Sicherheit der Kernfusion

31.07.2014

Für den zukünftigen Betrieb von Reaktoren, in denen mittels Kernfusion Energie gewonnen wird, werden umfassende Sicherheitskonzepte ähnlich wie für Kernkraftwerke nötig. Sowohl für den sicheren Einschluss des radioaktiven Inventars als auch zur Kühlung sowie für den weiteren technischen Betrieb sind umfassende Regularien vonnöten. Diese unterscheiden sich in bestimmten Punkten vom Betrieb von Kernkraftwerken, sind jedoch häufig grundsätzlich übertragbar. Dies sind zentrale Ergebnisse einer Studie, die das Öko-Institut gemeinsam mit drei Projektpartnern – der Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS, Projektleitung), dem Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) und dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – erstellt hat.

Sicherheitskonzept der Kernfusion

Die Literaturstudie im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit analysiert den aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik zum Sicherheitskonzept von Fusionskraftwerken und überprüft, ob das für den Betrieb von Kernkraftwerken erarbeitete Regelwerk auf zukünftige Fusionskraftwerke angewendet werden könnte. Die Projektpartner werteten Szenarien für Stör- und Unfälle in Fusionskraftwerken aus und stellten potenzielle Unfallabläufe sowie daraus resultierende Auswirkungen für Mensch und Umwelt dar.

Die Forscherinnen und Forscher ermittelten dabei, dass bei beiden Kraftwerkstypen – Kernfusion und Kernspaltung – Sicherheitskonzepte auf der Basis von gestaffelten Sicherheitsebenen – vom Normalbetrieb bis hin zu Unfällen zum Einsatz kommen. Spezifische Unterschiede in der technischen Ausgestaltung des Sicherheitskonzepts von Fusionskraftwerken ergeben sich vor allem aus physikalischen und technischen Eigenschaften der Kernfusion im Unterschied zur Kernspaltung.

So unterscheidet sich das radioaktive Inventar von Fusionskraftwerken deutlich von demjenigen in Kernkraftwerken und es gibt potenziell unterschiedliche Risiken für die Freisetzung von Radioaktivität aufgrund von Unterschieden in den internen Energien und den vorhandenen Rückhaltefunktionen. Insbesondere die Frage, ob und ggf. in welchem Umfang Vorkehrungen für den Katastrophenschutz notwendig sein werden, hängt vom konkreten Anlagenkonzept und dem daraus resultierenden Gefährdungspotenzial ab.

Weiterentwicklung des Sicherheitskonzepts

Die Studie identifizierte auch weiterführende Fragen: Wie müssten Konzepte für konkrete Kernfusionsanlagen aussehen, damit sie möglichst sicher sind? Welchen Einwirkungen von außen müssen sie Stand halten, wie beispielsweise Erdbeben oder Hochwasser? Welche Risiken entstünden durch zivilisatorisch bedingte Ereignisse wie beispielsweis durch den Absturz eines großen Verkehrsflugzeugs. Diese und weitere Punkte müssten bei der Weiterentwicklung des Konzepts Kernfusion auch standortspezifisch behandelt werden.

Studie „Untersuchung der Sicherheit von Kernfusionskraftwerken hinsichtlich nuklearer Stör- und Unfälle“ von Öko-Institut, Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS), Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) und Karlsruher Institut für Technologie (KIT) 

 

Ansprechpartner:

Dr. Christoph Pistner
Stellvertretender Bereichsleiter des Institutsbereichs
Nukleartechnik & Anlagensicherheit
Öko-Institut e.V., Büro Darmstadt
Tel. +49 6151 8191-190
E-Mail: c.pistner--at--oeko.de