13. März 2011, 12:52 Super-GAU im AKW Fukushima "Die Kernschmelze ist nicht mehr zu stoppen, wenn ..."

Die schrecklichen Auswirkungen des Erdbebens und des nachfolgenden Tsunamis rücken angesichts der atomaren Bedrohung fast in den Hintergrund. Japan - und der Welt - droht ein atomarer Super-GAU. Doch die Behörden spielen Verstecken. Wissenschaftler erinnert das an die Informationspolitik nach Tschernobyl.

Von Christopher Schrader

Für Gerd Rosenkrantz war es eine Konstante seines Lebens: "Ich habe immer erwartet, dass ich noch einmal eine Kernschmelze in einem Atomkraftwerk erlebe. Aber trotzdem kommt es immer anders, als man denkt." Der Atomexperte der Organisation Deutsche Umwelthilfe (DUH) war am Samstag nach Stuttgart gefahren, um an der lange geplanten Menschenkette vom Kernkraftwerk Neckarwestheim in die Hauptstadt Baden-Württembergs teilzunehmen.

AKW Fukushima: Zerstörtes Dach des Atomreaktors

(Foto: REUTERS)

Über eine mobile Internetverbindung hatte er dort die Bilder vom gesprengten Reaktorgebäude gesehen. Und kurz vor 13 Uhr bekam er die erste Meldung, die seine Befürchtungen zu bestätigen schien: Im Block 1 des japanischen Atomkraftwerks Fukushima-I hatte es eine Kernschmelze gegeben, meldete tagesschau.de unter Berufung auf offizielle japanische Quellen.

Kurz darauf ließ die Regierung in Tokio eher beruhigenden Nachrichten verbreiten: Premierminister Naoto Kan vermied in einem Statement das Wort "Kernschmelze". Es habe zwar eine Explosion im Kernkraftwerk Fukushima-I gegeben, ergänzte sein Kabinettchef Yukio Edano, aber nicht im Reaktor des Blocks 1. Stattdessen habe es eine Wasserdampf-Explosion in einer Kühlmittelpumpe gegeben. Der Reaktor solle nun mit Meerwasser gefüllt werden, dem Borsäure beigemengt werde. Diese bremst die andauernden Kernreaktionen im abgeschalteten Reaktor. Diese Nachricht verbreitete dann auch die Betreiberfirma Tokyo Electric Power Company (Tepco): Die innere Reaktorhülle sei intakt.

"Das wäre in der Tat die erfreulichere Version, wenn nur Geräte oder die Turbinen im Maschinenhaus explodiert wären", sagt Rosenkrantz. Aber auch ein solcher Verlauf setzt womöglich erhebliche Mengen Radioaktivität frei. Und es ist keinesfalls ausgeschlossen, dass die Hüllen um den Reaktorkern nicht auch noch zerstört werden, oder eine Kernschmelze noch beginnt. Rosenkrantz und andere deutsche Experten nehmen aber entgegen der Meldungen aus Tokio an, dass der befürchtete Fall bereits eingetreten ist. Auch Bundesumweltminister Norbert Röttgen (CDU) sagte Samstagmittag im WDR: "Anhand der uns vorliegenden Informationen neigen wir dazu, dass dort eine Kernschmelze im Gange ist."

Am Nachmittag dann melden japanische Sender dann den Austritt radioaktiver Strahlung. In der Nähe des Blocks 1 seien am Samstag 1.015 Mikrosievert pro Stunde gemessen worden, berichtete der japanische Fernsehsender NHK unter Berufung auf die Präfektur Fukushima auf seiner Internetseite. Diese Strahlendosis ist doppelt so hoch wie der Grenzwert, bei dem die Betreiber von Atomkraftwerken den Notfall erklären und die Regierung informieren müssen.

Der Block 1 der Anlage Fukushima-I ist ein etwa 40 Jahre alter Siedewasserreaktor. Im Betrieb erzeugt die Kettenreaktion im Uran der Brennstäbe große Mengen Wärme. Sie bringt das Wasser, das den Reaktorkern durchflutet, zum Kochen. Der entstehende Dampf wird zu Turbinen im Maschinenhaus des Kraftwerks geleitet und dreht deren Schaufelräder. Diese wiederum treiben Generatoren an, die nach dem Prinzip des Dynamos am Fahrrad Strom erzeugen. Der Dampf kondensiert dabei zu Wasser und fließt zurück in den Reaktorkern. Weil er direkten Kontakt zu den Brennelementen hat, sind er und alles, was er im Reaktorgebäude und Maschinenhaus berührt, radioaktiv belastet. Eine Explosion irgendwo in diesem Kreislauf setzt also unweigerlich strahlendes Material frei, was Messungen bestätigt haben.

AKW Fukushima: Zerstörtes Dach des Atomreaktors

(Foto: Reuters)

"Dieser Prozess ist nicht mehr zu stoppen, wenn ..."

Als sich der Reaktor bei dem Erdbeben am Freitag automatisch abschaltete, brachten Steuerstäbe und andere technische Maßnahmen nur die Kettenreaktion sofort zu Erliegen. In den Brennstäben laufen aber viele weitere Vorgänge ab, die Wärme produzieren. Zum Beispiel wandeln sich kurzlebige Bruchstück von Urankernen in langlebigere um und produzieren dabei Wärme. Diese muss noch über Tage ständig abgeführt werden - doch damit haben neben dem Block 1 offenbar noch andere Reaktoren Probleme.

Wenn der Strom ausfällt und auch die Notstromversorgung versagt, wie in Fukushima-I geschehen, fehlt den Kühlmittelpumpen die Energie, das Wasser umzuwälzen. Außerdem hatte der Block 1 offenbar ein Leck, weil der Pegel des kühlenden Wassers fiel. Die Bedienungsmannschaft konnte zwar für etwas Kühlung sorgen, wie der Betreiber Tepco verkündete, aber nach Einschätzung deutscher Experten war es nicht genug.

Was dann folgt, nennen Experten eine Kernschmelze. Die Brennelemente verwandeln sich aufgrund der selbst erzeugten Hitze in einen glühenden Brei. "Dieser Prozess ist nicht mehr zu stoppen, wenn das Kühlsystem versagt hat", sagt der Physiker Lothar Hahn, der bis vor kurzem Geschäftsführer der Gesellschaft für Reaktorsicherheit war. Sie berät die Bundesregierung in Fragen des Betriebs von Kernkraftwerken. "Die Masse liegt schließlich etwa 2000 Grad Celsius heiß auf dem Boden des Reaktordruckbehälters." Dieses Gefäß aus Spezialstahl ist die innere Hülle um den radioaktiven Kern des Kraftwerks. Eine zweite Hülle ist das sogenannte Containment, meist aus Stahlbeton gefertigt, dass auch die radioaktiv belasteten Nebenaggregate im Reaktorgebäude einschließt, etwa die Kühlmittelleitungen und -pumpen. Wäre tatsächlich eine Kühlmittelpumpe explodiert, so könnte diese Explosion demnach innerhalb der zweiten Hülle, des Containments, passiert sein. Der Druckbehälter könnte aber weitgehend intakt geblieben sein.

Diagrammen im japanischen Fernsehen nach zu urteilen besitzt der Reaktor zudem als dritte Barriere gegen die Außenwelt noch die Gebäudehülle; westliche Fachleute interpretieren Fernsehbilder aus Hubschraubern aber so, dass mindestens diese von der Explosion am Samstagmorgen deutscher Zeit zerstört wurde.

"Für den Experten ergibt sich aus den vielen Mosaiksteinchen ein sehr düsteres Gesamtbild", sagt Lothar Hahn: "Es scheint dort eine Kernschmelze zu geben." Der Verlauf sei keine Überraschung, er passe gut zu den Szenarien solche nuklearer Ereignisse, die Berater in Deutschland und anderen Ländern immer wieder durchgerechnet hätten. In dem Gebäude bildet sich demnach Wasserstoff, der bei Kontakt mit Sauerstoff explodiert. Auch der Wasserdampf, zu dem das Kühlwasser verkocht ist, bewirkt einen großen Druck und kann schließlich Containment und Reaktordruckbehälter aufsprengen.

Aus der glühenden Masse würden dann zunächst radioaktive Gase wie Xenon und Argon entweichen, dann leichtflüchtige Partikel wie die Spaltprodukte Cäsium-137, Jod-131, Technetium-99 und Strontium-90, schließlich die schwerflüchtigen Stoffe wie Uran und Plutonium. Der Wind würde sie als radioaktive Wolke davon tragen. Er weht zurzeit aus dem Westen, zeigt also auf das Meer hinaus.

Sofortmaßnahme Jod

Innerhalb ungefähr einer Woche schmilzt sich die Masse nach unten durch Stahl und Beton durch und erreicht das Erdreich, sagt Hahn. Bei Kontakt mit Wasser kann es weitere Explosionen geben, Grundwasser wird kontaminiert, und irgendwann hat der geschmolzene Kern so viel Energie verloren, dass er erstarrt. Was man vorher, etwa aus Hubschraubern, auf die glühende Masse schütten könnte, um sie zu kühlen und die Freisetzung von Radioaktivem Material zu begrenzen, weiß auch der Fachmann nicht: "So weit sind die Analysen eines solchen Störfalls nie getrieben worden."

Auch Gerd Rosenkrantz hält es trotz der Dementis aus Tokio für wahrscheinlich, dass in Fukushima-I ein solcher Super-GAU geschehen ist, der größte anzunehmende Unfall. "Angesichts der Nachrichten vorher war es nur logisch, dass das passieren würde", sagt er. "Auch die Zeit stimmt ungefähr." Sein Kollege Karsten Smid bei Greenpeace ist zum gleichen Schluss gekommen. "Die Brennelemente in dem Reaktor schmelzen und das strahlende Inventar ist der Umwelt offen ausgesetzt. Es ist jetzt nur noch die Frage, ob es bei einer großen radioaktiven Freisetzung bleibt, oder ob es über längere Zeit weiter geht."

Wichtig sei jetzt, die Bevölkerung im großen Umkreis zu evakuieren und Jodtabletten auszugeben. Damit wollte die Regierung am Samstag beginnen. Mit diesen Tabletten wird vor allem die Schilddrüse mit dem für sie notwendigen Jod überladen, so dass sich kein radioaktives Jod aus dem Kernkraftwerk dort einlagern kann. Außerdem hatte die japanische Regierung den Radius für die Evakuierung von zunächst drei Kilometern erst auf zehn und dann auf zwanzig Kilometer erhöht.

Gerd Rosenkrantz befürchtet zudem, dass die nukleare Katastrophe nicht auf den beschädigten Block im Reaktor Fukushima-I beschränkt bleibt. "Das Wasser des Tsunamis strömt langsam ins Meer zurück und nimmt Schlamm, Bäume, Trümmer, Autos mit. Wenn sich dieser Kuchen vor die Ansaugstutzen der noch laufenden oder abgeschalteten Kernkraftwerke legt, könnten auch diese Probleme mit der Kühlung bekommen."