Sonntag, 10. Mai 2009

Bye, bye, Phönix

Während man sich im fernen Japan noch mit allen Kräften um die Inbetriebnahme des Schnellbrüter-Kernkraftwerks "Monju" bemüht, wurde in Europa vor wenigen Wochen ein fast gleich grosser Reaktor derselben Bauuart endgültig abgeschaltet. Es ist der französische Brüter "Phönix", der seinen mythologischen Namen von dem sagenhaften Vogel ableitet, welcher sich immer wieder im Feuer verjüngt. Eine feine Referenz der Kernphysiker auf die Fähigkeit dieses Reaktortyps, seinen Brennstoff im "Nuklearfeuer" selbst zu erzeugen.

Der Phönix, ein Kernkraftwerk mit einer Leistung von 250 Megawatt, befindet sich in Südfrankreich, nahe den Rebhängen der weltberühmten Weinberge von Châteauneuf-du-Pape. Letzteres ist auch der Grund dafür, dass Dienstreisen zu seinem Standort Marcoule sehr gerne wahrgenommen wurden - konnte man doch auf dem Rückweg die privaten Rotweinbestände aufstocken. Phönix wurde in der relativ kurzen Zeit von sieben Jahren errichtet und dazu noch für (umgerechnet) blosse 200 Millionen Euro. Ein Schnäppchenpreis, vergleicht man damit den nur 10 Prozent leistungsstärkeren japanischen Monju, der - bislang - mehr als das Zwanzigfache gekostet hat.

Formal war der Phönix von 1974 bis 2009, also 35 Jahre lang, am Netz. Seine Betriebsbilanz ist "durchwachsen", insbesondere die zweite Hälfte der Laufzeit, ist von vielen Abschaltungen und Reparaturmassnahmen gekennzeichnet. Während der ersten 15 Betriebsjahre, also von 1974 bis 1989 erreichte der Phönix eine durchschnittliche Verfügbarkeit von 50 - 60 Prozent, was für ein Prototypkraftwerk ganz ordentlich ist. Auffällig war aber auch damals schon seine unterschiedliche Laufleistung. Gute Jahre (z. B. 1979) mit einer Verfügbarkeit von 85 Prozent, wechselten mit grottenschlechten ab, in denen der Lastfaktor des Kraftwerks auf gerademal 15 Prozent absank (z.B. 1977).

In dieser ersten Betriebsphase waren es die Komponentenschäden, welche den Phönix immer wieder zu ungeplanten Abschaltungen gezwungen haben. So mussten alle sechs Zwischenwärmetauscher wegen fehlerhafter Schweissnähte ausgebaut werden; die schwierigen Reparaturarbeiten dauerten insgesamt 18 Monate. Ab 1982 kamen noch vier Dampferzeuger hinzu, bei denen es Natriumwasserreaktionen an Leckstellen gegeben hatte. Schliesslich ist noch die verhältnismässig grosse Anzahl von acht defekten Brennelementen zu erwähnen, denen das Hüllmaterial versagte.

1989 begann die zweite Betriebsphase - und damit die eigentliche Leidenszeit des Phönix - die bis zu seiner Betriebsbeendigung im Jahr 2009 andauerte. Im August 1989 schaltete der Reaktor sich aus vollem Betrieb zwei Mal aufgrund der Anzeige "negative Reaktivität" ab. Die Genehmigungsbehörden waren sofort alarmiert, denn Indizien dieser Art lassen auf Störungen im Reaktorkern schliessen, dem Herz der Anlage, dem sogenannten Core. Eine sofort eingerichtete internationale Arbeitsgruppe (Comité d´Experts) tippte auf den Durchgang von Argonblasen im Core, aber das war es nicht. In den Folgejahren gab es zwei weitere Abschaltungen und es wurden Dutzende von "Erklärungen" vorgebracht, von denen aber keine beweiskräftig war. Die jüngste Hypothese der Betreiberfirma lautet zusammen gefasst etwa folgendermassen: "Im Reaktorkern des Phönix hat sich der Moderator gegenüber den Brutelementen verschoben, was zu lokalem Natriumsieden führt; die entstandenen Natriumblasen verschieben ihrerseits leicht die Brennelemente, was die erwähnten automatischen Abschaltungen zur Folge hat." Basta!

Aufgrund dieser Störung lag der Phönix fast zehn Jahre lang still. Nach einem Kurzbetrieb 1998 stellte man zudem erhebliche Defizite im Sekundärsystem und beim Erdbebenschutz fest, was zu erneuter Abschaltung und zu Nachbesserungsarbeiten in der Höhe von 250 Millionen (!) Euro führte. Im Jahr 2003 erhielt das Kraftwerk eine bedingte Betriebsgenehmigung für weitere sechs Zyklen - allerdings bei einer um ein Drittel verminderten Leistung. Diese Phase ist nun zu Ende und am 6. März 2009 wurde der Phönix endgültig abgeschaltet.

Der Exitus des Phönix bringt die französischen Kernforscher und Politiker in eine unangenehme Bredouille - und zwar auf dem auch in Frankreich heiklen Gebiet der Entsorgung, genauer gesagt, der Endlagerung radioaktiver Abfälle. Sie soll auch dort unterirdisch in geeigneten Erdformationen geschehen; aber die französische Öffentlichkeit ist skeptisch wegen der langen Halbwertszeiten einzelner Elemente, die sich über Tausende, ja sogar Millionen Jahre erstrecken.

Verantwortlich dafür sind im wesentlichen die sogenannten "minoren Aktinide", nämlich Americium, Neptunium und Curium. Die weltweiten Forschungen der letzten zwanzig Jahre haben aber ergeben, dass sich diese Nuklide im Neutronenfluss Schneller Reaktoren aufspalten lassen mit der Konsequenz, dass die Halbwertszeiten der Spaltprodukte sich auf wenige hundert Jahre reduzieren. Sollte sich das grosstechnisch verwirklichen lassen, dann wäre das Problem der Endlagerung zwar nicht endgültig gelöst, aber doch sehr entschärft.

Die französischen Politiker waren so angetan von dieser Möglichkeit, dass sie sogar in ihrer Gesetzgebung zur nuklearen Entsorgung die Erforschung der sogenannten Transmutation forderten. Mit der Abschaltung des Phönix ist der experimentellen Forschung aber weitgehend die Basis entzogen worden und die Kernenergiekritiker - jawohl, diese gibt es auch in Frankreich! - tönen bereits den altbekannten Spruch, "dass die Entsorgung nicht gesichert ist."

Der neu ernannte Chef der französischen Atombehörde CEA, Monsieur Bernard Bigot, wurde in einem kürzlichen Interview auf diese Klemme hin angesprochen. Wie zu erwarten, setzte er seine Hoffnung in erster Linie auf die beiden japanischen Schnellen Brüter. Aber "Monju" (siehe vorhergehenden Blog) ist noch lange nicht für den Einsatz von Brennstäben aus minoren Aktiniden verfügbar und sein kleinererer Bruder "Joyo" liegt darnieder, weil dort versehentlich ein Brennelement abgesäbelt wurde. Aller Wahrscheinlichkeit nach wird er nicht mehr in Betrieb genommen werden. Übrig bleibt - wir vergessen mal Indien - nur noch der russische Brüter "BN 600", aber den würden sich die Russen sicherlich teuer bezahlen lassen. Bigot erwähnte auch noch den französischen Testreaktor "Horowitz", welcher derzeit im Bau ist. Aber dieser ist als thermischer Leichtwasserreaktor nicht für die Aufspaltung schwerer Atomkerne geeignet, was einem Newcomer schon mal entgehen kann.

Was bleibt, ist der Bau eines neuen Schnellen Reaktors und daran planen die französischen Wissenschaftler bereits heftig. SFR ("Sodium Fast Reactor") soll er heissen und eine Leistung zwischen 250 und 600 Megawatt erreichen. Ob die Politiker das Geld für seinen Bau bewilligen werden, ist zumindest fraglich. Die mässigen bis miserablen Erfahrungen mit früheren französischen Natriumreaktoren (Rapsodie und Superphenix) haben sie vorsichtig werden lassen. Vermutlich bleibt der SFR das, was er ist:

ein Papierreaktor.

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