Berliner Experimentier-Reaktor

Berliner Experimentier-Reaktor

Berliner Experimentier-Reaktor
Berliner Experimentier-Reaktor (Berlin)
Berliner Experimentier-Reaktor
Koordinaten 52° 24′ 35″ N, 13° 7′ 42″ OKoordinaten: 52° 24′ 35″ N, 13° 7′ 42″ O
Land Deutschland
Daten
Betreiber Helmholtz-Zentrum Berlin
Baubeginn BER I: 1956
BER II: 10. Oktober 1970
Inbetriebnahme BER I: 24. Juli 1958
BER II: 19. Dez. 1973
Abschaltung BER I: Sommer 1972
BER II: 1. Jan. 2020 (geplant)
Stilllegung BER I: 23. April 1974
Reaktortyp BER I: homog. Lösung
BER II: Schwimmbad
Thermische Leistung BER I: 50 kW
BER II: 10 MW (ab 1991)
Neutronenflussdichte BER I: 1 × 1012 n/(cm2 s)
BER II: 2 × 1014 n/(cm2 s)
Website Homepage beim HZB
Stand 2. März 2010

Der Berliner Experimentier-Reaktor ist ein Forschungsreaktor, der auf dem Gelände des Helmholtz-Zentrums Berlin für Materialien und Energie (früher Hahn-Meitner-Institut für Kernforschung) in Berlin-Wannsee betrieben wird. Der erste Reaktor unter diesem Namen, BER I, war zwischen 1958 und 1972 in Betrieb, das Nachfolgegerät BER II wird seit 1973 genutzt. Er hat eine Nennleistung von 10 MW und wird ausschließlich als Neutronenquelle zu Forschungszwecken eingesetzt. Am 25. Juni 2013 beschloss der Aufsichtsrat des Helmholtz-Zentrums Berlin, den Betrieb des Forschungsreaktors BER II zum 1. Januar 2020 einzustellen.[1]

Geschichte

Die Planungen für den Vorgängerreaktor BER I begannen im Jahr 1956, als ein Forschungsreaktor mit 50 kW Leistung bei der US-amerikanischen Firma Atomics International bestellt wurde. Zu diesem Zeitpunkt lag zwar noch keine Genehmigung der USA zum Betrieb eines Kernreaktors in West-Berlin vor, diese wurde jedoch im April 1957 rückwirkend erteilt.[2] Mit der Grundsteinlegung für das spätere Hahn-Meitner-Institut starteten am 25. Mai 1957 die Bauarbeiten am Reaktor. Am 24. Juli 1958 erreichte der Forschungsreaktor seine erste Kritikalität. Das Hahn-Meitner-Institut selbst wurde ein Jahr darauf eingeweiht.

Am 10. Oktober 1970 wurde mit dem Neubau eines Nachfolgereaktors begonnen. Infolgedessen wurde die Betriebsgenehmigung für den BER I durch den Berliner Senator für Wirtschaft Karl König widerrufen. Der Reaktor wurde daraufhin im Sommer 1972 abgeschaltet, am 15. Februar 1974 begann man mit den Stilllegungsarbeiten. Dabei wurde der Reaktor irreversibel in radioaktiven Abfall verwandelt, der in die Landessammelstelle vor Ort überführt wurde.[3] Mit dem sicheren Einschluss der Reaktorreste an ihrem Standort wurde der Forschungsreaktor BER I schließlich am 23. April 1974 aus dem Geltungsbereich des Atomgesetzes entlassen.[4]

Der Nachfolgereaktor BER II mit einer Leistung von zunächst 5 MW wurde am 19. Dezember 1973 in Betrieb genommen.[5] Von 1985 bis 1989 wurde der Reaktor auf eine Leistung von 10 MW und bessere Experimentiermöglichkeiten ausgebaut und 1991 wieder in Betrieb genommen.[6] Von August 1997 bis Februar 2000 wurde der Reaktor graduell von hochangereichertem Uran auf schwachangereichertes (19,75 %) Uran umgestellt.[7]

Im Juni 2011 berichtete ein Team der ARD, dass es im Kühlsystem des Forschungsreaktors einen Riss geben soll.[8] Diese Darstellung wurde von Berlins Senatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz dementiert.[9] Das Helmholtz-Zentrum Berlin äußerte in einer Pressemitteilung darüber hinaus, dass sich der ARD-Bericht auf „böswillige Behauptungen“ eines ehemaligen Mitarbeiters stützen würde.[10]

Am 29. November 2013 wurde der Reaktor aus Sicherheitsgründen heruntergefahren.[11] Grund ist ein Riss in einer Vorrichtung gewesen, die zum partiellen Abpumpen des Wasserbeckens zur Wartung verwendet wird, d. h. keine sicherheitsrelevante Anlage. Während der Wartung wurde ein zusätzlicher Hochleistungsmagnet installiert. Der Betrieb wurde Anfang 2015 wieder aufgenommen.[12]

Aufbau

Beim Forschungsreaktor BER I handelte es sich um einen homogenen Reaktor, bei dem der Kernbrennstoff, eine Uranylsulfatlösung (UO2SO4), in destilliertem Wasser gelöst war. Hierbei kam zu unter 20 Prozent angereichertes Uran zum Einsatz. Zur Bündelung der Neutronen wurden Graphit-Reflektoren eingesetzt, die thermische Neutronenflussdichte lag bei 1012 cm−2s−1.

Im Gegensatz dazu ist der Forschungsreaktor BER II ein Schwimmbadreaktor, der mit leichtem Wasser gekühlt und moderiert wird. Es sind 24 Brennelemente mit jeweils 322 Gramm Uran und sechs Elemente zur Aufnahme der Steuerstäbe mit jeweils 238 Gramm Uran im Einsatz. Die Neutronen werden mit Beryllium-Reflektoren gebündelt, die thermische Neutronenflussdichte liegt mit 2 · 1014 cm−2s−1 wesentlich höher als beim BER I. Die Neutronen werden durch neun Strahlrohre vom Reaktorkern durch das Wasserbecken und die Betonabschirmung zu den Experimentiereinrichtungen geleitet.[13]

Sicherheit

Durch die kleine Leistung, die Abwesenheit von Kreisläufen unter Druck, die vollständig passive Kühlung und die große, abschirmende Wassermenge ist die Freisetzung von Radioaktivität in einem Schwimmbadreaktor kleiner Leistung sehr unwahrscheinlich.[14][15] Beim BER II fallen die Kontrollstäbe bei einem Störfall durch die Schwerkraft alleine in den Kern und schalten die Reaktion aus; die Nachzerfallswärme wird durch Naturkonvektion abgeleitet.[16]

Der Reaktor ist nicht gegen Flugzeugabstürze gesichert. Die Reaktor-Sicherheitskommission (RSK) empfiehlt, die für den Reaktor vorgesehenen Brandbekämpfungsmaßnahmen mit Blick auf Treibstoffbrände nach Absturz eines großen Flugzeuges zu überprüfen. Die Möglichkeit von Terroranschlägen wurde in der RSK Studie mit Verweis auf den vorhandenen Zeitrahmen ausgeblendet.[17]

Eine trockene Kernschmelze am BER II würde mindestens zu einem schweren Unfall, d. h. "Erhebliche Freisetzung (einige 1.000 bis einige 10.000 TBq), voller Einsatz der Katastrophenschutzmaßnahmen" und damit Stufe 6 der siebenstufigen Skala, führen.[17]

Eine Flugroute des Flughafens Schönefeld liegt nur unweit des Reaktors. Bei einer Freisetzung von Radioaktivität wären laut Berliner Zeitung große Teile Potsdams und Berlins betroffen.[18] Als Ziel für Anschläge gilt jedoch dieser Reaktor aufgrund der kleinen Brennstoffmenge als uninteressant, sowohl im Vergleich zu anderen kerntechnischen Anlagen, als auch vor allem zu chemischen Industrieanlagen, hochbesiedelten Gebieten oder öffentlichen Veranstaltungen.

Meldepflichtige Ereignisse

Meldepflichtige Ereignisse werden vom Anlagenbetreiber über die zuständige Landesbehörde an das Bundesamt für Strahlenschutz weitergegeben. Hier eine Auswahl der bedeutenden Ereignisse für den BER II:

  • 20. Juli 1998: Automatische Reaktorschnellabschaltung nach einem Umformerausfall.[19]
  • 16. Juni 1999: Reaktorschnellabschaltung infolge Fehlbedienung beim Abgleich der Leistungsbereichsinstrumentierung.[20]
  • 23. Mai 2000: Reaktorschnellabschaltung durch Überschreitung der zulässigen Reaktorleistung infolge einer Störung des Reaktorregelkanals.[21]
  • 13. Februar 2001: Reaktorschnellabschaltung nach starker Leistungszunahme und Überschreitung der zulässigen Reaktorleistung.[22]
  • 9. Februar 2005: Manuelle Reaktorschnellabschaltung nach Ausfall der betrieblichen Leittechnik.[23]
  • 16. Oktober 2006: Reaktorschnellabschaltung durch Überschreiten der zulässigen Reaktorleistung infolge Fehlbedienung.[24]
  • 8. August 2009: Reaktorschnellabschaltung nach Einfallen eines Steuerstabes.[25]
  • 5. Juli 2010: Beim Ausfahren einer Probe aus dem Reaktorkern wurde die Leistung des Reaktors nicht richtig nachgeregelt. Durch diese Fehlbedienung stieg die Leistung des Reaktors so stark an, dass der zulässige Leistungsgrenzwert deutlich überschritten wurde und die automatische Reaktorschnellabschaltung eingreifen musste.[26]

Siehe auch

  • Liste von Kernkraftanlagen
  • Liste der Kernreaktoren in Deutschland

Weblinks

Quellen

  1. Ina Helms: Helmholtz-Zentrum Berlin stellt Weichen für die Zukunft - Nach zirka 60 Jahren erfolgreicher Neutronenforschung in Berlin soll der Einsatz des Forschungsreaktors BER II 2020 enden. Pressemitteilung. Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, 25. Juni 2013, abgerufen am 25. Juni 2013.
  2. Vor 50 Jahren: Grundsteinlegung für das heutige HMI in Wannsee, Pressemitteilung des Hahn-Meitner-Instituts vom 25. Mai 2007
  3. Bericht über den Stand der BMBF-Stilllegungsprojekte und der vom BMBF geförderten FuE-Arbeiten zu „Stilllegung/Rückbau kerntechnischer Anlagen“, PTE-S Nr. 2, Forschungszentrum Karlsruhe, September 2001.
  4. Bundesamt für Strahlenschutz: Auflistung kerntechnischer Anlagen in der Bundesrepublik Deutschland (Stilllegung) (Memento vom 10. Januar 2014 im Internet Archive), November 2013, abgerufen am 10. Januar 2014.
  5. Bundesamt für Strahlenschutz: Auflistung kerntechnischer Anlagen in der Bundesrepublik Deutschland (Betrieb) (Memento vom 10. Januar 2014 im Internet Archive), November 2013, abgerufen am 10. Januar 2014.
  6. Helmholtz-Zentrum Berlin - Forschungsreaktor BER II: Reaktordaten (Memento vom 15. Januar 2012 im Internet Archive)
  7. Nuclear Threat Initiative: Germany (Memento vom 22. März 2011 im Internet Archive)
  8. Sicherheitsmängel in Berliner Forschungsreaktor, rbb Pressemappe vom 9. Juni 2011
  9. Stellungnahme zu dem Beitrag des ARD-Politikmagazin KONTRASTE vom 23. Juni 2011, Senatsverwaltung Bereich Umwelt Berlin
  10. Helmholtz-Zentrum Berlin weist Behauptungen des ARD-Magazins Kontraste zurück, Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB)
  11. Berliner Tagesspiegel : Wannsee-Reaktor abgeschaltet - Öffentlichkeit wurde nicht informiert, 8. Juli 2014
  12. Nach Reparaturpause läuft Wannsee-Forschungsreaktor wieder, Die Welt, 19. Februar 2015
  13. Reaktordaten des Berliner Experimentier-Reaktors (Memento vom 15. Januar 2012 im Internet Archive), Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie
  14. Safety analysis method in case of black-out accident on pool type research reactor, Progress in Nuclear Energy, 2015, Abgerufen am 8. Oktober 2015
  15. Safety Analysis for Research Reactors, IAEA, 2008. Abgerufen am 8. Oktober 2015
  16. Was wird für die Sicherheit getan?, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, Abgerufen am 8. Oktober 2015
  17. 17,0 17,1 Anti-Atom-Bündnis in Berlin und Potsdam - FAQ. In: www.atomreaktor-wannsee-dichtmachen.de. Abgerufen am 20. April 2016.
  18. Berliner Zeitung: Sicherheitsmängel am Forschungsreaktor Wannsee: Radioaktivität für ganz Berlin, 20. Juni 2012.
  19. Bundesamt für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: Meldepflichtige Ereignisse in Anlagen zur Spaltung von Kernbrennstoffen in der Bundesrepublik Deutschland, Jahresbericht 1998
  20. Bundesamt für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: Meldepflichtige Ereignisse in Anlagen zur Spaltung von Kernbrennstoffen in der Bundesrepublik Deutschland, Jahresbericht 1999
  21. Bundesamt für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: Meldepflichtige Ereignisse in Anlagen zur Spaltung von Kernbrennstoffen in der Bundesrepublik Deutschland, Jahresbericht 2000
  22. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: Meldepflichtige Ereignisse in Anlagen zur Spaltung von Kernbrennstoffen in der Bundesrepublik Deutschland, Jahresbericht 2001
  23. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: Meldepflichtige Ereignisse in Anlagen zur Spaltung von Kernbrennstoffen in der Bundesrepublik Deutschland, Jahresbericht 2005
  24. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: Meldepflichtige Ereignisse in Anlagen zur Spaltung von Kernbrennstoffen in der Bundesrepublik Deutschland, Jahresbericht 2006
  25. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: Meldepflichtige Ereignisse in Anlagen zur Spaltung von Kernbrennstoffen in der Bundesrepublik Deutschland, Vierteljahresbericht III/2009
  26. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: Meldepflichtige Ereignisse in Anlagen zur Spaltung von Kernbrennstoffen in der Bundesrepublik Deutschland, Monatsbericht 7/2010.

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