Störfäll der Reaktoren Fukushima I, II und III

[KunterBunter]

... und das im primären Reaktorblock auch noch unter >200 bar

Laut den im Auftrag des Bundesumweltministeriums von der Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gesammelten und bewerteten Informationen ist der Druck in allen Reaktoren unter 0,3 MPa (0,1 MPa entspricht 1 bar).

 

[Rohrnetzmeister]

Ich habe ausreichend oft gesehen, wenn unsere Bautruppe ein 10kV-Trafo und dann dahinter ausgewachsene Schaltschrankbatterien angeklemmt hat. Das war dann meist der Moment für mich, erst einmal Richtung Büro abzureisen.

Endlich mal jemand der sich outet und Ahnung von Elektrik hat. Da werden keine Stecker für Pumpenanlagen mal einfach umgesteckt. Da wird alles nur angeklemmt sein und automatisch ablaufen. Ich arbeite zwar nicht in einem AKW, aber selbst in unserer Anlage wird sehr viel für die Ersatzstromversorgung getan. Wir fahren in fast jeder Ebene redundant und es läuft alles automatisch ab falls etwas ausfällt.

 

[Elektrolurch]

@novize:

Ich stimme Dir fast uneingeschränkt zu (bis auf die Sache mit dem Förderdruck bei Druck- bzw. Siedewasserreaktoren), was aber nicht ins Gewicht fällt.

Mein Ärger bezog sich allerdings auf die Tatsache, dass in diesem Artikel das Problem auf angeblich unpassende Steckverbinder der eigens herangeschaften mobilen Dieselaggregate reduziert wurde - die werden wohl eher leistungsmässig unterdimensioniert gewesen sein.

Der Satz: 'Die externen Notstromgeneratoren konnten nicht an das Anlagen-Stromnetz angeschlossen werden (Die Steckverbindungen passten nicht). Daher konnte nach dem Leeren der Batterien die Restwärme nicht mehr abgeführt werden. ' ist ein Zitat aus dem Artikel und bestimmt nicht von mir. Leider kam das wohl missverständilich rüber - sorry

 

[Novize]

...ist der Druck in allen Reaktoren unter 0,3 MPa (0,1 MPa entspricht 1 bar).

Dabei würde das Wasser aber sofort explosionsartig in seine Moleküle zerlegt sein, immerhin hat der kleinste der 6 Reaktorkerne eine thermische Betriebsleistung von knapp 1400MW(!). Ebenfalls würde mit einem Druckunterschied von gerade 2 bar niemals eine elektrische Nennleistung von ~440MW erzeugbar sein. Die 2 bar Druckunterschied sind alleine schon durch die Höhe der Druckkammer vorhanden, wenn die Umwälzpumpe in Höhe der Reaktorkammer wäre.
Das alles ist aber nicht der Fall, also haben diese Zahlen der GRS irgendeine andere uns unbekannte Basis, vermutlich messen sie nur den Differenzdruck zwischen oben und unten der noch nicht angefahrenen Anlage im Kaltzustand (= Neuzustand :hehe... oder sie gehen jetzt schon davon aus, dass die Reaktorkammern undicht sind und keinen inneren Druck mehr haben.
Aber da auch die komplett herunter gefahrene Anlage immer noch eine Zerfallswärme von 42 MW(!) produziert (3% von 440MW), die ohne Zerlegung der Wassermoleküle abtransportiert werden muss, wird der Reaktorkern auch jetzt noch unter immensem Druck stehen - sonst würde sich das Wasser ja auch in den Zustand des Knallgases verflüchtigen, denn so etwas bekommst Du mit einem handelsüblichen Druckkochtopf auch nicht hin.
Freier Wasserstoff als eines der kleinsten uns bekannten Moleküle diffundiert dann durch die Gitterstruktur des Stahlbehälters und zusammen mit dem Luftsauerstoff entwickelt sich dann dieser gefährliche Knaller. Inzwischen war das ja schon 4x der Fall, also wird dort immer noch eine immense Wärme und ein immenser Druck herrschen.

 

[HyBird]

Das doofe ist bei AKW Reaktoren nach dem Siedewasserprinziep ist, wenn die Brennstäbe überhitzen, steigt der Druck im Reaktor wohl auf mehrere Hundert Bar.
Wenn man nun neues Kühlwasser einleiten muß geht das nur mit Pumpen die einen Druck erzeugen können der über dem Reaktordruck liegt. Mit herkömmlichen Kreiselpumpen wie in der Chemie üblich ist das nicht zu meistern. Hier sind dann zwangsverdrängende Pumpen angesagt deren Energiebedarf bei diesem Druck immens ist.
Oder man lässt den Druck im Reaktor, wie in einigen Blöcken geschehen ins Containment oder Umwelt ab um 1. ne Explosion des Reaktors zu vermeiden oder um 2. frisches Kühlwasser einzubringen.

Nochmal zu Steckerverbindung: Bei uns in der Anlage war das wirklich so. Nach einem Stromausfall läuft unser Prozessleitsystem auf Batterie, und fährt sämtliche Reaktorkessel mit dem verbleibenden Pneumatikdruck in einen Sicheren Modus. Alarm Schrillt. Wir gehen runter zum Dieselaggregat starten dieses.
Dann wird in der Schaltzentrale mittels Schalter die Komplette Anlage vom Strom getrennt. Dann wird mittels Kabel der Generator manuell an die Anlage gesteckt. Nun wird noch ein Schalter umgelegt und die Notsysteme im Chemiewerk laufen über den Generator.

Da ich sowas schon gesehen habe würde es mich nicht wundern wenn man das vor 40 Jahren auch so machte.

 

[KunterBunter]

... eigens herangeschaften mobilen Dieselaggregate reduziert wurde - die werden wohl eher leistungsmässig unterdimensioniert gewesen sein.

Die elektrische Versorgung der Blöcke 1-3 erfolgt zurzeit immer noch über mobile Generatoren. (Quelle)

Der von dir zitierte Satz mit den falschen Steckverbindern ist übrigens in der modifizierten Version des Originalartikels (in englisch) nicht mehr enthalten. Der Wahrheitsgehalt darf also zumindest angezweifelt werden.

 

[Rohrnetzmeister]

Von was für einer Leistung redest du denn bei euren Dieselaggregat?

 

[Elektrolurch]

Da ich sowas schon gesehen habe würde es mich nicht wundern wenn man das vor 40 Jahren auch so machte.

.. aber hoffentlich noch nie in irgendwelchen AKW! Hierzulande übliche CEE-Stecker gibt es übrigens bis 125A/690V - das sind etwa 150kW. Könnte für ne kleine chemische Anlage reichen, aber kaum für ein Notkühlsystem im AKW.

gerade gefunden: http://www.strahlentelex.de/Stx_02_366_S03-05.pdf

Gruss

 

[Rohrnetzmeister]

Vor 40 Jahren war noch Perilex Zeit.

 

[KunterBunter]

Ebenfalls würde mit einem Druckunterschied von gerade 2 bar niemals eine elektrische Nennleistung von ~440MW erzeugbar sein.

Im Moment wird in der Anlage überhaupt keine elektrische Leistung erzeugt. Die Nachzerfallswärme liegt jetzt 10 Tage nach der Schnellabschaltung bei etwa 0,3% der Nennleistung.


P.S. "von 42 MW(!) produziert (3% von 440MW)" -> calc.exe

 

[scolopender]

.. gerade gefunden: ...

Ein Artikel von 2002?

G., -#####o:

 

[Elektrolurch]

... ist übrigens in der modifizierten Version des Originalartikels (in englisch) nicht mehr enthalten. Der Wahrheitsgehalt darf also zumindest angezweifelt werden.

Der Originalartikel stammt von einem gewissen Dr. Josef Oehmen, enthält immer noch diese Passage und ist so massenhaft verbreitet worden.

Ich behaupte, dass der Wahrheitsgehalt des ganzen Artikels angezweifelt werden muss!

 

[Elektrolurch]

Ein Artikel von 2002?

na und? Die AKW sind deutlich älter...

 

[Novize]

Nochmal zu Steckerverbindung: Bei uns in der Anlage war das wirklich so. Nach einem Stromausfall läuft unser Prozessleitsystem auf Batterie, und fährt sämtliche Reaktorkessel mit dem verbleibenden Pneumatikdruck in einen Sicheren Modus. Alarm Schrillt. Wir gehen runter zum Dieselaggregat starten dieses.
Dann wird in der Schaltzentrale mittels Schalter die Komplette Anlage vom Strom getrennt. Dann wird mittels Kabel der Generator manuell an die Anlage gesteckt. Nun wird noch ein Schalter umgelegt und die Notsysteme im Chemiewerk laufen über den Generator.

Überwelche Leistung reden wir denn bei Dir?
Bei 10kV und einer angenommenen Motornennleistung von 700A (7MW bei 10KV) hast Du einen Kabelquerschnitt von 300mm!
Sogar bei einer Mittelspannung von 30kV sind das immer noch 120mm bei einer deutlich dickeren Isolierung. Das Kabel im Gesamtdurchmesser wird nicht dünner werden.
Diesen Querschnitt mit 10kV steckt keiner. Mir ist auch kein Stecker bekannt, der das bewerkstelligen könnte.
Was bei Euch vermutlich gesteckt wird, ist die komplette Steuerspannung für die Schaltwarte und/oder der Anlasser für das Aggregat. Der Leistungsteil ist durch eine automatische Umschaltung und NH-Trenner primär mit dem Anlagenstromnetz verbunden und nur die reine Schaltwarte sowie die Steuerspannung der Schaltschränke wird extern umgesteckt.

Zurück zum AKW:
Ich denke, seit dem Erdbeben und den sterbenden Dieseln versucht Tepco, die Reaktorblöcke provisorisch mit Spannung zu versorgen. Das dauert nun schon eine Woche. Geschafft haben sie jetzt erst, die intakten Blöcke 5 und 6 soweit anzuklemmen, dass diese wieder komplett kontrolliert werden können. Dort ist die Situation aber überschaubar: Es gibt zugängliche und funktionierende Einspeisefelder, an die man nur dran muss. Bei den Blöcken 1-4 aber herrscht das große Chaos. Wo in den Trümmern sollen die Einspeisefelder sein? Sind diese wirklich noch nutzbar oder auch völlig zerstört?
Ich denke, da müssen die Jungs die Spannung mit provisorischen neuen Einspeisefeldern direkt an die Pumpen klemmen - Hoffentlich drehen die überhaupt noch und pumpen auch noch Wasser...
Wennman mal beachtet, dass alleine diese provisorische Stromleitung nun schon eine Woche dauerte, um gelegt zu werden, kann man sich vorstellen, welcher logistische und arbeitstechnische Aufwand das ist! Und nun erst sind sie am Reaktor angekommen und müssen suchen ,wo sie diese anklemmen können. Wenn das "mal eben" nur ein Stecker wäre, dann würden die Pumpen schon lange wieder laufen. Wie gesagt, das ist was anderes als der 3er-Stecker und die Rasenmäher-Kabeltrommel aus dem Baumarkt.

Edit:
@Kunterbunter:
Von elektrischer Leistung rede ich auch nicht, ich rede von Prozesswärme, thermischer Leistung.

Die Nachzerfallswärme liegt jetzt 10 Tage nach der Schnellabschaltung bei etwa 0,3% der Nennleistung.

Aber nur, wenn das Herunterfahren bis jetzt ordnungsgemäß vollzogen wäre. Aber der einhelligen Meinung auch vieler wirklicher Atomkraftfachleute (z.B. Rangar Yogeshwar*)) nach ist oder war zumindest eine teilweise Kernschmelze im Gange, die dann doch "etwas mehr" Wärme freisetzt.
Wenn sogar die Japaner und auch Tepco davon ausgeht, ist doch was dran und damit sind die 0,3% ein verpuffter Hoffnungsschimmer. Wenn sogar die unter den Teppich kehrenden Japaner die Störung auf den selben Level wie Harrisburg legen, indem nachweislich eine teilweise Kernschmelze stattfand, andere Atomgremien aber schon auf Stufe 6 upgedatet haben, dann sind wir von 0,3% Restwärme wirklich weit weg. Man beachte alleine, dass das Wasser der riesigen Abklingbecken verdampfte, weil es nicht ausreichend gekühlt wurde. Das schafft aber ein fast abgeklungener Brennstab nicht so mal eben (in weniger, als einer Woche trotz eisiger Kälte in der Nacht und am Tage). Da kann man sich mal die Restwärme vor Augen halten, die auch noch nach Monaten frei wird.

Ich behaupte, dass der Wahrheitsgehalt des ganzen Artikels angezweifelt werden muss!

Fataler: Er enthält ausreichend fundierte Aussagen um damit die Seriosität erst einmal zu untermauern. Nur einige aber wichtige Passagen sind unwahr und erzeugen damit ein falsches Bild der Gesamtsituation. Die Vergleiche mit einem Druckkochtopf halte ich im übrigen für gar nicht so verkehrt. Er zeigt das grobe Prinzip eines solchen Prozesses auf, ohne die normalen Leser mit zu vielen Details und Zahlen zu irritieren.

*) Dipl.Phys. in Elmentarphysik und anschließende Forschungsarbeiten am Schweizerischen Institut für Nuklearforschung. Klick

 

[HyBird]

Es handelte sich um ne 125 oder 128 Ampere Steckdose 400 Volt die an eine Stecker an der Wand montiert wurde. Da ich in dem Laden seit 4 Jahren nicht mehr bin, habe ich diese Deteils nicht mehr im Kopf. Jedoch wurde nicht die gesamte Anlage mit Strom Versorgt sondern nur einige Pumpen a 1000VA und das Prozessleitsystem.
Um Temperatur und Drücke ablesen zu können. Das ist nicht vergleichbar mit nem Atomkraftwerk!!! Ich wollte nur andeuten das es eine Solche Notstromlösung mit Steckern wirklich gibt.

 

[KunterBunter]

dann sind wir von 0,3% Restwärme wirklich weit weg. Man beachte alleine, dass das Wasser der riesigen Abklingbecken verdampfte, weil es nicht ausreichend gekühlt wurde.

Die Wärmeleistung des Brennelementebeckens in Block 4 mit 1331 Brennelementen, d.h. ca. 2,5 Kernen (1 Kern besteht aus 548 Brennelementen) beträgt zurzeit ca. 2000 kW. Das sind weniger als 0,1% der thermischen Nennleistung eines Kerns von 2381 MW. (Quelle: Kurzübersicht aktuelle Sicherheitslage Stand 20.03.2011, 11:00 Uhr (MEZ) )

 

[Rohrnetzmeister]

Diesen Querschnitt mit 10kV steckt keiner. Mir ist auch kein Stecker bekannt, der das bewerkstelligen könnte.

Doch gibt es. Siehe hier. Nur die bekommt nicht im Baumarkt.

 

[Novize]

Das sind weniger als 0,2% der thermischen Nennleistung eines Kerns von 1400 MW. (Quelle: Kurzübersicht aktuelle Sicherheitslage Stand 20.03.2011, 11:00 Uhr (MEZ) )

Der von Dir genannte Block 4 hat eine thermische Leistung von 2,4GW. Weiterhin sind die Brennstäbe dort schon lange im Abklingprozess, im Gegensatz zu den Stäben im Reaktor, die gerade mal durch die Notabschaltung ausgebremst, aber bis heute nicht ausreichend abgeklungen sind. Warum sonst wird dort immer noch eine solch immense Wärme freigesetzt, dass das Wasser der Löschkanonen so immens schnell verdampft, obwohl es doch nur das das Abklingbecken und das Containment benetzt und noch nicht einmal die Reaktorkammer? Das spricht nicht für ein kontrolliertes moderiertes Herunterfahren über MOnate sondern eher für irgendwelche unkontrollierten Prozesse, die dort im Gange sind.
Alleine die 4MW Wärmeleistung des Abklingbeckens, die Du nennst, sind imo stark untertrieben.
Einen frei liegenden "Swimmingpool" dieser Größenordnung kann ich nicht mit 2000 Heizlüftern Marke Baumarkt in der kurzen Zeit so überhitzen, dass das Wasser verdampft. Immerhin haben wir dort keine ideal isolierte Wärmekammer sondern nur noch ein offenes Trümmerfeld von Gebäudeummantelung.
Was die GRS dazu schreibt, ist für mich hier nicht glaubwürdig. Die haben oft genug Zahlen getrickst, immerhin schwimmen ihnen momentan die Felle davon und es gilt Schadensbegrenzung zu betreiben.

PS: Wieviel qm Wasser sind eigentlich in solche einem Abklingbecken?

Doch gibt es. Siehe hier.

Cool, diese Dinger kannte ich noch nicht :shock: Werden die denn nur gesteckt oder richtig verschraubt? (ich gehe mal davon aus, dass die nur eine einzelne Ader stecken...)

 

[KunterBunter]

PS: Wieviel qm Wasser sind eigentlich in solche einem Abklingbecken?

Wenn es voll ist: 1425 Kubikmeter, so steht es in dem Bericht der GRS, wenn der glaubwürdig ist. Also wirklich nur ein kleiner Pool.
http://www.nytimes.com/interactive/2011/03/12/world/asia/the-explosion-at-the-japanese-reactor.html

 

[Novize]

Wenn es voll ist: 1425 Kubikmeter

Hmmm, wenn ich davon ausgehe, dass ich 1,16Wh benötige, um einen Liter Wasser um 1 Grad zu erwärmen und ich eine Start-Temperatur von 25°C ansetze, am Schluss den Siedepunkt von 100°C (um das Wasser derart zu verdampfen), habe ich also pro ltr Wasser eine thermische Leistung von
75°C *1,16Wh = 87Wh eingesetzt.
=>1425 qm = 1425.000 ltr

Das sind 87 * 1425 = mindestens 124 MWh um das Wasser ohne irgendeine Fremdkühlung wie z.B. kalte Luft oder anderen Energieverlust zu erwärmen.

Verteile ich das auf eine Woche (wobei die Abklingbecken die ersten 8 Std noch per Notstrom-Batterie gekühlt wurden und schon nach wenigen Tagen kochten), dann benötige ich eine Leistung von ~18MWh. Also locker das 9-fache dessen, was die GRS Deiner Quelle nach angibt:

Die Wärmeleistung des Brennelementebeckens in Block 4 mit 1331 Brennelementen, d.h. ca. 2,5 Kernen (1 Kern besteht aus 548 Brennelementen) beträgt zurzeit ca. 2000 kW.

Edit: Korrektur
Wenn ich zu den 7 Tagen nun noch die 24 Stunden ansetze, dann passt's, dann ist bei 2 MW Restwärme die Energiefreisetzung von 124Wh schon nach 3 Tagen erreicht...