Bei Unfallverhuetung sollte man nicht einseitig an Sicherheit und Zuverlaessigkeit technischer Systeme denken. Neben den Arbeitsmitteln (Einrichtungen) muessen Arbeitsablaeufe geplant werden, wobei durch Gesundheit und Ausbildung begrenzte Einsatzmoeglichkeiten der Menschen beruecksichtigt werden muessen. Z.B. zeigt auch die Analyse der Beinahekatastrophe bei Harrisburg, dass die wichtigsten Probleme Fehlleistungen von Menschen waren. In der Unfallverhuetung muessen Nahtstellen in komplexen Systemen beachtet und koordiniert werden / z.B. Systemsicherheitsprogramme der NASA und der US-AEC). Ingenieure und Aerzte muessen unmittelbare und Hintergrundfaktoren beachten. Zur Reduktion von Folgekosten ist die Wiedereingliederung von Verunfallten wichtig. Die Unfallverhuetungs AG organisiert mit der E.K.A.S. zweijaehrliche Tagungen an der ETH-Z.
Das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW (LANUV) betreibt ein internetgestütztes Fachinformationsangebot zur vorhaben- und gebietsbezogenen Dokumentation von Prüfungen zur FFH-Verträglichkeit (FFH-VP) von Plänen oder Projekten mit Kartenteil, Fachinformationen, Editiermöglichkeiten für Sachdaten und themenbezogenen Auswertungen (FIS FFH-VPhttp://ffh-vp.naturschutzinformationen.nrw.de/ffh-vp-2017/de/start).
Die Dokumentation der Prüfergebnisse von FFH-VP in einem standardisierten Protokoll dient der Überprüfung von kumulativen Wirkungen mit anderen Vorhaben gem. Art. 6 Abs. 3 der FFH-RL sowie den Anforderungen des Berichtswesens nach Art. 17 FFH-RL über die Dokumentation von Maßnahmen, die im Zusammenhang mit der Genehmigung von Plänen oder Projekten ergriffen wurden.
Im Rahmen von FFH-Verträglichkeitsprüfungen (FFH-VP) für Pläne und Projekte sind auch die Auswirkungen von Stoffeinträgen (z.B. eutrophierender Stickstoff, Versauerung) auf FFH-Gebiete zu überprüfen und zu dokumentieren.
Das FIS kann aktuell Stoffeinträge in Form von Flächenbelastungen und Isolinien nicht ermitteln, darstellen oder dokumentieren. Flächenbelastungen und Isolinien ermöglichen die Ermittlung und die Beurteilung kumulativer Wirkungen auf empfindliche LRT in den FFH-Gebieten. Bisher gibt es im System keine Möglichkeit, Stoffeinträge und somitdie Betroffenheit von FFH-Gebieten ? auch in Summation - in Bezug auf Stoffeinträge wie z.B. N-Depositionen zu ermitteln.
Das aktuelle FIS FFH-VP soll hierzu entsprechend ergänzt werden um
- ein Screeningmodell für eine vereinfachte Ausbreitungsrechnung für N-Deposition in kg (ha*a)
- eine Darstellung und Ermittlung von Stoffeinträgen von Plänen und Projekten
- einen einmaligen Import von seit dem 01.01.2004 genehmigten Anlagen aus der ISA-Datenbank
- eine Kartendarstellung von Rasterdaten/Isolinien bezogen auf Projekte und Pläne
- eine kartografische Darstellung von N- empfindlichen Lebensraumtypen mit den entsprechenden CriticalLoads in kg N /(ha*a) als Grundlage für die Summationsprüfung im Rahmen der FFH-Verträglichkeitsprüfung.
In einem ersten Schritt soll das System eutrophierende Stoffeinträge darstellen sowie ermitteln und für die Summationsprüfung im Rahmen der FFH-VP zur Verfügung stehen. Das System ist auf andere Stoffeinträge, z.B. versauernd wirkende Stoffe mit den für diese Stoffe relevanten Immissionskenngrößen erweiterbar .
Zwei Fälle für die Weiterentwicklung des FIS FFH-VP können unterschieden werden:
- Pläne und Projekte, für die mit Hilfe des Screeningmodells eine Ausbreitungsrechnung durchzuführen ist wie z.B. für Tierhaltungsanlagen nach Baurecht
- Pläne und Projekte, für die eine geprüfte Ausbreitungsrechnung in den Unterlagen (Rasterdaten/Isolinien) als Grundlage für die Summationsbetrachtung vorliegt.
Bei dem Stoerfall im Kernkraftwerk von Three Mile Island, Harrisburg, hielt der Reaktordruckbehaelter entgegen allen Erwartungen den thermischen und mechanischen Belastungen stand, obwohl er ueber laengere Zeit direkten Kontakt mit der etwa 2900 K heissen Kernschmelze hatte. Es besteht also die Chance, auch bei moeglichen zukuenftigen Kernschmelzunfaellen die Schmelze sicher im Reaktordruckbehaelter zu halten und eine Verbreitung radioaktiven Materials zu verhindern. Im Rahmen des Vorhabens werden die thermohydraulischen Vorgaenge in und unter einer im Boden des Reaktordruckbehaelters liegende Schmelze sowohl experimentell als auch theoretisch analysiert. Wichtig ist dabei im besonderen, wie kuehlendes Wasser unter die von einer poroesen Kruste umgebenen Schmelze eindringen und wie der entstehende Dampf durch Kruste und Schmelze bzw. entlang des Bodens wieder abstroemen kann. Die Messungen zeigen, dass ein Austreten der Schmelze aus dem Reaktordruckbehaelter verhindert werden kann, solange sichergestellt ist, dass Wasser durch einen Spalt oder eine durchlaessige Schicht zwischen der Wand die Reaktorbehaelters und die Schmelze gelangt. Es soll ein physikalisches Modell dieser Vorgaenge erarbeitet werden, das in spaetere numerische Berechnungen zu verschiedenen Stoerfallszenarien eingearbeitet werden kann. Die Untersuchungen sind ein Beitrag zum Arbeitskreis 'Wechselwirkung Debris/RDB-Wand' des BMBF und werden in Zusammenarbeit mit der Gesellschaft fuer Reaktorsicherheit (GRS) in Garching und der Firma Siemens/KWU in Erlangen durchgefuehrt.
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)