 Rückfragen und Diskussion | Anna Sachse (BASE) 14:30 Abschluss | Mareike Rüffer und Esther Kähler (BASE) Das Forschungsvorhaben ATF Im Forschungsvorhaben „Erfassung und Sicherheitsanalyse der Entwicklung von accident tolerant fuels ( ATF )“ wurde der aktuelle Entwicklungsstand von ATFs für Leichtwasserreaktoren (LWR) erhoben und aufbereitet. Sicherheitstechnisch relevante Eigenschaften der ATF -Konzepte wurden systematisch aufgearbeitet, zusammengefasst und eingeordnet. Und zwar für den Normalbetrieb, bei bestimmten vorübergehenden Abweichungen (Transienten) und in Unfallszenarien. Blöcke 3 und 4 des Atomkraftwerks Fukushima Daiichi © TEPCO Außerdem wurden zwei vergangene reale Unfallabläufe so betrachtet, als seien ATF -Konzepte im Einsatz gewesen. Untersucht wurde zum einen der Unfall im Atomkraftwerk Fukushima Daiichi Block 2, bei dem es 2011 zu Kernschmelzen in drei Reaktorblöcken kam. Zudem wurde der Reaktorunfall im Kernkraftwerk „Three Mile Island“ bei Harrisburg (Pennsylvania) in den USA betrachtet (TMI-Block 2). Hier war es am 28. März 1979 zu einer partiellen Kernschmelze gekommen. Zu beiden Szenarien wurden Simulationsrechnungen vorgenommen. Dabei wurde untersucht, wie sich die jeweiligen Unfallabläufe mit dem Einsatz von ATF verändert hätten. Das Forschungsvorhaben diskutiert die Ergebnisse dieser Szenarien . Auch die Grenzen der Betrachtungen werden aufgezeigt. Einsatz von ATF kann Vorteile bringen Die Ergebnisse der Analysen könnten wie folgt interpretiert werden: Unter bestimmten Voraussetzungen hätte durch die Verwendung von ATF im Falle des Unfalls von „Three Mile Island“ eine Kernschmelze verhindert werden können. Im Falle des Unfalls von Fukushima Daiichi in Block 2 hätte das Ausmaß der Kernschäden mit ATF wohl signifikant reduziert werden können. Luftaufnahme des Kernkraftwerks Three Mile Island in Pennsylvania (USA) © picture alliance / Everett Collection Allerdings sind diese Ergebnisse mit verschiedenen Unsicherheiten versehen. So basierten die Simulationen auf der Annahme, dass das Personal exakt wie im real abgelaufenen Unfall handelt. Des Weiteren muss explizit auf die Unsicherheiten der Modellbasis hingewiesen werden, wie z. B. das Fehlen einiger Phänomene. Das Vorhaben bestätigt, dass der Einsatz von ATF Vorteile bringen kann. Unter anderem eine erhöhte Zeitreserve zur Beherrschung von Stör- und Unfällen. Allerdings kann noch keines der betrachteten ATF -Konzepte als vollständig ausgereift betrachtet werden. Hierzu müssten bestehende technische und physikalische Herausforderungen überwunden werden. Zudem sind weitere Forschungs- und Entwicklungsarbeiten (Experimente) erforderlich. Auch die Bestimmung eines „Besten“-Konzepts ist noch nicht möglich, da bei jedem der Konzepte sowohl Vor- als auch Nachteile bestehen. Fazit der Veranstaltung Am Termin nahmen 66 Personen teil. Diese kamen überwiegend aus dem wissenschaftlichen Umfeld ( z.B. Öko-Institut, BAM , JRC, KIT , BOKU Wien) aber auch aus einem regulativen oder politischen Bereich ( u.a. TÜV, IAEA , Nagra , ENSI , Sächsisches Staatsministerium). Die Vortragenden konnten diverse Fachfragen beantworten, wobei der Fokus auf den gezeigten Simulationsrechnungen zu Three Mile Island und Fukushima lag. Fragen zum Entwicklungsstand und zur Aussagekraft bzw. zu Unsicherheiten der Simulationen konnten beantwortet werden. Auch wurde erörtert, dass Forschung zur Weiterentwicklung des Rechenmodells nötig sei. Spezifische Fragen zur Brennstabgeometrie und eine Einschätzung der Vortragenden zur Marktreife der ATFs wurden intensiv diskutiert. Bei Rückfragen oder Anmerkungen, für weitere Informationen oder bei Interesse an den Vortragsfolien wenden Sie sich gerne an: Kontakt , BASE-Forschungsabteilung E-Mail forschung@base.bund.de Kontakt , BASE-Forschungsabteilung E-Mail forschung@base.bund.de Weiterführende Informationen Erfassung und Sicherheitsanalyse der Entwicklung von accident tolerant fuels (ATF)
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Tags: Harrisburg ? Pennsylvania ? Wien ? Fukushima ? Brennelement ? Leichtwasserreaktor ? Island ? Japan ? USA ? Kernkraftwerk ? Kernschmelze ? Radionuklid ? Reaktorsicherheit ? Tsunami ? Kerntechnischer Unfall ? Luftbild ? Mathematisches Modell ? Simulationsmodell ? Forschungsprojekt ? Katastrophe ? Sicherheitsanalyse ?
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