Über BKW

Das Kernkraftwerk Mühleberg (KKM) produziert seit 1972 sicher, zuverlässig, umweltschonend und wirtschaftlich Strom. Die jährliche Produktion entspricht rund 5 % des gesamten Schweizer Strombedarfs. Die BKW wird das KKM bis 2019 betreiben und danach ausser Betrieb nehmen.

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Sichere und zuverlässige Stromproduktion

Die Sicherheit des KKM, wie aller anderen Kernkraftanlagen in der Schweiz, wird vom Eidgenössischen Nuklearsicherheitsinspektorat (ENSI) überwacht und bewertet. Das ENSI bescheinigte dem KKM in den letzten Jahren immer eine gute Betriebssicherheit. Die BKW wird auch für die noch anstehenden Betriebsjahre bis 2019 durch Nachrüstungen, präventive Instandhaltung und regelmässige Überprüfungen der Systeme den sicheren und zuverlässigen Betrieb der Anlage gewährleisten.

Im Jahr 2014 produzierte das Kernkraftwerk Mühleberg 3'155 Mio. kWh elektrische Energie. Es ist das beste Produktionsergebnis in der Betriebsgeschichte. Dank einem störungsfreien Betrieb und den kontinuierlichen Massnahmen in die Erhöhung der Sicherheit und Verfügbarkeit der Anlage, hat das Kernkraftwerk Mühleberg im Betriebsjahr 2014 während 8‘146 Stunden oder an 340 Tagen Elektrizität ins Stromnetz eingespiesen. Seit Anfang der 1970er Jahre produzierte das KKM insgesamt über 114 Mrd. kWh Strom, was den heutigen Konsum einer Stadt wie Bern für mehr als hundert Jahre decken würde.

Das KKM leistet einen bedeutenden Beitrag zur sicheren Versorgung des Grossraums Bern und in der Nordwestschweiz. Die Versorgungssicherheit wird auch nach der Ausserbetriebnahme gewährleistet sein. Die BKW kann ihren Grundversorgungsauftrag für ihre Kunden sowie die Versorgung ihrer Vertriebspartner mit BKW Strom weiterhin erfüllen.

 

 

Kennzahlen Kernkraftwerk Mühleberg

Inbetriebnahme1972
Ausserbetriebnahme2019
Installierte Leistung (netto)373 MW
Brutto Produktion 20143'155 GWh
Betriebszeit 20148'146 Stunden
Reaktor-TypSiedewasserreaktor BWR 4
Herstellter ReaktorGeneral Electrics
KühlungAarewasser

 

 

Ein nachhaltiges Kernkraftwerk, auch über 2019 hinaus

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Nachrüstungen

Sicherheit hat auch in den letzten fünf Betriebsjahren des KKM oberste Priorität. Aus diesem Grund setzt das KKM Nachrüstmassnahmen um.

Die wichtigsten Massnahmen sind:

  1. Diversifizierung der Kühlwasserversorgung
    Eine neue Anbindung des Kühlsystems an das oberhalb vom KKM gelegene Hochreservoir Runtigenrain stellt die von der Aare unabhängige Kühlwasserversorgung sicher. Zudem wird eine zusätzliche Wasserzufuhr für die Einspeisung in den Reaktordruckbehälter realisiert.
  2. Zusätzliche Brennelementbecken-Kühlung
    Ein sogenannter Eintauchkühler bietet eine weitere Kühlmöglichkeit für das Becken, in dem die ausgedienten Brennelemente abklingen.
  3. Erhöhung der Sicherheit gegen Brand und Überflutung im Reaktorgebäude
    Anlagemodifikationen schützen die Systeme im Reaktorgebäude besser vor Brand und interner Überflutung.
  4. Instandhaltungskonzept zum Kernmantel
    Jährliche und im Prüfungsumfang erweiterte Untersuchgen zum Kernmantel gewährleisten, dass der Kernmantel die Sicherheitsrichtlinien einhält.
  5. Verstärkung des Reaktorkrans
    Die Verstärkung des Krans im Reaktorgebäude verhindert den möglichen Absturz eines Brennelement-Behälters bei dessen Transport im Reaktorgebäude.
KKM Nachrüstung

Kernmantel

1990 wurden Anrisse an einzelnen Schweissnähten des Kernmantels entdeckt. Seither werden die Schweissnähte regelmässig visuell und mit Ultraschall untersucht. Während der Jahresrevision 2014 wurden Anrisse mit Querverlauf zu einer horizontalen Schweissnaht entdeckt. Die Belastbarkeit des Kernmantels ist nachgewiesen.

Welche Funktion hat der Kernmantel?

Der Kernmantel hängt, umhüllt von zahlreichen Sicherheitsbarrieren, im Innern des Reaktordruckbehälters. Er hat die Aufgabe, das Wasser im Reaktor so zu leiten, dass es von unten durch die Brennelemente nach oben fliesst. Der Kernmantel stabilisiert zudem die Kerneinbauten und nimmt in bestimmten Störfällen eine gewisse Rückhaltefunktion des Kühlwassers wahr. Der Kernmantel ist ein oben und unten offener Zylinder aus acht zusammengeschweissten Stahlringen. Vier dieser Ringe bestehen aus jeweils zwei senkrecht verschweissten Halbschalen.

Kernmantel
Kernmantel mit den horizontalen (H1-H7a) und den senkrechten Schweissnähten (V1-V8)

Anrisse mit Querverlauf zu einer horizontalen Schweissnaht (Visuelle Prüfung 2014)

In mehreren US-amerikanischen Kernkraftwerken wurden Anrisse entdeckt, die quer zu den horizontalen Schweissnähten verlaufen. Aus diesem Grund hat das KKM während der Jahresrevision 2014 eine visuelle Prüfung des Kernmantels durchgeführt. Dabei wurden auch Anrisse mit Querverlauf zur Schweissnaht detektiert. Der Befund wurde dem Eidgenössischen Nuklearsicherheitsinspektorat ENSI gemeldet. Das KKM hat den Befund bereits während der Jahresrevision 2014 bewertet und konnte nachweisen, dass die Integrität des Kernmantels auch bei schwersten Störfällen gegeben ist.

Kernmantel Riss
Symbolische Darstellung des neuen Rissverlaufs
Blau: Bisheriger Rissverlauf - parallel zur Schweissnaht // Rot: Neuer Rissverlauf - quer zu Schweissnaht

Das KKM hat die Schweissnaht H4, welche die meisten Horizontalrisse aufweist, an der Innen- und Aussenseite geprüft. Gesamthaft konnten 94 % des Schweissnahtumfangs geprüft werden. Dabei wurden acht kurze, vertikale Anrisse zwischen 0.4 und 10 cm Länge festgestellt. Sieben davon befinden sich an der Aussenseite des Kernmantels. Da sie auf der Innenseite nicht nachweisbar sind, ist nicht von wanddurchdringenden Rissen auszugehen. In den Berechnungen werden sie jedoch konservativ als wanddurchdringend bewertet. Mit Ausnahme eines Anrisses treten alle Befunde in einem Bereich von 30 cm der ca. 9.5 m langen Schweissnaht auf.

Internationale Fachkreise bewerten zurzeit die Datenlage. Ende 2015 sind die Resultate der Untersuchungen zu erwarten.

Der Befund Nr. 8 geht von einer Bohrung aus, die 1992 für die Entnahme einer Materialprobe vorgenommen und mit einem Zapfen verschlossen wurde.

Befunde aus dem Jahr 2008 in den USA

2008 wurden in einer amerikanischen Anlage Anrisse entdeckt, die parallel zu einer vertikalen Schweissnaht verlaufen – und folglich quer zu einer horizontalen. International wurden diese Befunde als Anrisse mit Parallelverlauf zur vertikalen Schweissnaht diskutiert. Anrisse mit Parallelverlauf sind seit 1990 bekannt. Seither überprüft das KKM diese Anrisse regelmässig und führt jeweils Nachweise zur Strukturintegrität durch. Die Befunde aus dem Jahr 2014 werfen nun ein neues Licht auf die Beurteilung aus dem Jahr 2008.

Das untenstehende Bild visualisiert den Anrissbefund aus dem Jahr 2008 der amerikanischen Anlage.

Das Bild zeigt zwei Anrisse, die parallel zur vertikalen Schweissnaht V4 verlaufen.

Weiteres Vorgehen und Massnahmen

Während der Jahresrevision 2015 wird eine Ultraschalluntersuchung durchgeführt. Im Oktober 2014 hat das KKM dem ENSI ein überarbeitetes Instandhaltungskonzept eingereicht, das aufzeigt, wie die strukturelle Integrität des Kernmantels über 2019 hinaus nachgewiesen wird. Dazu hat das ENSI Ende Januar Stellung genommen. Unabhängig von der Rissorientierung wurden und werden zahlreiche Massnahmen unternommen. Diese beinhalten Reduzierung der Störfallbelastungen des Kernmantels (Zuganker), Reduzierung des Risswachstums (optimierte Wasserchemie mit Edelmetalleinspeisung und Wasserstoffdosierung), Erweiterung des Prüfumfanges und stets dem Stand der Technik entsprechende Bewertungen der Strukturintegrität. Die Ende 2015 vorliegenden Resultate der internationalen Untersuchungen wird das KKM in seinem Instandhaltungskonzept für den Kernmantel berücksichtigen. Im Nachweisumfang und in der Bewertungsmethodik ist das KKM Branchenleader.

Anrisse an horizontalen Schweissnähten

1990 wurden an horizontalen Schweissnähten des Kernmantels Anrisse entdeckt. Das KKM überprüft die Schweissnähte seither regelmässig.  Die Anrisse entstehen durch sogenannte Spannungsrisskorrosion - ein Zusammenspiel von Eigenspannungen, Werkstoff und Wasserchemie. Weltweit gibt es knapp 50 weitere Kernkraftwerke, deren Kernmäntel Spannungsrisskorrosionen aufweisen.

1996 hat das KKM vorsorglich vier Zuganker eingebaut, welche die Belastung auf die Schweissnähte reduzieren. Zusätzlich stabilisieren sie den Kernmantel und stützen ihn an der Druckbehälterwand ab. Seit 2000 wird zudem durch Beimischung von Edelmetallen und Wasserstoff die Chemie des Reaktorwassers geändert, um die Korrosion zu reduzieren.

Die Anrisse befinden sich an drei horizontalen Schweissnähten (H3, H4 und H5). Bei der am meisten betroffenen Schweissnaht H4 beträgt die Länge aller Anrisse zusammengerechnet rund 26% des Kernmantelumfangs, der 9.5 m beträgt. Die Länge der Risse ist für den Nachweis der Stabilität jedoch unerheblich, da bei der bruchmechanischen Bewertung von einem umlaufenden (360°) Rissmodell ausgegangen wird.

Die Tiefenausdehnung hat sich im Rahmen der Messgenauigkeit seit 2011 nicht verändert. Die vertikalen Schweissnähte weisen keine Anrisse auf.

Ultraschallmessung Schweissnaht H3 mit der grössten Risstiefe

Ultraschallmessung
Gegenüberstellung der gemessenen Risslänge und –Tiefe 2011 und 2013 am Beispiel des tiefsten Anrisses der Schweissnaht H3.

Fazit: Die Sicherheit des KKM ist gewährleistet

Die Sicherheit des Kernmantels wird regelmässig bewertet. Die Resultate werden dem Eidgenössischen Nuklearsicherheitsinspektorat (ENSI) vorgelegt.

Längen- und Tiefenausdehnung der Risse im Kernmantel des KKM (Messwerte 2013)

 

SchweissnahtRissposition an SchweissnahtRissanfang [Grad]Rissende [Grad]Risslänge total [mm]Max. Risstiefe [mm]
H3unten298.8323.765920.1
H4oben46.952.614910.7
oben53.554.7315.9
oben55.457.5568.4
oben83.9100.54399.6
oben109.0119.327412.3
oben166.6179.033010.2
oben190.2191.01911.9
oben191.7206.238512.9
oben276.3277.2255.0
oben278.2279.1257.5
oben279.6286.92939.5
oben347.9360.834110.9
unten135.4138.0698.2
unten286.7293.51817.7
H5oben328.2331.91008.3
oben238.5242.0938.1

Längen sind gerundet auf 1 mm. Die Tiefen sind gerundet auf 0.1 mm. Der gesamte Umfang, bezogen auf die Innenseite des Kernmantels beträgt 9538 mm. Die Gesamttiefe, bzw. -dicke des Kernmantels beträgt rund 31 mm.

Weitere bewertungspflichtige Anzeigen

Aus der Herstellung stammende Inhomogenitäten im Materialvolumen sind nicht aufgelist

SchweissnahtAnzeigenposition
an der
Schweissnaht
Anzeigen-
anfang [Grad]
Anzeigen-
ende [Grad]
Anzeigenlänge
total [mm]
Max. Risstiefe [mm]
H4unten67.472.3131*
H7aunten313.4313.9129.6**
unten257.7259.6495.6**
unten252.6254.5496.1**

*) Anzeige ohne messbare Tiefenausdehnung

**) Diese Anzeigen werden als oberflächennahe herstellungsbedingte Inhomogenitäten interpretiert. Die Tiefenangaben beziehen auf deren Tiefenlage.

Überwachung und Messung von Radioaktivität

Drei verschiedene Messnetzwerke messen die Strahlung in der Schweiz rund um die Uhr – auch in der Umgebung der Kernkraftwerke. Diese geben sehr geringe Strahlung an die Umwelt ab. Sie ist viel weniger als die natürliche Strahlung, die von Natur aus überall vorhanden ist. Die Messdaten können tagesaktuell im Internet abgerufen werden.

Unterschiedlich starke Strahlung in der Schweiz

Eine Person in der Schweiz ist durchschnittlich einer jährlichen Strahlendosis von 5.5 mSv ausgesetzt. Die täglichen Durchschnittswerte variieren in der Schweiz je nach Standort. Die höchsten natürlichen Radioaktivitätswerte in der Schweiz werden am Piz Giuv nördlich von Sedrun gemessen.

Ständige Überwachung der Radioaktivität

Das Bundesamt für Gesundheit (BAG), die Nationale Alarmzentrale (NAZ) sowie das Eidgenössische Nuklearsicherheitsinspektorat (ENSI) überwachen die Radioaktivität in der Schweiz. Überwacht werden die Atmosphäre, Niederschläge, das Wasser, Erde, Gras, Milch, weitere Lebensmittel (z. B. auch Wild, Pilze oder Getreide). Ferner werden Ortsdosen in der Umgebung von Kernanlagen und anderen potentiellen Emissionsquellen untersucht.

Die aktuellen Werte sind im Internet publiziert und können jederzeit eingesehen werden.

Quelle: Bundesamt für Gesundheit, Jahresbericht Umweltradioaktivität und Strahlendosen in der Schweiz 2012

Die Warnnetze in der Schweiz

Damit die zuständigen Einsatzorgane im Falle einer Gefährdung durch Radioaktivität rasch reagieren können, bestehen automatische Warnsysteme:

NADAM

Eines davon ist NADAM (58 Stationen). Es wird von der Nationalen Alamzentrale (NAZ) betrieben. Im 10-Minuten-Intervall werden Ortsdosisleistungen aus der ganzen Schweiz gemessen und zusammen mit der lokalen Niederschlagsmenge an die NAZ übermittelt. Bei Überschreiten der Schwelle von 1 Mikrosievert pro Stunde wird Alarm ausgelöst.

MADUK

Die Ortsdosen in der Nahumgebung der Schweizer Kernkraftwerke, je 12 bis 17 Stationen pro Kraftwerk, wird mit MADUK überwacht. Das ENSI betreibt dieses Netz. An insgesamt 57 Stellen im Umkreis von jeweils rund 5 Kilometer um die Kernkraftwerke wird die Ortsdosisleistung gemessen. Das MADUK-Netz dient der kleinräumigen Überwachung der künstlichen Strahlung rund um die Kernkraftwerke. Auch dieses Netz verfügt über eine automatische Alarmeinrichtung.

RADAIR

Mit RADAIR (11 Stationen) wird die Radioaktivität der Atmosphäre überwacht. Es wird vom BAG betrieben. Mit den Luftnetzen können geringste Spuren von radioaktiven Stoffen in der Luft nachgewiesen werden. Das RADAIR-Netz dient der grossräumigen Überwachung der Radioaktivität in der Luft. An 11 Standorten, mehrheitlich entlang der Landesgrenzen, sind kontinuierlich arbeitende Aerosolmessgeräte im Einsatz.

Dokumente und Downloads

Die monatlichen Betriebsberichte der Schweizer Kernkraftwerke werden von Swissnuclear herausgegeben.

Aufsichtsbericht des ENSI 2014
Bericht OSART Mission 2012
Periodische Sicherheitsüberprüfung des KKM 2010

© 2015 BKW

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