Too Big to Fail
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The most striking thing about seeing any nuclear power plant up close is their sheer size. They are such impressive feats of construction and design, and it's hard to imagine that something so robust could fail. In this week's podcast, find out why nuclear power plants fail, and why failure is a fact of life that the industry refuses to acknowledge.
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English
KH: It’s April 17, 2013, and this is the Energy Education Podcast. I’m Kevin. This week, we’re talking about nuclear power plants that are too big to fail. It’s common public perception that the sheer size of a nuclear power plant means that it must be safe. How could something so big and so heavy possibly budge? Of course, regardless of size, nuclear plants require tremendous quality assurance, upkeep and maintenance, and despite the industry’s best efforts, a number of plants have suffered catastrophic failures. We’ll talk about several of these plant failures. Joining us to discuss is Arnie Gundersen. Arnie, welcome to the show.
AG: Hey, Kevin. Thanks for having me again.
KH: So today we’re talking about nuclear power plants that are too big to fail. There’s an illusion that nuclear power plants and their size and all of the quality assurance that goes into keeping them up – how could these things fail? They’re so maintained and so large.
AG: Yeah, you know, there’s actually two illusions there. The first is the sheer size. I’ve been on tours with people. We used to deliberately take people on tours because they’re so big and so impressive. And frankly, that your ego as a human being could create something so huge creates a sense of invincibility. There’s a hubris that sets in in the nuclear industry that these things are too big to fail. The second misconception there is all this high quality. Years ago, back in the 80’s, I had dinner with a guy named W. Edwards Deming, and Deming is the guy that invented modern quality assurance and he’s – there’s a Deming prize that the Japanese give for people that do high quality work. And so I was talking to Doctor Deming about nuclear and he laughed, and he said, you know, you’re right, he says, these nuclear plants think they have quality assurance programs, but they really don’t know anything about it. The reason these power plants are so big is because the forces they have to contain are so big. The reactor core at Fukushima would have about 2,500 megawatts and that’s a mind-numbing number. It means nothing to the average person. But if you convert that over, that works out to be about 3.3 million horses – million horsepower. So if you put 3.3 million horsepower in something about the size of your bedroom, you get the feel for the enormous amount of power that has to be constrained. We used to take farmers on tours of our nuclear plants and they’d probably be thinking in the back of their mind, wow, this is a lot stronger than my barn. But their barn didn’t have to hold 3.3 million horses, either. And when we look at the size and we forget the magnitude of what we have constrained, the hubris sets in and we get to the point where we think we can conquer Mother Nature.
KH: So we’re looking at reactor containments that have walls that are – what? – 12 inches think? 2 feet thick? I mean how could that possibly give?
AG: Well, just this year a nuclear reactor was permanently shut down – Crystal River – and no, it’s not one or two feet, it was actually 40 inches thick – 3-1/2 feet thick.
KH: The wall of the containment.
AG: Yes. The wall of the containment. And the people that built the reactor were in the process of upgrading its power. And they had to cut a hole in the side of this and put in a new steam generator because they were engaged in something called an EPU – Extended Power Upright. Dave Lochbaum of the Union of Concerned Scientists calls those “experimental” power uprights because we really never know what’s going to happen. Well, in the process of cutting the hole in this containment, it cracked, and it cracked big time. 60 feet around the containment and 20 feet high. And you could hear it. It was like a gunshot. Then they tried to fix it. And again, all this massive quality assurance and the Nuclear Regulatory Commission was involved and they started to tighten this containment back up after fixing it, and it cracked in two other places. So all the king’s horses and all the king’s men sometimes can’t put together a nuclear containment once it cracks. We sort of have a deep-in-our-soul understanding that things fail. I mean it can be the Titanic. It can be Bophal, which was a chemical explosion years ago. It can be Chernobyl or Three Mile Island. We know it has happened before. But yet our policy makers moving forward look at these plants and they say how can something so robust fail again. We have to have learned all the lessons there are to learn. And I really think Chairman Jaczko’s comments last week really touched on that; that big things fail in big ways. Just like the banks and Wall Street. They are not too big to fail. We learned it on Wall Street. And it’s a lesson that Americans think happened in Japan but can’t happen here.
KH: So we’re talking about why big things fail. Now I should think that it’s not only due to the way that these big things are operated but due to the way – you know, human error in the way that they’re operated – but due possibly also to human error during design and construction.
AG: Yeah, I think there’s four ways that these things fail. First is, they’re getting old. I know I’m getting old and I’m breaking down more often. So why shouldn’t we expect a power plant to do that? And some of the more recent failures have been because of aging. The second thing is that engineers make design calculations errors, and despite quality assurance overviews, they don’t get caught. The third is operators make mistakes. And I really don’t like to second guess operators, but with all the information that’s going into their brains, they’re bound to make a mistake periodically. And the last is, we can’t forget that these things are built with a profit motive in mind, so that there’s an increasing emphasis on squeezing more power out for less money.
KH: Cutting corners.
AG: Yeah. Cutting corners.
KH: So anyway, if we’re talking about a 1970 Volkswagen and trying to replace the parts in it as it ages or keep it up to date as it ages, it’s a tough thing. Can you just give us some idea of the enormity of trying to keep up an aging power plant, something that’s this big.
AG: Well, the average nuclear power plant has six guys on ebay trying to buy old parts and the reason for that is that if they put a new part in and it isn’t a like-for-like replacement, they have to go to the Nuclear Regulatory Commission and ask permission. So they literally have a staff at every nuclear power plant of people scouring ebay looking for old parts so they can put those old parts in their warehouse so when one of their parts breaks, now they can replace in kind as opposed to going out and getting something better or newer.
KH: What we’re talking about is really how big these plants are and the perception that they can’t fail, being as big as they are. But as they age and considering that they are so enormous, I would imagine it can’t be just as easy as having your 1970 Volvo tuned up.
AG: Yeah. There’s very few people on the planet who can move the kinds of weight that are involved in building a nuclear power plant. And example, forget the old reactors, there’s a brand new reactor being built in Georgia at Vogel. And the nuclear reactor vessel was built in China or Japan and came over on a boat and made it to Savannah. And they put it on a railroad car that had hundreds of wheels. And the plan was they would pull it by rail the last hundred miles to the site. Well, wouldn’t you know it – now this thing is enormous. You may have seen pictures of them. They’re called Schnabel cars. And the track collapsed from the weight. Engineers had gone over that track with a fine-toothed comb expecting that this could happen and they missed it. Now that’s not safety related. It’s not built yet. But it’s not necessarily something because they’re old. I mean here’s something brand new. And literally, the nuclear renaissance was derailed in Georgia.
KH: So how about some other examples of large nuclear equipment failures?
AG: Well, in the last two months, we’ve got the two down south. The one was this Schnabel car at the Port of Savannah that’s gone off its rails. But the other one tragically was in Arkansas, Arkansas Nuclear One Unit One and there a heavy component not associated with the nuclear side but the electric generating side, weighed 500 tons – that’s a million pounds – was being lifted and the crane failed. Now if you look at pictures of the crane, it doesn’t look like it buckled from the weight. It looks like it toppled sideways. There was some kind of a lateral force on the crane that caused it to collapse sideways. And tragically there was somebody under it when it fell and so we have one fatality and 8 injuries. So there’s two examples of non-nuclear, non-safety related, but still components within the nuclear plant that people just didn’t analyze correctly.
KH: So of course the nuclear industry is saying that this is an accident that was not a nuclear accident. It wasn’t on the nuclear side of the power plant and it’s not safety related. So what does that mean? How are we to interpret or take an accident like this happening at a large plant? Should we be worried about it if it’s really just not a nuclear accident?
AG: You know I’ve heard people tell me that, too, and I say you know, the same people that did that design calculation for the crane that collapsed at Arkansas are the same people doing the other calculations within the nuclear safety-related stuff. So if they can screw up on the non-nuclear side of the plant, they can certainly screw up on the nuclear plant. So I think failures like this, certainly they’re tragic, but they also show the weakness in that we’ve got teams of engineers reviewing everybody’s calculations 3 times to Sunday and they are still missing critical flaws.
KH: But I would think the NRC reviews all of these calculations.
AG: In Congressional testimony back in ’07, the NRC admitted that they look at less than 5 percent of all the calculations that go into a nuclear plant. And there’s numerous cases of when they did review, they missed it, too. There was a failure in ’01 at Quad Cities, which is in Illinois, where a steam dryer – it’s as big as a house and it’s made of stainless steel and beautifully welded – cracked in an Extended Power Upright. There were indications that it had cracked, but they ran it and then they opened the nuclear reactor up and they said oh, my God, look, it’s cracked. So they shut down. They hired every expert available. And they came up with what caused it to crack and the repair scheme. And then they contacted the Nuclear Regulatory Commission and the Nuclear Regulatory Commission signed off, saying you did a great job. Well, they started Quad Cities back up and it failed again. So they opened it up and it failed worse. This time it sent a piece of steel about the size of a man down a main steam line and it hit a reactor isolation valve. So the concept that the NRC has looked at this, it’s good enough is just not true. And we’ve seen that elsewhere, too. We’ve seen that at San Onofre where the steam generators failed catastrophically. In 2009, the NRC claims that they reviewed those calculations and couldn’t find anything wrong. Well, if we’re counting on the Nuclear Regulatory Commission to catch these, our faith is misplaced. There’s only two inspectors at each nuclear plant. And there’s 700 employees. So 700 employees can do a lot more calculating than 2 inspectors can check.
KH: So Arnie, you’ve talked a lot about design bases and whether or not the world’s nuclear power plants are actually built to withstand the most that Mother Nature can throw at them. But doesn’t this all rely on the quality assurance and the maintenance of these plants really being up to what they should be anyway?
AG: Yeah, you know, that’s a really good question. First, the point is that if a nuclear plant went out and contacted independent experts about what the worst earthquake was or what the worst storm was or whatever, it’s likely those independent experts would pick a number that was too high and too costly. So there’s always in the back of management’s mind, what’s this going to cost. So there’s a downward pressure from a cost standpoint to minimize what Mother Nature can thrown at you. But then once that number is picked, we call that the design bases. Now you’re counting on engineers to do the calculations correctly. And the example that’s ongoing right now was out at Fort Calhoun, which is on the Missouri River. Well, the Missouri River flooded and the plant’s been shut down for two years. And when they got into looking at their calculations that are 40 years old, they found they were missing, they found they were incomplete, and the ones that they could get their hands on were wrong. So for 40 years, this plant’s been running with missing, incomplete and wrong calculations. And that holds for all of these plants. They’re all designed in the 60’s and 70’s and built in the 70’s and 80’s. So we’re counting on engineers with slide rules in the 70’s and I was one of them, having done the calculations correctly. And it’s critically important that they don’t go back and look at those. Once the book is closed, utilities don’t want to go back and revisit that. Because if they find an error, that opens up a can of worms that nobody wants to get involved in because then it calls into question everything else. So they call that grandfathering. And once these calculations have been done and signed off, then you’re not allowed to go back and look at them again. It turned out at Fort Calhoun they had to because there were some structural changes they wanted to make and they had to find out the original design bases. They said, oh, my God, these things are wrong. How many other plants around the country have that problem and are either –haven’t found it or have found it and are ignoring it? The people at Fort Calhoun knew these calculations were wrong for 10 or 15 years, and because they never needed to access the calculation, they could pretend that problem didn’t exist.
KH: So in a way, the Fort Calhoun plant is sort of like the too-big-to-fail death star. Just people have perceived it as so big and not able to withstand any kind of problem or attack.
AG: You, you know, in fiction we all have the example of Star Wars and the death star. And it had a critical vulnerability that Luke Skywalker was able to exploit. Well, any system has a critical vulnerability. It doesn’t have to be fiction. We learned that or we should have learned it at Fukushima Daiichi. And as I’ve been saying all along, sooner or later in any fool-proof system, the fools are going to exceed the proofs.
KH: Well, Arnie Gundersen, thanks for joining us again.
AG: Thanks for having me, Kevin.
Deutsch
KH: Es ist der 17. April 2013 und Sie hören den Energy Education Podcast. Ich bin Kevin. Diese Woche sprechen wir über Atomkraftwerke, die zu groß erscheinen, als dass sie versagen könnten. Es ist eine weit verbreitete Annahme, dass ein AKW nichts in Bedrängnis bringen kann, allein auf Grund seiner beeindruckenden Größe. Was könnte etwa ein so gewaltiges, massives Gebäude jemals erschüttern? Selbstverständlich benötigen AKWs jenseits ihrer Wuchtigkeit ein peinlich genaues Qualitätsmanagement, auch bei Wartung und Instandhaltung. Aber trotz der Anstrengungen der Atomindustrie ist es bei einer ganzen Reihe von Kraftwerken zu katastrophalen Fehlschlägen gekommen. Wir werden über mehrere Beispiele solchen Versagens sprechen.
Um diese Fälle mit uns zu besprechen ist heute Arnie Gundersen bei uns in der Sendung. Willkommen, Arnie!
AG: Hallo Kevin! Danke für die neuerliche Einladung!
KH: Diesmal sprechen wir also über AKWs, die scheinbar zu groß sind, um jemals zu versagen. Es gibt die falsche Vorstellung, dass bei AKWs mit ihren gewaltigen Ausmaßen und all den Qualitätssicherungsmaßnahmen, die sie in Bestform erhalten sollen, niemals etwas schief gehen könne, da sie so gut instand gehalten und derart massiv sind.
AG: Weißt du, da sind zwei Illusionen am Werk. Die erste wird durch die respektheischende Größe verursacht: ich war mit Leuten auf Exkursionen in solchen AKWs - die Betreiber richten gerne Führungen aus, weil die Anlagen so groß sind, so beeindruckend. Ehrlich gesagt, dein Ego als menschliches Wesen, welches im Stande war, etwas so Gewaltiges zu erschaffen, erzeugt ein trügerisches Gefühl der Unbesiegbarkeit. Es gibt eine Hybris, eine Anmaßung, die in der Atomindustrie gedeiht, dass diese Anlagen einfach zu groß sind, als dass sie versagen könnten.
Die zweite irrige Vorstellung ist die von all dieser Spitzenqualität. Vor Jahren, damals in den 80ern, war ich zum Abendessen bei einem gewissen W [William] Edwards Deming, und dieser Deming ist der Erfinder des Konzepts der Qualitätssicherung. In Japan gibt es einen Deming-Preis, mit dem Menschen geehrt werden, deren Arbeit sich durch besondere Güte auszeichnet. Ich habe Dr Deming also nach den Verhältnissen bei der Kernkraft gefragt, und er hat gelacht und gesagt: „Weißt du, du hast recht. Diese AKWs sind zwar davon überzeugt, dass sie Qualitätssicherungsprogramme durchführen, aber im Grunde haben sie keine Ahnung davon.“ Der Grund, warum diese Kraftwerke so groß sind, ist der, dass die Kräfte, die sie unter Kontrolle halten müssen, derart gewaltig sind. Der Reaktorkern in Fukushima hat so um die 2.500 MW und diese Zahl übersteigt jede Vorstellungskraft – sie bedeutet dem Durchschnittsbürger gar nichts. Wenn man sie aber umrechnet, dann sind das 3,3 Millionen Pferdestärken. Wenn man sich also vorstellt, dass hier 3,3 Millionen Pferde in einem Raum eingesperrt sind, der nicht größer ist als Ihr Schlafzimmer, dann bekommt man eine Vorstellung für die enorme Kraft, die hier im Zaum gehalten werden muss.
Wir haben früher auch immer wieder Landwirte durch die AKWs geführt, und die haben wohl im Hinterkopf darüber nachgegrübelt: „Hm, das ist aber schon deutlich massiver als meine Scheune“, aber ihre Scheune musste auch nicht 3,3 Millionen Pferde aufnehmen. Wenn wir uns also nur die schiere Größe anschauen und darauf vergessen, was wir damit bezwingen wollen, dann kommt es zu dieser Hybris, und wir vertrauen darauf, dass wir uns die Naturkräfte zu Diensten gemacht haben.
KH: Wir haben da also die Wände von Reaktor-Containments (den „Sicherheitsbehältern“) vor uns, die – wie viel? – einen halben Meter dick sind oder noch mehr: wie in aller Welt können die versagen?
AG: Nun, gerade heuer wurde ein Reaktor endgültig still gelegt, Crystal River [Florida], und die Wände waren nicht nur einen halben Meter dick, sie hatten die Stärke von einem ganzen Meter …
KH: Du sprichst von der Wandstärke des Containments?
AG: Ja, genau. Die Leute, die diesen Reaktor gebaut hatten, waren dabei, seine Leistungsfähigkeit zu erhöhen – dazu mussten sie auf einer Seite ein Loch schneiden, um einen neuen Dampferzeuger einzubauen. Sie hatten also eine sogenannte EPU, eine extended power uprate (erweiterte Leistungserhöhung) im Sinn. David Lochbaum von der Gemeinschaft besorgter Wissenschaftler (UCS; Union of Concerned Scientists) nennt sie „experimentelle Leistungserhöhungen“, denn wir wissen in Wahrheit nie so ganz genau, was passieren wird. Während also ein Loch in das Containment hineingeschnitten wurde, hat es plötzlich Risse bekommen – und zwar ordentlich: an die 20 Meter rund um das Containment, in einer Höhe von 6 Metern. Man konnte das hören: es war wie ein Gewehrschuss.
Dann wurde versucht, das wieder zu reparieren, aber auch hier: Trotz all dieser Qualitätssicherungsmaßnahmen und der Einbindung der Aufsichtsbehörde NRC, als sie versuchten, das Containment nachzuspannen, nachdem sie es repariert hatten, entstanden an zwei weiteren Stellen neue Risse. Manchmal reichen also die allergrößten Anstrengungen nicht aus, so ein Reaktorcontainment wieder zu flicken, wenn es einmal zu einer Rissbildung gekommen ist.
Weißt du, tief in unserer Seele haben wir ein Verständnis dafür, dass Dinge schief laufen können. Das kann die Titanic sein, es kann Bhopal sein (dabei handelte es sich um eine chemische Explosion, die nun schon wieder ein paar Jahre her ist), es kann Tschernobyl sein oder Three Mile Island. Wir wissen, dass so etwas früher auch schon passiert ist. Dennoch schauen sich unsere strategischen Planer diese Kraftwerke an und sagen: „Wie kann so etwas Robustes neuerlich versagen, nach all den Lektionen, die wir nun gelernt haben?“ Ich denke, die Kommentare des Ex-Vorsitzenden [der NRC, der nationalen Atomaufsichtsbehörde Nuclear Regulatory Commission, AdÜ] Gregory Jaczko letzte Woche haben da wirklich den Punkt getroffen: große Dinge scheitern ganz gewaltig. So auch die Banken der Wallstreet: sie sind eben nicht groß genug, um unverwundbar zu sein; was an der Wallstreet los war, hat uns das vorgeführt. Es ist eine Lehre, von der die Amerikaner glauben, dass sie nur Japan betrifft; aber es kann hier bei uns genauso passieren.
KH: Wir sprechen also darüber, warum große Gebilde versagen. Ich glaube, es hängt nicht nur damit zusammen, wie diese Megastrukturen betrieben werden, mit menschlichem Versagen bei ihrem Betrieb, sondern auch mit menschlichem Versagen während ihrer Entwurfs- und Erstellungsphase.
AG: Ich glaube, diese Strukturen versagen aus vier Gründen: der erste ist: sie werden alt! Weißt du, auch ich werde alt, und öfter einmal spüre ich ein Zipperlein hier oder dort - warum sollten wir nicht auch von einem Kraftwerk annehmen, dass es so ist? Manche Störfälle der jüngeren Vergangenheit sind mit Alterungsprozessen in Verbindung zu bringen. Das Zweite ist, dass Ingenieuren Fehler bei der Berechnung ihrer Entwürfe unterlaufen – und trotz Bestrebungen zur Qualitätssicherung werden sie nicht bemerkt. Das Dritte ist, dass die Anlagenführer Fehler machen. Ich sage nicht gerne vorher, dass dem Bedienpersonal Fehler unterlaufen werden – aber bei der Menge an Informationen, die sie aufnehmen müssen, ist es unvermeidbar, dass sie von Zeit zu Zeit einen Fehler machen. Der letzte Grund ist, dass wir nicht vergessen dürfen, dass diese Anlagen gebaut wurden, um Gewinn zu machen. Die Betonung liegt also immer stärker darauf, mehr Energie zu erzeugen, und zwar mit weniger Geld.
KH: Also bedenkenlos zu versuchen, Kosten zu senken.
AG: Ja, genau das.
KH: Wenn wir also von einem VW von 1970 sprechen und versuchen, die abgenutzten Teile zu erneuern, ihn in Stand zu halten, dann wird das eine immer größere Herausforderung, den Abnutzungsprozess hintanzuhalten. Kannst du uns eine Vorstellung vom ungeheuerlichen Ausmaß des Unterfangens geben, ein alterndes Kraftwerk in Stand zu halten, etwas so Riesiges?
AG: Ein durchschnittliches AKW beschäftigt sechs Leute, die auf eBay versuchen, alte Teile zu kaufen. Der Grund dafür ist: Wenn sie ein neues Teil einbauen und es handelt sich nicht um einen Ersatz, der dem Originalteil völlig entspricht, dann müssen sie zur Aufsichtsbehörde pilgern und um Erlaubnis fragen. Es gibt also in jedem AKW eine Abteilung, in der Leute damit beschäftigt sind, eBay nach Altteilen zu durchforsten, damit sie diese alten Sachen in ihre Lager aufnehmen können. Wenn nun eines ihrer Teile defekt wird, dann können sie ein identes Teil wieder verbauen, anstatt etwas Besseres oder Neueres zu besorgen.
KH: Worüber wir uns jedoch unterhalten ist, wie groß diese Anlagen sind und die Vorstellung, dass sie unmöglich versagen können – weil sie eben so gewaltig sind. Da sie nun aber altern und dabei so riesig sind, könnte ich mir vorstellen, dass es etwas schwieriger sein wird, sie in Schuss zu halten, als einen alten 70er-Jahre Volvo wieder herzurichten.
AG: Es gibt weltweit nur wenige Firmen, welche die Gewichte bewegen können, die beim Bau eines AKWs anfallen. Ein Beispiel: vergessen wir einmal die alten Reaktoren, es wird gerade ein brandneuer in Georgia gebaut, in Vogtle. Das Reaktorgefäß wurde in China oder Japan gebaut [Südkorea; AdÜ], wurde von dort eingeschifft und kam so bis Savannah.
Sie haben es dann auf einen Eisenbahnwaggon mit hunderten von Rädern gepackt, es sollte also die letzten gut hundert Kilometer über die Schiene transportiert werden. Nun, wer hätte das gedacht? Dieser Brocken ist riesig. Möglicherweise kennst du Bilder von diesen Waggons, sie heißen Tragschnabelwagen. Der Gleiskörper ist unter dem Gewicht zusammengebrochen. Die Strecke wurde von Ingenieuren Millimeter für Millimeter untersucht (denn man musste davon ausgehen, dass so etwas passieren könnte), aber die problematische Stelle wurde nicht entdeckt.
Diese Angelegenheit ist allerdings nicht sicherheitsrelevant, denn das AKW ist ja noch nicht fertig gebaut. Aber es geht nicht nur um die alten Reaktoren, dieser hier ist ja brandneu. Die Renaissance der Atomkraft lief in Georgia also buchstäblich „aus den Schienen“.
KH: Wie sieht es mit ein paar anderen Beispielen für das Versagen von gewaltigen Komponenten aus [, die diese Riesenanlagen benötigen]?
AG: In den letzten zwei Monaten kam es zu zwei solchen Vorfällen unten im Süden. Der eine war der mit diesem Schnabelwagen auf dem Weg vom Hafen in Savannah, der entgleist ist. Das andere tragisch verlaufende Ereignis war in Arkansas, im Werk von Arkansas Nuclear One, Reaktor #1. Dort wurde ein 500 Tonnen schweres Teil angehoben – es hatte übrigens nichts mit der nuklearen Einrichtung im engeren Sinn zu tun, sondern mit der angeschlossenen Elektrizitätserzeugung –, dabei versagte der Kran. Wenn man sich die Bilder des Krans ansieht, so hat man nicht den Eindruck, dass er durch das Gewicht eingeknickt ist. Es schaut so aus, als ob er seitwärts umgekippt ist, als ob also irgendeine Kraft seitlich auf den Kran eingewirkt hat, so dass er zur Seite gestürzt ist. Tragischerweise wurde dabei eine Person von dem umstürzenden Kran erschlagen, es gab einen Toten und noch 8 weitere Verletzte.
Das sind also zwei Beispiele [für ein Unglück] mit Anlagenbauteilen, die nicht unmittelbar für den atomaren Betrieb sicherheitsrelevant sind, aber für Situationen, die einfach nicht richtig analysiert worden sind.
KH: Die Atomindustrie sagt natürlich, dass es sich dabei nicht um Störfälle im Reaktorteil handelte, es war nicht im radioaktiven Teil der Anlage, daher sind sie sicherheitstechnisch nicht relevant. Aber was sollen wir davon halten? Wenn sich ein solcher Unfall in so einer großen Atomanlage ereignet, sollten wir uns dann Sorgen machen, da es sich ja wirklich nicht um einen Atomunfall handelt?
AG: So etwas habe ich auch schon von anderen Leuten gehört, aber es sind dieselben Leute, welche die Aktivitäten mit dem Kran in Arkansas berechnet haben, die sich auch um die sicherheitsrelevanten Probleme im „heißen“ Teil der Anlage kümmern. Wenn sie sich also im nicht-atomaren Teil der Anlage irren können, dann kann ihnen das Gleiche auch bei der Reaktoranlage passieren. Ich glaube, dass Fehler wie diese selbstverständlich immer tragisch sind, aber sie zeigen auch die Schwachstelle auf, dass wir Ingenieursteams haben, die alle Berechnungen immer und immer wieder überprüfen, und dennoch entgehen ihnen kritische Schwachstellen.
KH: Aber die NRC prüft alle diese Berechnungen doch nach?
AG: In einer Anhörung vor dem Kongress im Jahr 2007 musste die NRC zugeben, dass sie weniger als 5% der Berechnungen, die für ein AKW nötig sind, noch einmal kontrollieren. Außerdem gibt es eine ganze Reihe von Fällen, in denen sie zwar nachgeprüft haben, den Fehler aber genauso übersehen haben.
2001 kam es zu einem Versagen in Quad Cities, Illinois, wo ein Dampftrockner – so ein Teil hat die Größe eines Wohnhauses, ganz aus rostfreiem Stahl, bestens verschweißt – geborsten ist; auch in diesem Fall handelte es sich um einen EPU, also um eine erweiterte Leistungserhöhung.
Es gab Hinweise darauf, dass das Bauteil undicht geworden war, aber die Anlage wurde trotzdem weitergefahren, und als sie dann schließlich nachgeschaut haben, mussten sie feststellen, dass ein Riss entstanden war. Sie mussten die Anlage also fürs Erste stilllegen und haben jeden verfügbaren Experten angeheuert, und es wurde ein Grund für das Versagen gefunden und auch eine Reparaturmethode, und dann wurde die Aufsichtsbehörde NRC kontaktiert. Die NRC hat das alles abgenommen und festgestellt: „Ihr habt bestens gearbeitet!“ Quad Cities wurde also wieder hochgefahren – und hielt wieder nicht stand. Man musste das Teil also neuerlich überprüfen, und dabei stellte man fest, dass der Schaden diesmal noch größer war. Ein Stahlbauteil, so groß wie ein Mensch, hatte sich gelöst und war eine Rohrleitung entlanggeschossen, bis es in ein Ventil der Reaktorschleuse knallte. Die Vorstellung, dass alles in Ordnung ist, wenn nur die NRC die Angelegenheit noch einmal begutachtet hat, ist also einfach nicht richtig.
Das konnte auch bei anderer Gelegenheit beobachtet werden, zB in San Onofre, wo die Dampferzeuger katastrophal versagt haben. Die NRC aber behauptet, dass sie die Berechnungen dafür im Jahr 2009 überprüft hat und keinen Fehler finden konnte. Wenn wir also auf die Aufsichtsbehörde bauen, diese Fehler abzufangen, so ist diese Zuversicht offensichtlich nicht gerechtfertigt. Es gibt lediglich 2 Inspektoren in jedem AKW – diesen steht eine Belegschaft von 700 Mitarbeitern gegenüber. 700 Angestellte können natürlich eine wesentlich größere Anzahl an Berechnungen anstellen, als 2 Inspektoren jemals überprüfen können.
KH: Arnie, du hast schon oft über Berechnungsgrundlagen (design bases) gesprochen und darüber, ob Atomkraftanlagen so gebaut sind, dass sie dem Schlimmsten, was Mutter Natur ihnen entgegenschleudern kann, widerstehen können oder nicht. Aber beruhen alle diese Annahmen nicht auch auf der Qualitätssicherung und den Instandhaltungsanstrengungen, sodass diese AKWs auch tatsächlich die Anforderungen erfüllen, denen sie entsprechen sollten?
AG: Ja, das ist eine wirklich gute Frage. Zum Ersten ist einmal festzuhalten, dass Atomanlagen, wenn unabhängige Experten dazu gefragt würden, was das schlimmste anzunehmende Erdbeben oder der größte anzunehmende Sturm wäre oder was auch immer, so ist es sehr wahrscheinlich, dass diese unabhängigen Experten mit einer Zahl aufwarten würden, die zu hoch ist – also zu teuer kommt. Im Hinterkopf des Managements lauert immer die Frage: „Was wird das kosten?“ Es gibt also einen Druck dahingehend, das, womit Mutter Natur die Anlagen konfrontieren könnte, zu bagatellisieren.
Wenn diese Zahl aber einmal festgelegt wurde, die Berechnungsgrundlage also, dann verlässt man sich darauf, dass die Ingenieure die Berechnungen korrekt durchführen werden. Das Beispiel, das diesen Ablauf gerade demonstriert, ist Fort Calhoun am Missouri: der Fluss trat über die Ufer, und das AKW ist nun seit zwei Jahren abgeschaltet. Als man aber anfing, die 40 Jahre alten Berechnungen zu überprüfen, fand man heraus, dass manche überhaupt fehlten, andere waren unvollständig und diejenigen, die man ausfindig machen konnte, waren schlichtweg falsch. 40 Jahre lang ist diese Anlage also mit fehlenden, unvollständigen und fehlerhaften Berechnungen in Betrieb gewesen.
Das gilt aber für alle diese Kraftwerke: sie sind durchweg so konstruiert, entworfen in den 60ern und 70ern, gebaut in den 70ern und 80ern. Wir verlassen uns also darauf, dass Ingenieure mit Rechenschiebern - und ich war einer von ihnen – ihre Berechnungen korrekt durchgeführt haben. Es ist folglich von fundamentaler Bedeutung, dass niemand sich diese alten Berechnungen noch einmal vorknöpft; ist dieses Kapitel einmal abgeschlossen, wollen sich die Betreiberfirmen diesem Thema nicht mehr nähern. Wenn sie dort nämlich einen Fehler finden, dann würde damit die Büchse der Pandora geöffnet, und niemand will sich damit befassen, denn so ein Fund stellt all die anderen Grundvoraussetzungen in Frage.
Es gibt im Englischen für den Umgang mit diesem Problem einen eigenen Ausdruck: „grandfathering“. Das bedeutet: sind die Berechnungen einmal abgeschlossen und genehmigt worden, dann darf man nicht zurückgehen und sie noch einmal ansehen. Im Fall von Fort Calhoun musste man aber auf die alten Berechnungen zurückgreifen, weil strukturelle Veränderungen geplant waren und man die ursprünglichen Berechnungsgrundlagen daher in Erfahrung bringen musste. Mit Bestürzung musste man feststellen, dass diese alten Berechnungen fehlerhaft sind.
Wie viele Kraftwerke in unserem Land haben wohl dasselbe Problem, wobei dieses vielleicht gar nie aufgedeckt wurde, vielleicht aber auch schlicht ignoriert wird? Die Leute in Fort Calhoun wussten seit 10 oder 15 Jahren davon, dass die Berechnungen falsch waren; weil sie die Berechnungen aber nie konsultieren mussten, konnten sie vorgeben, das Problem existiere nicht.
KH: In gewisser Weise ist Fort Calhoun also der Todesstern für das Konzept „zu groß, um zu versagen“, dass die Leute also annehmen, etwas sei einfach zu groß, als dass so eine Anlage durch irgendeinen Schaden oder eine Attacke von außen in Schwierigkeiten gebracht werden könnte.
AG: Ja. Nun, soweit es um Geschichten geht, haben wir alle den Todesstern aus dem Krieg der Sterne vor Augen, und dieser hatte auch eine kritische Schwachstelle, die Luke Skywalker ausnutzen konnte. Nun, jedes System hat eine kritische Schwachstelle, nicht nur in der Welt der Erzählungen. Wir hätten das angesichts von Fukushima Daiichi begreifen sollen. Wie ich immer schon gesagt habe: in jedem todsicheren System wird der Tod irgendwann einmal die Sicherheit zu Grabe tragen.
KH: Nun, Arnie Gundersen: ein weiteres Mal unseren Dank für deine Mitwirkung.
AG: Danke für die Einladung, Kevin!
KH: Und so sind wir am Ende der dieswöchigen Sendung angelangt. Sie können uns in einer Woche und jede Woche wieder mit weiteren technischen Erörterungen und neuen Nachrichten aus der Welt der Atomkraft hören. Besuchen Sie uns auch auf Facebook und begleiten Sie uns auf Twitter. Für Fairewinds Energy Education hörten Sie Kevin. Danke für Ihre Aufmerksamkeit.
Dieses Schriftstück steht unter GFDL, siehe www.gnu.org/licenses/old-licenses/fdl-1.2.html .Vervielfältigung und Verbreitung – auch in geänderter
Form – sind jederzeit gestattet, Änderungen müssen mitgeteilt werden (email: afaz@gmx.at).
www.afaz.at April 2013 / v10n
