Die Probleme beim Kernkraftwerk Fukushima I

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Die Explosion im Kraftwerk Fukushima I, die ein Teil des Reaktorgebäudes zerstört hat. (Bild: Tagesschau.de)

Wir haben eine Neuauflage geschrieben:
Eine Zusammenfassung der Probleme bei Fukushima I

Der folgende Text ist also veraltet. Bitte beim Lesen berücksichtigen.

Nachtrag: Am Fuße des Artikels gibt’s ein paar Nachträge!

Die Kacke ist am Dampfen. Ziemlich übel sogar. Nach dem Erdbeben vor der Ostküste Japans kam es zu Problemen im Kernkraftwerk Fukushima I. Ein paar persönliche, vorläufige Einschätzungen zur Lage1, nachdem ich zusammen mit Andi schon die technischen Hintergründe bei Druck- und Siedewasserreaktoren abgedeckt habe:

Der Anfang

Nach dem Erdbeben sind 11 der 17 Kernkraftwerke in Japan — korrekterweise — automatisch abgeschaltet worden. Dabei wurden Steuerstäbe mit Neutronenabsorbern in die Kerne gefahren, so dass die Kettenreaktion gestoppt ist. Die Gefahr ist dadurch aber noch nicht gebannt, wegen der sogenannten Nachzerfallswärme muss weiter gekühlt werden.
Der Kühlkreislauf wird durch Pumpen aufrecht erhalten, die mit Strom versorgt werden müssen. Bei Fukushima I sind die Notstromaggregate mit dem eintreffenden Tsunami abgesoffen und Batterien sind eingesprungen.

Soweit alles eigentlich noch kein Problem. Die tauchten erst auf, als die vorhandenen Notstromaggregate nicht wieder ansprangen und später gelieferte Ersatzgeräte kein passendes Anschlusskabel hatten. Infolge dessen liefen die Batterien leer und der Kühlkreislauf wurde schließlich unterbrochen.
Auch die Ventile, die den Druck im Reaktorkern und Sicherheitsgebäude regeln, benötigen Strom, so dass ich vermute, dass hier auch nur noch abgewartet werden kann.

Die Kernschmelze

Steigt der Druck im Reaktor zu stark an, kann es zu Explosionen kommen. Eine davon hat man heute morgen sehen können, die betraf aber vermutlich nur das äußere Gebäude aufgrund eines Pumpsystems. Der Druckbehälter um den Reaktorkern, ein kräftiges Stahlgehäuse, ist vermutlich noch intakt, wenngleich es auch hier widersprüchliche Meldungen gibt.

Durch die ausgesetzte Kühlung heizt sich der Kern weiter auf und irgendwann schmelzen Tragestrukturen und Brennstoff — die Kernschmelze tritt ein. Nach ARD-Informationen ist dies bereits eingetroffen, die Regierung dementiert das aber. Gleichwohl räumt sie ein, dass die Schmelze wahrscheinlich ist.

Die nächsten Stunden sind entscheidend. Hat die Explosion große Mengen radioaktives Material freigesetzt? So wie es momentan aussieht nicht, auch der Druckbehälter, der den radioaktiven Kern enthält, scheint bislang stabil zu sein.
Was passiert, wenn es zur Kernschmelze kommt? Im günstigsten Fall bleibt sie im Druckbehälter. Das ist allerdings nicht sichergestellt. Wenn die Kühlkette langfristig unterbrochen bleibt, kann sie sich nach unten durchbrennen und Boden und Grundwasser verseuchen. Das ist zwar äußerst scheiße, aber lokal relativ begrenzt und somit relativ gut handhabbar.
Der schlimmere Fall ist eine weitere Explosion, die durch Überdruck oder sich entzündeten Wasserstoff hervorgerufen werden könnte. Diese Explosion kann dann nämlich große Mengen radioaktives Material in die Atmosphäre hinaus streuen, dass dann mit dem Wind fortgetragen wird und irgendwo großflächig verteilt als radioaktiver Fallout wieder runterkommt.

So wie Tschernobyl?

Die Ursachen sind sicherlich andere, auch der Ablauf der Katastrophe ist nur schwer vergleichbar. So kam es in Tschernobyl infolge von Ignorieren von Sicherheitsvorschriften und Bedienfehlern zu einer direkten Kernschmelze, ohne dass die Kettenreaktion gestoppt werden konnte. Der entstandene Klumpen hat also fröhlich weiter massiv Hitze produziert und die resultierende Explosion war enorm.

In Fukushima ist eine Kernschmelze zwar auch wahrscheinlich, allerdings nur durch Nachzerfallswärme. Dabei hat man mehr Vorlaufzeit und kann besser mit Notfallmaßnahmen reagieren: Gerade plant man, Meerwasser mit Bor zur Kühlung des Reaktors zu verwenden. Dass es zu einer Explosion mit Freisetzung von radioaktiven Material in die Atmosphäre kommt ist keine unbedingte Folge des Unfalls. Brennt sich die Kernschmelze nur nach unten durch, ist das Ausmaß längst nicht so katastrophal wie in Tschernobyl.
Sollte es doch zur Explosion kommen, ist die geografische Lage günstiger. Das Kraftwerk liegt am Pazifik und hat nach aktueller Windrichtung kaum betroffene Landfläche2, sodass der Fallout nur wenig besiedelte Gebiete treffen würde.

Ich vermute also, dass die Schadwirkung in Japan nicht Tschernobyl erreichen wird. Ausgeschlossen ist es aber nicht – und toll schon gar nicht. Weil die direkte Umgebung so oder so Folgen davontragen wird. Tragisches Detail am Rande: Fukushima I sollte in einem Monat nach 40 Jahren Betriebsdauer abgeschaltet werden.

Weitere Informationen

– Technische Hintergründe, wie so ein Kraftwerk wie in Fukushima überhaupt funktioniert und was da so im Detail bei einem Unfall passiert, haben wir in einem anderen Artikel zusammengefasst: Dampf im Kessel: Druck- und Siedewasserreaktoren.
– Jörg sammelt bei sich im Blog interessante und qualitativ gute Links, die einem helfen, sich ein eigenes Bild abseits von Panikmache zu erstellen.
– Die Live-Berichterstattung von Al-Jazeera ist wieder sehr gut, auch der japanische Sender NHK World liefert zügig Informationen.

Nachtrag (Sonntag, 13. März)
24 Stunden sind ins Land gegangen, seitdem dieser Artikel geschrieben wurde. Viel ist passiert. Aber eines ist gleich geblieben: die verwirrende Nachrichtenlage aus Japan heraus. Aktuelle Informationen entnehmt ihr am besten den Tickern, die überall im Netz zu finden sind. Spiegel Online, Al Jazeera — oder in den Spezialsendungen im TV. Ein besonderer Hinweis weiterhin auf Jörgs Sammelposting, wo er immernoch gute Links zusammenführt.

Wir wollen hier ein paar Fragen besprechen, die in den Kommentaren auftauchten und auch ein kurzes Update zur Lage geben.

  • Notstromaggregate und Energieversorgung: Warum fliegt das Militär nicht einfach mit ein paar Hubschraubern Notstromaggregate ein, schließt sie zur Wiederherstellung der Energieversorgung der Kühlkreisläufe an und verhindert so eine (weitere) Kernschmelze? Wir haben keine Ahnung! Wir können nur Mutmaßen: So einfach wie es klingt, ist das nicht. Man braucht viele Aggregate. Man setzt eine funktionierende Strominfrastruktur vor Ort (nach der Explosion!) voraus. Funktionieren die Kühlpumpen überhaupt noch?3 Wie nah kann man sich an den Reaktor heranwagen? Alles Fragen, für die wir hier keine Erklärungen haben.
  • Meerwasser zur Kühlung: Die japanische Regierung setzt momentan Meerwasser zur Kühlung des Reaktordruckbehälters ein. Das korrodiert die Kühlungsrohre, ist aber für den Moment egal. Ob die Kraftwerke allerdings später wieder aufgebaut werden, ist daher fraglich. Insgesamt scheint diese Aktion nicht im Notfallplan vorgesehen, sondern improvisiert zu sein.
  • Kernschmelze oder Nichtkernschmelze: Auch hier ändert die Regierung häufig ihre Aussage. Gerade ist der aktuelle Stand, dass man vermutet, es habe keine Kernschmelze gegeben. Wichtig: Sollte es trotzdem zu einer Kernschmelze gekommen sein, muss nicht unbedingt der gesamte Kern geschmolzen sein (auch eine Teilschmelze ist möglich) — darüber hinaus muss die Schmelze nicht zwangsweise aus dem stählernen Druckbehälter ausgetreten sein. Letzterer scheint noch intakt, bei der Explosion von Samstag ist vermutlich nur das umgebende Betongebäude zerstört worden.
    Eine hervorragende Animation dazu findet sich auf der Webseite der New York Times.
  • Radioaktivität in der Umgebung: Man liest davon, dass Caesium-137 und Iod-131 in der Nähe der Reaktoren gemessen wurde. Eine wahrscheinliche Erklärung des Ursprungs dieser Spaltprodukte ist der Druckablass am Samstag um eine Explosion des Reaktorkerns zu vermeiden. Dabei wird Dampf abgelassen, der beim Siedewasserreaktor im direkten Kontakt mit den Brennstäben stand und so eine geringe Kontamination aufweist. Die Strahlenbelastung ist höher als die natürliche, aber noch nicht besorgniserregend für die Umgebung. Insbesondere ist sie wesentlich geringer, als wenn der Kern selber in die Gegend verteilt worden wäre.
  • Zweiter Reaktorblock: Mittlerweile ist neben dem Reaktorblock 1 in Fukushima auch Reaktorblock 3 in einer kritischen Situation. Hier deutet sich momentan eine Wiederholung des gestrige Verlaufs beim Schwesterblock an.

Wir hoffen, dass die Maßnahmen der Japaner Erfolg haben und sich die Lage bald zum Positiven aufklärt.

Nachtrag (2), Sonntag, 13. März, 22:32 Uhr: Susi hat unten in einem Kommentar gut erklärt, woher der Wasserstoff für die Knallgasexplosion am Samstag morgen kam.

Nachtrag (3), Montag, 14. März, 13:22 Uhr: In den Kommentaren wurde bereits mehrfach die Frage gestellt, wie lange denn so ein abgeschalteter Reaktorkern noch gekühlt werden muss.
Zwar ist die Kettenreaktion gestoppt, aber andere Kernreaktionen finden weiter statt und produzieren Wärme. Ein genauer Zahlenwert ist dabei nicht gut zu machen, weil zu viele Faktoren reinspielen, die wir momentan einfach nicht kennen. Aktiv gekühlt (also z.B. mit Wasser) werden muss der Kern sicherlich die nächsten ein-zwei Jahre, danach muss weiterhin mit passiver Kühlung gearbeitet werden.
Als Vergleich: wenn ein Brennstab in einem AKW ausgebrannt, also zu schwach zur effektiven Stromproduktion ist, muss er noch 2-3 Jahre in einem Wasserbecken im AKW gelagert und gekühlt werden, obwohl die Kettenreaktion der Kernspaltung in diesem Moment gestoppt ist. Anschließend wird der Brennstoff in CASTOR-Behälter geschafft, die mit Kühllamellen für eine passive Kühlung sorgen. Auch darin ist’s dann noch 400-500°C heiß.

Nachtrag (4), Dienstag, 15. März, 14:26 Uhr: Heute Abend um 21 Uhr wird es im WDR eine Quarks-&-Co.-Sendung zu den Vorgängen in Fukushima geben. Ranga Yogeshwar ist normalerweise dafür bekannt, seriöse und gute Beiträge zu geben, daher ganz klare Empfehlung von unserer Seite aus.

Nachtrag (5), Mittwoch, 16. März, 15:00 Uhr: Wir haben einen Beitrag zum Thema Nachzerfallswärme geschrieben.

  1. Zu meinem Hintergrund: ich habe im Rahmen des Studiums das Nebenfach Reaktortechnik belegt. []
  2. Hier war vorher dieses Bild verlinkt, das aber anscheinend nicht so verlässlich ist. Danke David. []
  3. Die Explosion soll durch das Kühlsystem ausgelöst worden sein, nicht ausgeschlossen, dass es einfach am Arsch ist. []
Kurzlink
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461 Antworten auf Die Probleme beim Kernkraftwerk Fukushima I

  1. Peter sagt:
    #301

    @susi

    in wikki steht mittlerweise was unter Abklingbecken:

    http://de.wikipedia.org/wiki/Kernkraftwerk_Fukushima-Daiichi

    Wie ich gesucht habe, stand da nocht nichts. Da hat einer spioniert.

  2. licht der aufrechten Physiker sagt:
    #302

    Möchte mich hier bei Lorenz bedanken weil im
    Zusammenhang mit dem Kugelbruch im THTR 300
    das Sintern (zusammenwachsen von Kohlenstoffstrukturen)
    welches zu nicht homogenen und isotropen Kühlung führte
    von hohem Interesse ist. Ich möchte aber folgende
    Beobachtung in den Mittelpunkt stellen, die vielleicht
    viele eurer Fragen beantwortet. Bei der Explosion
    von Block 1 konnte man die Höhe der Trümmer
    und freigesetzten Gase anhand der Kamine als
    Maßstab gut bemessen (halbe Kaminhöhe). Die Kondensation
    des Wassers war gut zu erkennen(Wasserstoffexplosion weißer Dampf).
    Jetzt betrachtet die Explosion von Block 3. Schwere Trümmer fallen
    aus dem oberen Teil der Wolke. Die Höhe der Wolke ist die mehrfache
    Kaminhöhe. Wie groß war die Energie (Masse mal Höhe mal Erdbeschleunigung
    m*g*h). Die Gebäude sind ähnlich so dass man von gleichen Volumen von
    Luft Wasserstoff oberhalb des inneren Containments ausgehen muss. Das
    Mischungsverhältnis für die Explosion ist annähernd gleich . Zu wenig
    Wasserstoff ist nicht entzündlich, zu viel Wasserstoff verbrennt(siehe
    Hindenburg). Die Farbe der Wolke ist verräterisch. Zieht eure
    Eigenen Schlüsse woher die Energie stammt.
    Schade das niemand auf meine Fragen eingegangen ist, aber
    nicht einmal der verrückteste alkoholkranke russische Physiker
    hat jemals mit großen Mengen an verflüssigten Kernbrennstoff
    gearbeitet. Habe aber einige Texte von Heisenberg gefunden.
    Neben mir sind zwar gerade einige Achtkerner mit 5 Ghz
    Potential aber eine Simulation zu erstellen würde Monate wenn nicht
    Jahre dauern.

  3. Susi sagt:
    #303

    Habs schon gesehen. Ist aber nicht von mir. Ich hatte das irgendwo anders gelese. Allgemein gings da um eine Präsentation der Sicherheitsvorkehrungen usw. in genau diesem Kraftwerk.
    Ich habs gelesen und gleich wieder vergessen, war also echt nicht beeindruckend.

  4. Lorenz sagt:
    #304

    http://www.tagesschau.sf.tv/Nachrichten/Archiv/2011/03/13/Schweiz/Schweizer-AKW-halten-Erdbeben-bis-Staerke-7-aus
    (erster Abschnitt und dann noch zweitletzter Abschnitt mit Aussage von Geri Müller)

    http://www.kkg.ch/de/i/sicherheit_im_kernkraftwerk_content—1–1256.html
    unter “Geschützt gegen Erdbeben”

    …irgendeiner ist da nicht sehr genau

    und diese tolle Karte…
    http://www.japanquakemap.com/
    Japan hatte 16!!! Erdbeben über 6 seit dem grossen… oberkrass… ok, das ist bei uns schon deutlich anders oder ich habe was verpasst.

  5. S. Wieder sagt:
    #305

    Hallo,

    nur der Vollständigkeit halber ein Link mit – in meinen Augen – recht neutralen, aktuellen Informationen zur Situation in Japan:

    http://www.grs.de/informationen-zur-lage-den-japanischen-kernkraftwerken-fukushima-onagawa-und-tokai

    Gruß

  6. Quantum sagt:
    #306

    Hi zusammen,

    Kann jemand einschätzen wie groß die Chancen sind ein Kühlsystem für die Reaktorblöcke einzurichten ? Wenn ich mir das Bild ansehe http://www.digitalglobe.com/downloads/featured_images/japan_earthquaketsu_fukushima_daiichi3_march16_2011_dg.jpg hab ich doch bedenken das insbesondere bei den Blöcken 3 und 4 die Infrastruktur dafür nicht mehr da ist.

  7. Lorenz sagt:
    #307

    @licht der aufrechten Physiker
    Du wolltest aus m*g*h die Energie ermitteln.

    Bei der ersten Explosion konnte man eine Druckwelle -nicht die Staubwolke- sehen, die sich schnell von dem Reaktor wegbewegte. Wäre es nicht erfolgreicher, die Druckwelle mit derjenigen einer Öl-/Vakuumbombe zu vergleichen? Die bildet in etwa die gleiche Art von Druckwelle aus.

    Oder -aber deutlich unsicherer:
    Könnte man nicht aus der Brechungsindexänderung in der Welle unter der Annahme adiabatischer Bedingungen die Energie berechnen?

    Daraus liesse sich vielleicht über die Menge involvierter Wasserstoff die Menge oxidiertes Zirkon im Reaktor berechnen… wäre interessant…

  8. Eng sagt:
    #308

    @Quantum: Die Reaktoren stehen in einem Gebäude aus massivem Beton. Was man auf den Bildern als eingestürzt sieht ist, bzw. war das Gebäude darüber aus Stahlkonstruktion. Eventuell ausgemauert, und mit einer Gebäudeverkleidung aus Trapezblechen oder leichten Betonplatten. Alles was unterhalb der obersten Betonbühne liegt könnte also noch begehbar (Strahlung?) und funktionsfähig sein.
    Allerdings dürften durch den Tsunami die Wassereinläufe und Rohrleitungen im Einflußbereich beschädigt sein.
    Für eine genaue Auslegung der benötigten Pumpen und Rohrleitungen müssten wir jetzt hier folgendes wissen:
    – wieviel m³ Wasser benötigt die Notkühlung pro Stunde
    – wie hoch muß das Wasser gefördert werden
    – gibt es einen Gegendruck
    – welche Rohrleitungen (Durchmesser) stehen noch zur Verfügung

    Wenn das Pumpengebäude nicht einsturtzgefährdet ist und die Pumpen nicht von den Fundamenten gerissen wurden könnten sie es sogar schaffen die Pumpen eventuell nach Austausch der Motoren und vor Ort Schalter wieder zum Laufen zu bekommen. Das wäre dann wahrscheinlich schneller als neue Rohrleitungen zu herangeschafften Pumpen zu verlegen. Oder es reichen Feuerwehrschläuche? Das wäre ideal.

    Thema Wasserfüllung und Statik: Das Gebäude ist aus so massivem Beton das selbst eine komplette Wasserfüllung des Inntenteils kein Problem sein dürfte.

  9. Eng sagt:
    #309

    @Susi: Hier der Bericht mit den Angaben über die Menge der Brennstäbe in den Abklingbecken:
    http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/0,1518,751086,00.html

    … Nach Angaben von Schneider liegen 50, 81 und 88 Tonnen an alten Brennstäben in den Becken der Reaktorgebäude 1 bis 3… (Quelle: Spiegel online).

  10. Susi sagt:
    #310

    @Eng: Danke; das war das was ich meinte.

  11. Eng sagt:
    #311

    @Quantum: Habe bei meiner Aufstellung noch etwas vergessen:
    – wir müssten auch noch wissen wie heiß es im Umfeld des Reaktors geworden ist, damit man abschätzen kann ob Schieber und Rohrleitungen durch Hitzeeinwirkung beschädigt wurden.

    Insgesamt also zu viele offene Fragen

    Vielleicht kann aber wenigsten jemand die wichtigste Frage beantworten:
    Wie viel Kühlwasser wird benötigt?

  12. Quantum sagt:
    #312

    Danke für die interessanten infos Eng.

    Mich würde noch interessienren ob du weist, ob die Zuleitungen die für die Notkühlung benötigt werden im unteren mit Beton gebauten Teil der Reaktorblöcke liegen oder oberirdisch ?

    Zum Thema Begebarkeit der Reaktoren. Ich fürchte mal das kann man vergessen. Wenn die Hubschrauber wegen zu hoher Strahlungswerte schon nicht über den Blöcken schweben können um das Wasser abzuwerfen, kann da keiner nicht mal für 5 min direkt ran.

    Außerdem habe ich in den Nachrichten gehört das jeder Reaktor einen eigenes Abkühlbecken haben soll, das laut Tv in einem oberen Stock der Gebäude liegt. Kann das jemand bestätigen ?

    Und zum Schluß hab ich eben noch von Prof. Pflugbeil im Tv gehört, das er glaubt das sich morgen, spätestens übermorgen entscheidet ob die Situation weiter eskaliert wenn die Rettungsaktionen misslingen. Hat da jemand von euch eine änlich Ansicht oder eine Andere ?

    Gruß

  13. licht der aufrechten Physiker sagt:
    #313

    Lieber Lorenz

    Ich wollte die Energie nicht berechnen sondern Mindestenergien
    vergleichen. Knallgas explodiert zwischen 4 und 77 %. Ab etwa 25%
    steigt wegen des Mangels an Sauerstoff die Energiedichte vor dem
    Zünden nicht mehr an sondern sinkt. Die Betonplatten wiegen Tonnen
    und unterhalb von 10 % wäre wohl er eine Verpuffung zu erwarten
    gewesen. Bleibt die Enthalpie im Reaktor H = U+p*V ! Bei genauer
    Betrachtung der Explosion sieht man einen Blitz an der Seite auf
    höhe des Reaktors. Bis zu 500 Bar im Reaktor hätten ausgereicht
    um die Explosion mit dem heben von Tonnen Beton zu erklären.Wir haben
    hier einen abzählbar numerischen Wert der nur so zu erklären ist.

    Damit haben wir große Mengen von wenig flüchtigem Plutonium
    das die Arbeiter bedroht. Meiner Meinung nach ein Todesurteil,
    wenn nicht jetzt dann innerhalb von 10 Jahren.+
    in der Umgebung des Reaktors.

    Bei einer Vakuumbombe haben wir ein Aerosol in einem riesigen Volumen
    bei Sauerstoff überfluss! Eine völlig andere Situation! Oberst Klein
    lässt grüßen.

    Kommentar von Andi: Wir haben den Kommentar genehmigt, weil er interessante Denkanstöße gibt. Bitte halte dich mit Spekulationen und deiner Verquirlung von Formeln und Fakten zurück.

  14. Techniker sagt:
    #314

    @ eng

    ich hab das Kühlwasser für einen Reaktor (nicht Abklingbecken) überschlagen, wenn man um 1°K pro Stunde abkühlen will)

    Annahmen Brennstäbe Restenergie z.Z. ca. Q=4000kW (14400000kJ)
    Abkühlung 1°K, c=4,187kJ/KG

    Q=m*c*dT, m=Q/(c*dT) 14.400.000kJ/(4,187kJ/kg) ca. 3.500.000 l

    Menge ca. 3.500m³

    Wenn man einen geschlossenen Kreislauf aufbauen kann mit
    externen Wärmetauschern (Kondensator) reduziert sich natürlich
    die notwendige Kühlmittelmenge, bzw. kann schneller kühlen.
    Sollte ich mich geirrt haben, bitte korrigieren.

  15. Folke Stender sagt:
    #315

    Hallo Eng… zu deiner Frage
    Auf der Querschnittzeichnung kannst du das Abklingbecken sehen, es liegt in einem Obergeschoß auf der Höhe des Containment-Deckels. Darüber der Transportkran (Laufkatze) für den Brennelemetewechsel.

    http://3.bp.blogspot.com/-Wg7LktstXic/TX2i9qm1ypI/AAAAAAAABPw/EziO4FyTJvA/s1600/1.jpg

  16. Eng sagt:
    #316

    @Techniker: 3.500 m³ pro Stunde? Wenn der abgeschaltet ist? Wie viel werden dann bei vollem Betrieb benötigt!?
    Also ein großes Fahrzeug der Flughafenfeuerwehr hat als Vergleich eine Pumpe mit 400 – 500 m³/h. Und je höher gefördert werden muss desto geringer wird bekanntlich die Förderleistung.
    Bei 3.500 m³/h würde so grob eine erforderliche Antriebsleistung um 500 kW zusammenkommen (ohne Gegendruck, die Föderhöhe ist nur geschätzt und der Pumpentyp ist auch nicht bekannt).

  17. mayleen sagt:
    #317

    Wenn der ganze radioaktive Mist im Pazifik landet ist das doch (global gesehen) nicht besser, als wenn er halbwegs konzentriert irgendwo runter kommt?

    Das verteilt sich zwar zunächst im Wasser, aber gelangt darüber doch auch in die Nahrungskette (Was doch bei Caesium gerade das langfristige Problem ist!).
    Nicht?

  18. Techniker sagt:
    #318

    @ Eng

    soweit ich weiß haben die Speisewassrepumpen so ca. 22MW !
    zum Kühlbetrieb wird geschätzt 10..20% benötigt.
    Das erklärt natürlich den Energiebedarf zur Kühlaufrechterhaltung
    und das x 6 Blöcke + 6 Abklingbecken.

  19. ham sagt:
    #319

    @Techniker: Du hast berechnet wieviel Wasser Du bei einer Temperaturänderung des Wassers um 1 GC brauchst um dann 4 MW pro Stunde abzutransportieren!

  20. Eng sagt:
    #320

    @Folke: Quantum hatte nach der Lage gefragt.
    Aber ich kann Deine Aussage bestätigen, denn mittlerweile habe ich auch Originalbilder (noch intakt) vom Innenraum gesehen. Über dem Reaktor ist der Raum mit dem Brückenkran der sofort die Brennelemnte in das nebem dem Reaktor liegende Abklingbecken transportieren kann. Das Becken soll ca. 1000m³ groß sein.
    Allerdings habe ich an Hand der Innenaufnahmen auch gesehen das die Reaktorgebäude von außen zwar fast gleich aussehen, aber es mindestens zwei verschiedene Bauweisen gibt. Leider sind den Bildern nicht die entsprechenden Blocknummern zugeordnet.

  21. Techniker sagt:
    #321

    @ ham

    jepp, die Brennstäbe stellen z.Z. eine Energiequelle von 4MW dar.
    Das ist dann die Wassermenge die benötigt wird um das Wasser um 1°K/h
    zuerwärmen. Im (funktionierenden?) geschlossen Kreilauf wird dann das Wasser am Kondensator abgekühlt. (soweit die Theorie)

    @ eng
    mal ein link zu solchen Pumpen, damit man eine Vorstellung der Größe bekommt.

    http://www.elinmotoren.at/fileadmin/user_upload/PDF/Downloads/Kraftwerke/TP-E_deutsch.pdf

  22. Eng sagt:
    #322

    Ich brauche keine “Atomkraft” um ein Gebäude so zu zerstören. Uns ist in Duisburg auch schon mal ein normales Kraftwerk explodiert.

    http://archiv.rhein-zeitung.de/on/01/01/09/topnews/explo2_.html
    http://www.spiegel.de/panorama/0,1518,111443,00.html

  23. ham sagt:
    #323

    @Techniker: Ein Wärmetauscher mit nur einem Grad T-Differenz Einlauf zu Auslauf wird normalerweise so nicht gebaut (außer in Spezialfällen z.B. Kristallisatoren). Somit muss man von einer deutlich höheren Temperaturdifferenz ausgehen, was entsprechend proportional die Wassermenge senkt.
    Weiterhin ist im Moment ja wohl nicht absehbar, wie die Kühlung dort von statten gegen wird. Auch wenn einige Systeme noch intakt sind, gibt es bei Kontakt von Wasser mit 1000 bis 2000 GC heißen Flächen wohl schlagartige Verdampfungen, also Druckstöße. Ob das dann nicht einfach hochgeht weiss, denke ich, keiner. Aber Kühlung muss halt unter allen Umständen her.

  24. Folke Stender sagt:
    #324

    Ich meine bei der Schnittzeichnung von meinem Bild-Link handelt es sich um Block 3, Block 1 ist auf alle Fälle anders, der hat nicht dieses Ringsystem unter dem Druckbehälter. Er ist auch älter und produzier(te) nicht soviel Leistung.

  25. Eng sagt:
    #325

    @Quantum: Es gibt mehrere Rohrleitungsanschlüsse – man kann also hoffen das einige noch intakt sind.

    @Techniker: Danke, ich hatte nur gehofft das nicht so viel Kühlwasser benötigt wird.

    1.) Und wie viel wird für die Abklingbecken benötigt? Wenn das in der gleichen Größenordnung ist können die Physiker schon mal Frage 2 klären.

    2.) Was passiert mit welcher Wahrscheinlichkeit mit den Brennstäben in den Abklingbecken wenn kein Wasser mehr nachkommt?

  26. Lorenz sagt:
    #326

    zur Berechnung von Techniker
    Wichtig ist dabei auch, dass je heisser die Oberfläche des Reaktors, desto besser die Kühlleistung. dT könnte auch gegen 50°C sein bei so einer Gewaltsleistung der Reaktoren. Dann würde sich der Bedarf auf etwa 70m^3 Wasser pro h reduzieren. Das ist für einen Wasserwerfer mit einer sehr starken Wasserpumpe realistisch. Es ändert aber nichts an der Problematik der enormen abzuführenden Wärmemenge und dass viel zu weit weg von den überhitzten Brennstäben gekühlt wird. Es gibt bedingt durch den langen Weg durch mehrere schlecht leitende Schichten -Zement und vermutlich auch Luftpolster- ein Isolationsproblem, sodass vielleicht Deine Annahme doch richtig ist. Die abführbare Wärmemenge ist einfach limitiert…

  27. Michi sagt:
    #327

    @Eng, 1.: Laut NHK-Expertem werden für das Abklingbecken ca. 50t pro Tag gebraucht.

  28. Folke Stender sagt:
    #328

    Nochmal zur Energie, die bei einer Gasexplosion frei wird. Ob nun ein Wasserstoff-Luft Gemisch, oder mit anderen brennbaren Gasen wird in geschlossenen Räumen daraus immer eine Bombe. Z.b kann 1 Liter verdampftes Benzin in einem geschlossenen Raum die Sprengkraft von 6 kg Dynamit erzeugen. Bei den freigewordenen Mengen an Wasserstoff war es also ein Leichtes sämtliche Stahl und Betonelemente vom Stahlträgergerippe zu reißen und nach außen zu schleudern. Stutzig mach mich allerdings immer noch das Ausshen der Explosionswolke am Block drei. Bei Block eins war es eine fast unsichtbare Druckwelle mit etwas Dampf und Staub (also Die entzündung einer Ansammlung von Wasserstoff oberhalb des Sicherheits-Containments. Bei Block drei jedoch scheint eine Unmenge von abgesprengtem Matrial, Beton etc. in die Luft geschleudert worden zu sein. Der anschließend ständig stark ausströmende Dampf könnte doch bedeuten, dass der Deckel des Sicherheits-Containment weggesprengt wurde und der Druckbehälter (ob noch geschlossen oder schon gerissen) dort jetzt quasi offen unter freiem Himmel iegt… oder ?

  29. Eng sagt:
    #329

    @Michi: Danke, 50 m³/d = ca. 2 m³/h = das gibt Hoffnung. Sonst wäre dieser Wasserwerfer-Einsatz auch völlig aussichtslos.

    Und laut TEPCO ist ein Feuerwehrwagen mit Pumpe für die Kühlung des Reaktors Block 1 im Einsatz. Dann kann für die Reaktorkühlung auch nicht sooo viel Wasser benötigt werden.

  30. Tr sagt:
    #330

    @Techinker:
    habe die Berechnung hier auch gemacht: http://www.physikblog.eu/2011/03/16/nachzerfallswaerme-101/#comment-17879
    du berücksichtigst nicht dass dT=ca 85° ist und zur Verdampfung braucht man noch 2250kJ/kg für Wasser
    ich komme auf 1MW * 3600 sek / (4180 J/kg/K * 85K + 2250 kJ/kg) = 1.4 Tonnen verdampften Wasser pro Stunde pro Megawatt Leistung.
    sprich ca. 135t pro Tag bei 4MW (Nachzerfalls)Wärmeleistung – beim offenen Reaktor. es werden um einiges weniger, wenn das ganze bei mehr als 1 bar geschieht.

    Wenn die das Wasser nicht kochen, sondern um sagen wir 60° sich erhitzen lassen, 1MW * 3600 sek / (4180 J/kg/K * 60K) = 14 Tonnen erhitztes Wasser pro Stunde pro Megawatt, also ca 1350t pro Tag

  31. Eng sagt:
    #331

    @Tr: Danke, das hört sich schon besser an. 1350 m³/d = 56 m³/h = schafft die Feuerwehrpumpe. Dann passt das.

  32. Susi sagt:
    #332

    @Folke Stender: Ob da das Containement bei der Explosion beschädigt wurde weiss keiner. Die Amis haben allerdings eine Drohne drüber geschickt. Vielleicht wissen jetzt wenigstens die Verantwortlichen vor Ort was genau kaputt ist.

  33. ham sagt:
    #333

    Wenn wir hier über den tatsächlichen Wasserbedarf in der jetztigen Situation sprechen, ist das praktisch nicht sinnvoll möglich.
    Wird das eine Kühlung per zur Umgebung offener Durchlaufkühlung mit Verdampfung werden, oder über den ursprünglichen Kühlkreislauf mit Sekundärkühlung durch Meerwasser. Das sind für die Wassermengen mehr als wichtige Unterschiede. Ich hatte gestern (http://www.physikblog.eu/2011/03/16/nachzerfallswaerme-101/#comment-17826) für die gestern diskutierte 4 MW/h Nachwärmeleistung eine Wassermenge von 6 bis 6,5 t/h abgeschätzt (Wassertemperatur T_ein=15GC, vollständige Verdampfung bei 100GC, aber ohne irgendwelche Wirkungsgrade usw.).
    Im Eintrag von Tr 15:29 kann man sehen, dass der Einfluß der Verdampfung die Hauptkühlung bewirkt (Ich hatte ähnlich gerechnet). Findet die Kühlung über Wärmetauscher statt, ist im Grunde die Formel von Techniker zu nutzen, allerdings mit realistischen Temperaturdifferenzen. Allerdings kann es auch innerhalb des Kühlkreislaufes zum Verdampfen kommen (was evtl. dann wieder zum versagen führt) und somit wäre das dann auch noch zu berücksichtigen. Alle die hier aufgeführten Berechnungen sind allerdings nur anhand von idealisierten Verhältnissen ohne Verluste und Wirkungsgerade durchgeführt.

  34. Quantum sagt:
    #334

    Hier mal der aktuellste Bericht (vor ca. 5 min) zum Zustand der Reaktoren.

    http://english.kyodonews.jp/news/2011/03/79046.html

  35. Eng sagt:
    #335

    @ Folke: Wie bereits erwähnt sind die Gebäude nicht baugleich. Also in Block 1 ist definitv eine Stahlkonstruktion (mit Ausmauerung?) verwendet worden, in Block 3 eine Stahlbetonkonstruktion. Die Schadenauswirkungen sind deshalb nicht vergleichbar. Da in Block 1 die Stahlkonstruktion noch gut aussieht, hat also die Außenverkleidung (was immer es war) sehr schnell und gleichmäßig nachgegeben. Bei der Stahlbetonkonstruktion Block 3 und auch 4 war wahrscheinlich zwischen den tragenden Stützen (die man auf den Bildern noch gut erkennen kann) jeweils eine Betonwand, die der Explosions dann etwas mehr Widerstand entgegenbracht macht. Deshalb man man bei Block 3 auch größere Teile (z.B. das Dach) wegfliegen sehen.

    Vielleicht hilft das etwas bei der Berechnung der Explosionsstärken.

  36. Peter sagt:
    #336

    So, die Daten liegen vor.

    Die Reaktoren in den Blöcken 1 bis 5 sind vom Typ GE Mark 1, der Reaktor in Block 6 vom Typ GE Mark 2.

    Beladung Reaktor 1: 68 Tonnen
    Reaktor 2 – 4 jeweils 94 Tonnen

    also war die Schätzung von Andre über 370 Tonnen nicht schlecht.

    Die Abklingbecken liegen tatsächlich im 4. Stock , also über dem Reaktorkern.

    Ausgelegt waren die Abklingbecken bei Reaktor 1-3 mit 75%, bei Reaktor 4 mit 140%. Und ausgerechnet im Reaktor4 liegen zwischen 120-168 Tonnen abgebrannter
    Brennelemente. Wieviel in den Abklingbecken von Reaktor 1 – 3 liegt, ist unbekannt.

    Das liegt im oberen Viertel/Drittel des Reaktorgebäudes.

    Der Hersteller sagt zur Sicherheit:

    “The only way to rapidly drain down the pool is to have structural damage of the walls or the floor.”
    Nur ein struktureller Schaden der Wände oder des Bodens führt zum Auslaufen des Beckens.

    Kann man hier nachlesen:
    http://resources.nei.org/documents/japan/Used_Fuel_Pools_Key_Facts_March_16_340pm_update.pdf

    Tatsache ist, dass vom Reaktorgebäude 1-3 die Wände gar nicht mehr da sind. Sie sind weggesprengt worden.

    Inwieweit die Abklingbecken beschädigt wurden, überlasse ich jedem selbst.

  37. Michi sagt:
    #337

    @Peter: “Die Reaktoren in den Blöcken 1 bis 5 sind vom Typ GE Mark 1, der Reaktor in Block 6 vom Typ GE Mark 2.”

    Das ist so nicht ganz richtig. “Mark I” und “Mark II” bezeichnen nicht den Reaktor sondern die Containmentstruktur. Alle Blöcke basieren auf GE-Designs. Block 1 ist ein BWR/3, Blöcke 2-5 sind BWR/4 und Block 6 ein BWR/5. Hergestellt wurden die Reaktoren in Block 1, 2 und 6 von GE, in Block 3 und 5 von Toshiba und in Block 4 von Hitachi.

  38. Techniker sagt:
    #338

    @ ham

    volle Zustimmung im normal Fall ist das dT wesetlich größer. Es Ist sicherlich ein voller Erfolg, wenn diese minimalst Kühlung funktioiert.

  39. Folke Stender sagt:
    #339

    zu Peters Kommentar “Abklingbecken”
    ich glaube wir gehen bei den Berechnungen des Kühlwasserbedarfs für das Abklingbecken auch immer vom Normalzustand aus. So wie das Gebäude inzwischen aussieht, könnte ich mir durchaus vorstellen, dass auch Schutt und Trümmer in die “offenen” Becken gefallen sein können, die eine weitere Raumkapazität für Kühlwasser verdrängt haben. Außerdem könnte dieser Schutt das Umwälzpumpsystem völlig lahmlegen, wenn es vieleicht bei einer glückenden Stromzufuhr noch funktionieren sollte.

  40. Folke Stender sagt:
    #340

    zu Eng bez. Gebäudestruktur.
    du hast recht, Block 1 ist vom Gebäude her anders struktriert. Trotzdem mache ich mir wegen dem permaneten Dampfaustritt in der Mitte des Block 3 (oberhalb des Containment-Deckels) Sorgen. Ich glaube wir müssen abwarten, was evtl. die Untersuchungen durch eine US-Drohne ergeben.

  41. ham sagt:
    #341

    @Techniker: Du hast nicht die Kühlleistung um 1 Grad Celsius berechnet! Sondern die Wassermenge, die man unter der Voraussetzung von einem Grad Erwärmung des Kühlwassers, braucht um 4 MW/h an Wärme mit diesem Kühlwasser zu transportieren.

  42. Techniker sagt:
    #342

    Ich würde gerne wissen welche Leistung die “elektr. provisorische Einspeisung” hat. Kommen die da mit ‘ner Niederspannungsleitung
    von bis zu 1MVA an, oder schaffen die eine Mittelspannungsversorgung
    von 30MVA hin. Denn so gefühlt bräuchte man wohl für alle 6 Blöcke locker 30..50MW elektr. Leistung zur Aufrechterhaltung der Kühlung.
    Gibt es Info’s, ob die Kühlkreisläufe inkl. Pumpen, Kondensatoren etc.
    noch in Ordnung sind.

  43. Eng sagt:
    #343

    @Peter: Bei Block 1 ist die Außenwand definitv nur oberhalb des Abklingbeckens weg.

    Wie das im Block 2 und 4 aussieht ist schwer zu sagen, da ich keine klare Grenze erkennen kann. Hier ein Bild wie die Blöcke 2-4 von innen aussehen.

    http://www.welt.de/multimedia/archive/01336/japan151_fukushima_1336294p.jpg

    Im Vordergrund das Abklingbecken. Im Hintergrund an der Wand sieht man zwei Stahlbetonstützen die näher zusammenstehen. Vielleicht kann man dadurch die Richtung bestimmen, wenn man sich die Bilder des zerstörten Gebäudes ansieht.

    An der Decke sieht man eine (jedenfalls für mich) ungewöhnliche Stahlkonstruktion, die nun zusammen mit dem Kran auf und teilweise im Abklingbecken liegen müsste. Eine mechanische Beschädigung der Brennstäbe ist daher nicht ausgeschlossen.

    Mittlerweile habe ich auch die ungefähre Größe der Reaktorgebäude ermittelt:(hilft vielleicht weiter bei der Explosionsberechnung)
    ca. 42m x 42m, 50 m hoch. Stützenabstand ca. 6 m. Die Höhe des Stahlbaus bei Block 1 oberhalb der Betonbühne = ca. 18 m (also 32.000 m³ Rauminhalt oberhalb der Betonbühne).

  44. Andi sagt:
    #344

    Eine Videoaufnahme aus einem Helikopter heraus von Fukushima: http://www.youtube.com/watch?v=lBXqiw6EJUk

  45. Eng sagt:
    #346

    Auf dem Bild vom Innenraum sieht man rechts an der Wand (wo die Kabelschlaufen hängen) eine Stahlkonstruktion. Das könnte das bereits erwähnte Montagetor sein das in Block 2 die Öffnung erzeugt. Der Querbalken darüber ist die Kranbahn für den Hallenkran.

    Auf dem Bild der beschädigten Blöcke
    http://www.digitalglobe.com/downloads/featured_images/japan_earthquaketsu_fukushima_daiichi1_march16_2011_dg.jpg
    kann man diese Konstruktion der Stützen und Querträger wieder erkennen.
    Bei Block 3 ist die Wand also nur oberhalb der Reaktorbühne zerstört, bei Block 4 auch darunter (wenn Block 4 keine andere Konstruktion hat).

    Korrektur für die ungefähre Hallengrundfläche: ca. 36 x 42 m.

  46. Eng sagt:
    #347

    @ Folke: ich habe ja bereits angedeutet das da irgend etwas nicht stimmen kann – aber das ist ja wohl der Hammer.

  47. ham sagt:
    #348

    @Folke: Das ist unglaublich, wenn das stimmt. Aber da kommt wohl noch mehr in den nächsten Jahren bei der Aufarbeitung dieses Dramas.

  48. Techniker sagt:
    #349

    Ich frag mich nur, wenn der Reaktor 3 mit 30m³ Wasser geflutet wurde, was passiert wenn die wirklich die Spannungsversorgung wieder herstellen können. Ob die Motoren nicht abgesoffen sind ? Ich kann mir nicht vorstellen das die Wasserdicht (IP67) sind.

  49. Eng sagt:
    #350

    @Andi: vielen Dank für das Video.

    Block 4 hat ein ganz merkwürdiges Schadensbild. Die Blöcke sehen von allen Seiten betrachtet nicht sehr gut aus in Bezug auf die Zugänglichkeit der Abklingbecken.
    Deshalb noch mal meine Frage:

    Was passiert mit welcher Wahrscheinlichkeit mit den Brennstäben in den Abklingbecken wenn kein Wasser mehr nachkommt?

  50. ham sagt:
    #351

    @Eng: offene Luftzirkulation als einzige Kühlung mit dem Artikel über die Nachzerfallswärme, …

  51. untxin sagt:
    #352

    Hallo!
    Ich, als Laie, habe mal eine technische Frage. Die habe ich bereits vor ein paar Tagen im spon-Forum gepostet, wurde dort aber nicht beantwortet. Und zwar: Gibt es belegbare Hinweise darauf, dass die Steuerstäbe bei der automatischen Notabschaltung der drei Blöcke von Fukushima 1 (Daiichi) korrekt voll eingefahren wurden, bzw. könnte es durch die Auswirkungen von Erdbeben und Tsunami dabei Probleme gegeben haben, so dass sie es nicht sind? Und was wären die Folgen (auch für die gegenwärtige Situation)?
    Ich frage, da ich in den offizielen Pressemitteilungen von TEPCO, NISA und IAEA darüber nichts finden konnte. Und in den TEPCO releases fiel mir auf, dass in den Statusberichten zu den Fukushima 2 (Daini)-Blöcken der Hinweis:”- Control rods are fully inserted (reactor is in subcritical status)” gegeben wird, bei den Daiichi-Blöcken allerdings nicht. Evtl. bedeutet das aber auch gar nichts, und die Abschaltung impliziert hier das Einfahren der Stäbe. Aber da so viel spekuliert wird und die Informationsbeschaffung eingeschränkt ist, fällt so etwas bei den wenigen offiziellen statements schon auf.
    Und weiß eigentlich jemand genau WO(rüber) die das borierte Meerwasser eingeleitet haben (direkt in den Druckbehälter??)?

    Nebenbei, ein nettes forum habt ihr hier.

  52. Eng sagt:
    #353

    @ham: Danke für den Hinweis. Gelesen habe ich, aber verstanden nicht viel. Kannst Du mit bitte mit einfachen Worten sagen was passiert? Schmelzen die Stäbe, wieviel Radioaktivität wird dabei frei, oder was passiert sonst noch Schlimmes? Ich kann die Wahrheit vertragen (aber nicht mehr lange wenn das so weitergeht).

  53. Quantum sagt:
    #354

    Auf diesem Bild http://www.n-tv.de/img/28/2877276/Img_16_9_680_APTOPIX-Japan-Earthquake-TOK871.jpg2720706289522220651.jpg erhält man einen Einblick in den zerstörten Reaktorblock Nr.4
    Im Gegensatz zu den meisten anderen Bilder sieht man hier mal die Rückseite.
    Wenn ich es richtig erkenne sieht man im inneren der Halle den Kran des Abkühlbeckens. Außerdem vermute ich das im Abkühlbecken noch Wasser ist, weil ich glaube das der Kran sich im Wasser spiegelt.

  54. ham sagt:
    #355

    @eng
    Nein, kann ich dir nicht. Die Angaben zu den Mengen sind in meinen Augen noch nicht seriös bestätigt. Die genauen Einsatzzeiten der Brennstäbe und der Zeitpunkt, wann die rausgenommen worden sind, die jetzt in den Becken sind, ist mir nicht bekannt (davon hängt aber die Restaktivität ab). Die auch hier im Forum genannten Massen sind recht hoch und lassen befürchten, dass es bei Leerlaufen der Becken auch dort ohne Druckbehälter zu “Kernschmelzen” kommt (im 4-ten Stock innerhalb der Reaktorgebäude in bis zu 6 Reaktoren). Die Leute die da jetzt noch rumlaufen sind nicht nur dabei Ihr Leben wissentlich deutlich zu verkürzen (und Krebs kann mit sehr viel Schmerzen verbunden sein), evtl. können Sie auch akut bei den jetzigen Dosen kurzfristig sterben.
    Ich mache mit den Schilderungen hier nicht mehr weiter, aber das meint Sebastian Pflugbeil vom Amt für Strahlenschutz mit Dominoeffekt. Wenn die Strahlung dort dauerhaft so bleibt, kann man da nur noch Leute für Minuten (einschließlich Hin- und Rückweg) reinschicken, sonst ist es ein Todesurteil. Sorry für die Emotion, aber ich habe hier immer noch das Gefühl, dass viele nicht wirklich wissen worum es im Moment geht. Ich habe im Kopf noch die Hubschrauber die alles mögliche in Tschernobyl abgeworfen haben und unten haben die Liquidatoren gearbeitet. Heute wurde noch Wasser abgeworfen.
    Übrigens hat hier mal jemand Wasser auf eine rotglühende Herdplatte geworfen? (Nur als Hinweis). Ich habe schon rotglühende Stahlbehälter (800 GC) mit Wasser gekühlt. Somit birgt selbst bei der jetzt noch möglichen Kühlung recht viele Expositionsrisiken. Also, nochmal Sorry für teileweise Emotionalität.

  55. ham sagt:
    #356

    @eng: Den letzten Satz in deinem Beitrag von 18:25 unterstreiche ich, den Satz in Klammer nicht, der Realität kann man nicht wirklich entkommen!

  56. Manuel sagt:
    #357

    @Quantum
    ich habe die Bilder aus der innenansicht von Block 2-4 und das Bild von N-TV nebeneinander gelegt und bin nicht wirklich der Meinung, dass es sich um eine Spiegelung handelt. Ich würde denken, es handelt sich um den Unterbau des Krans, der durch Flimmernde Luft und Dampf unscharf abgebildet wird. Die Perspektiven der beiden Bilder sind jedoch zu Unterschiedlich um es mit gewissheit sagen zu können. Aber Wasser scheint noch da zu sein, denn es Dampft noch…
    Ps.: Danke an die Blog Betreiber für die erhellenden Artikel und die Möglichkeit auf qualifizierter basis die Situation zu Diskutieren.

  57. Eng sagt:
    #358

    @Quantum: Danke für das Bild. Ist das jetzt Wasserdampf der da aufsteigt, dann könnte Deine Vermutung stimmen, oder…?

    Außerdem sieht man direkt über der grünen Lademaschine für das Abklingbecken in ganz dunklen Grün den eigentlichen Hallenkran, der zufällig und glücklicherweise genau darüber positioniert ist und einiges abgehalten hat.

    Die Befüllung der Abklingbecken 3 und 4 soll übrigens erfolgreich verlaufen sein meldet die Zeit. Kann das jemand bestätigen?

    @ham: Hier passiert etwas was nicht hätte passieren dürfen. Das läuft ab wie im Film. Da hätte ich gesagt: so ein Quatsch, das gibts doch gar nicht.

  58. ham sagt:
    #359

    Die Gefahr der Abklingbecken hat bis gestern/vorgestern niemand öffentlich diskutiert (evtl. in Fachkreisen), zumindest nicht in dem Ausmaß und das ist bei mir in dieser Form als interessiertem Laien aber Ing. nicht angekommen.

  59. Susi sagt:
    #360

    Hier der aktuelle Stand:
    http://www.grs.de/informationen-zur-lage-den-japanischen-kernkraftwerken-fukushima-onagawa-und-tokai

    Auf der Seite ist auch ein Link zu verschiedenen Meßergebnissen am Kraftwerk

  60. ham sagt:
    #361

    @eng: Wieder http://www.grs.de/informationen-zur-lage-den-japanischen-kernkraftwerken-fukushima-onagawa-und-tokai Stand: 19:30,
    PS: ja das mit dem Film, aber der Ausfall der Kühlung war am Freitag für mich schon kritisch und hatte bis auf die Abklingbecken dieses Szenario bei nicht Aktivierung der Kühlung.

  61. Lorenz sagt:
    #363

    @untxin
    Du kannst davon ausgehen, dass die Abschaltung eigentlich funktionierte. Wenn Du 760MW kühlen willst (eigentlich sind es unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades von knapp 30% gewaltig mehr), dann ist das eine so unglaubliche Menge Energie, die abgeführt werden muss. Das geht nicht mehr im Batteriebetrieb. Ein überkritischer Reaktor brennt unglaublich schnell durch. Dazu waren mal irgendwo Zahlen -also Abschätzungen- publiziert, wie lange es bei einem Ausfall der Kühlung dauern würde, bis der Reaktor irreversibel geschädigt ist. Das waren glaub ich
    schneller, natriumgekühlter Brüter (Kalkar, Superphenix in Creys-Malville): 2-4s
    Druck-/Siedewasserreaktor: etwa 1Minute
    Hochtemperaturreaktor (Jülich; heliumgekühlter Experimentalreaktor mit sehr speziellem Design; galt als sicherster Typ überhaupt und als Hoffnungsträger) gegen 2 Tage

    Anmerkung: dass beim Siedewasserreaktor die Regelstäbe von unten reingeschoben werden im Gegensatz zum Druckwasserreaktor, war schon lange ein Scherheitsargument gegen diesen Typ. Beim Druckwasserreaktor könnte man sie passiv fallen lassen.

    Zum Einsatz von Meerwasser wurde auch schon oben spekuliert.

  62. chefin sagt:
    #364

    Guten Abend erstmal, musste mich durch euer Tageswerk durchkämpfen. Heute gings ziemlich rund im Büro bei mir.

    Mal zu Explosionskräften und Beton. Auf einem der Bilder sieht man das Betonreste an Stahlmatten hängen. Solche Arten an Verfüllung ist nicht auf Stabilität ausgelegt. Eher ein Wetterschutz. Die Tragkräfte übernimmt das Skelett aus Pfeilern. Diese sehen nahezu unbeschädigt aus. Beton ist ein Stoff der nahe an die Eigenschaften von Glas kommt. Brüchig, aber sehr hart. Stosswellen können sehr einfach den Beton von den Baustahlmatten blasen. Halten wir uns mal eine Fläche von 24m² eines solchen Feldes vor Augen, so bedeutet ein Druck von 2 Bar abs(also 1 Bar Überdruck) ca 240Tonnen auf diesem Feld. Druckwellen können in Stossfronten kommen, je nach dem wie der Wasserstoff im Gebäude verteilt ist und wie er zündet. Man braucht sicher nicht sehr viel Wasserstoff um 1Bar zu erzeugen als Druckwelle. Allerdings denke ich das 20cm Beton(so dick schätze ich mal die Verfüllung) locker 1000 Tonnen aushält. Man darf also die Explosion nicht zu sehr überschätzen. Das Gewicht einer solchen Betonplatte (24m², 20cm dick) dürfte ca 12-15 Tonnen sein. 240Tonnen bei 1 Bar um 15 Tonnen anzuheben…das kommt einer Kanonenkugel im Rohr gleich. 1000 Tonnen Druck aus 4 Bar Überdruck und das Teil dürfte 100m hoch springen. Vieleicht hat jemand Lust die Beschleunigung unter Annahme diese Zahlenwerte mal zu berechnen, wobei der Beschleunigungsweg 10-20cm sein dürfte, dann wird der Druck am Teil vorbei blasen.

    Zu Wasserfüllung und Statik: Lasst euch nicht von der Masse des Volumens erschrecken. Ausschlaggebend ist nur die Füllhöhe und der daraus resultierende Druck. 10m Wassersäule sind 1Bar. 40m sind 4 Bar. Nicht wirklich viel Druck die am Fuss des gebäudes auf die Aussenwand wirkt. Wer’s nicht glaubt kauft sich beim nächsten Baumarkt einen Kunststofffolienpool mit Aufblasring. 3Tonnen Wasser Inhalt bei einer Dicke des Kunstsoffes von höchstens 1mm. Selbst Kevlar könnte diese Belastung nie standhalten. Aber es sind ja nur 60cm Wasserhöhe, das sind dann auch nur 0,06bar Druck auf der untersten Stelle der Wandung. Das Gewicht selbst liegt auf dem Boden auf, nur dort drückt es mit seiner vollen Masse pro qm. Ich mache mir also wenig sorgen um Statikprobleme durch die Flutung der Anlage.

    Wohl aber um 10KV Motoren in gefluteten Gebäuden. Allerdings…wie jemand erwähnte…sind die wirklich IP67 abgedichtet. Bei Kurzschlussläufern wird die Isolierung nicht durch Luft zwischen den Drähten erreicht, sondern es dürfte Isolierlack oder bei 10KV Backlack (also hochtemperatirgebrannter Trafolack) zum Einsatz kommen. Dann liegt Kupferader an Kupferader auf engstem Raum nur durch den Lack isoliert voneinander und Wasser kann garnichts ausrichten. Nur der Anschlusskasten des Motors muss dann diese Abdichtung haben. Es gibt im praktischen Alltag nur 2 Abdichtungen im Industriebetrieb: IP40 oder IP67. IP40 sorgt dafür das kein sichtbarer Dreck (also nur Staub kleiner 1mm) eindringen kann, aber hat keinen Wasserschutz. Vieleicht findet man noch IP54, Staubdicht und Spritzwasser (Wassertropfen oder Regen von Oben aus 70-110grad). Alles andere wird IP67 hergestellt. Nahezu überall kommen heute sogenannte Skintop-Verschraubungen zum Einsatz, weil diese Bauartbedingt eine Zugentlastung mitbringen. Das dabei IP67 erreicht wird ist netter Nebeneffekt dieser Kombination. Bei 10MW Motorleistung 3 Phasen und 10KV Anschlusspannung ist der Drahtquerschnitt ca 50mm² und wird bei Motoren als Einzelader zugeführt. Könnte bei 10KV aber auch 4 Leiter Kabel sein. Jedenfalls nichts was man nicht problemlos IP67 abdichten kann.

    Die Chancen Strom auf Die Anlage zu bringen stehen nicht so schlecht. Was wir nicht wissen: ist alles intakt und sind die Verschraubungen auch wirklich ordnungsgemäss montiert um diese Dichtigkeit auch zu gewährleisten. Bei dem vielen Wasser, was in AKWs zum Einsatz kommt, würde ich sagen, das IP67 Sicherheitsrelevant war und entsprechend geprüft wurde.

    Soweit aus der Praxis, vieleicht können ein paar Theoretiker die Zahlen und Daten verwenden für Berechnungen und Hypothesen.

  63. ham sagt:
    #365

    @chefin: Danke für den letzten Beitrag. Aber da müssen noch jede Menge andere Sachen funktionieren! Was ist mit den Steuerungsspannungen oder evtl. der Versorgung von pneumatischen Antrieben von Ventilen etc. Und dann kann noch immer jeder einzelne Stellantrieb für irgendeine Armatur defekt sein, oder die Kraft dieser aufgrund von Schäden oder z.B. Verschmutzung, Verformungen usw., nicht reichen. Da gibt es noch große Mengen an Unbekannten, auch wenn die Stromversorgung prinzipiell wieder vorhanden ist. (PS: auch aus der Praxis, aber kein AKW; “traue keiner Armatur ohne die Funktion zu überprüfen”; meine Praxiserkenntnis ;-)).

  64. ham sagt:
    #366

    Hätte cih eben natürlich noch erwähnen können, um die tatsächliche Funktionalität einer Armatur zu verifizieren muss natürlich jemand danebenstehen! Das ist glaube ich nicht mehr möglich!

  65. chefin sagt:
    #367

    Gehen wir mal auf die Pumpen ein.

    Es sind entweder Kurzschlussläufer oder Schleifringläufer oder FU-Gesteuert.

    Abgedichtete Kurzschlussläufer werden erst bei vollständiger überflutung versagen, mit Spritzwasser an der Wicklung funktionieren die halbwegs, wobei sie dann durch die Eigenerwärmung und Drehbewegung das Wasser wegschleudern.

    Schleifringläufer haben die Rotorwicklung nach aussen geführt und da liegen Widerstände an. Die Spannung die dabei entsteht ist relativ klein und die Schleifringe sind in einem seperaten Gehäuse welches eine Abdichtung der Welle braucht. Leider erzeugen sie Funken, was bei wasserstoffhaltiger Luft ungünstig ist. Möglicherweise sind sie Ex-geschützt, was dann auch heist: wasserdicht.

    Beide Antriebe kann ich problemlos in Gang bringen indem ich einfach Spannung anlege. Schleifringläufer ohne Widerstandsumschaltung laufen dann entsprechend langsam, aber sie laufen und haben gutes Drehmoment.

    FU-Gesteuerte Motoren muss ich zumindest umkonfigurieren. Das kann bei fehlenden Steuerleitungen auch vor Ort passieren. Die Steuerspannung erzeugen sich die FU selbst aus der Lastspannung. Externe Steuerspannung ist nur für Fernkonfiguration nötig. Man kann jeden FU auf Start bei Spannungswiederkehr und Hochlaufen auf vorgegebenen Sollwert über eine feste Rampenzeit einstellen. So konfiguriert laufen sie einfach an wenn Spannung kommt. Die Steuerleketronik muss stärker gekühlt werden und ist deswegen eher Wasserempfindlich. Aber auch hier könnte es sich um eine Ex-Ausführung handeln, was bedeutet das die Wärme nicht mit Luft direkt abgeführt wird, sondern über Wärmetauscher aus dem Steuergehäuse heraus (Kühlrippen aussen am Gehäuse oder Heatpipes).

    Ohne genaue Kenntniss der verbauten Teile schwer zu beurteilen. Ich kann allerdings aus einem anderen Umstand herleiten, das es wohl Ex-Geschützte Geräte sind. Vermutlich dürfte Stuxnet ein Begriff sein. Damit wurde die Iranische Urananreicherung sabotiert. Als zweiten Sprengkopf hatte diese Digitale Waffe einen Teil um Turbinen in AKWs zu sabotieren. Um zu erkennen in welcher Anlage der Virus sich befindet, hat er bestimmte Geräte am Bus abgefragt. Unter anderem Frequenzumrichter nach Anzahl und Typ. Diese waren von einer französischen Firma und die Anzahl zusammen mit diesem Modell gabs nur in der Urananreicherung im Iran. Diese FU waren Ex-Geschützt. Wenn also der Iran, der sich wegen Embargos nicht beliebig am Markt bedienen kann, Ex-geschützte FU benutzt, dürfte das bei den Japanern erst recht der Fall gewesen sein. Es sei den der Ex-Schutz wurde erst bei neueren Anlagen gefordert. Ex-Geschützte sind um das 2-3fache teurer als normale und entsprechend schwer zu bekommen und auch auffälliger, wenn man gleich einige Hundert bestellt.

    Ich denke unter diesen Umständen kann man davon ausgehen, das die Motoren trotz Wasser wieder anlaufen, sofern sie nicht komplett unter Wasser stehen. Ohne den inneren Aufbau zu kennen, lässt sich nicht sagen, ob sie hoch genug stehen um ausserhalb des Wassers zu sein.

  66. styx sagt:
    #368

    @wie groß sind die Pumpen

    Hallo, zur Diskussion über die üblichen Pumpengrößen kann ein Blick auf die Homepage http://www.ksb.de/ksb-de/Produkte_Leistungen/Energietechnik/Kernkraftwerke/ vielleicht helfen.
    Dort sind z.B. für Hauptkühlwasserpumpen Förderleistungen von ca. 6.000 cbm pro Stunde bei elektrischen Leistungen von 2 MW gelistet. Da muß schon einiges an Notstromversorgung aufgeboten werden, um diese Dinger anzutreiben.

  67. styx sagt:
    #369

    Auf http://www.libraries.psu.edu/tmi/video/ ist ein interessanter Film zu den Aufräumarbeiten der Kernschmelze bei dem Thre-Mile-Island-Unfall zu finden.

    Es handelt sich um einen Zusammenschnitt der Untersuchung des Reaktorkerns sowie der Aufräumarbeiten. Man sieht sehrt gut den Zustand des Reaktorkerns im Druckbehälter nach der teilweisen Kernschmelze. Gottseidank ist der Druckbehälter damals heil geblieben!

  68. chefin sagt:
    #370

    Betrachte es mal als wärst du vor Ort:

    Funktionieren die Amaturen nicht mehr, stell ich das erst fest wenn ich an den Teilen dran stehe. Dann ist Hopfen und Malz verloren. Also bleibt nur eine Möglichkeit:

    Man denkt drüber nach, entscheidet sich für oder gegen den Versuch und tut dann was nötig ist und hofft das alles hinhaut oder man Improvisieren kann.

    Sie haben sich dafür entschieden, es zu versuchen. Nun heist es ihnen eine Portion Glück zu wünschen, das alle nötigen Amaturen funktionieren. Regeln brauche ich nichts, da es nicht drum geht eine stabile Stromgewinnung mit möglichst hoher Effiziens zu gewährleisten sondern soviel Wasser wie irgendmöglich zur Kühlung zu bewegen. Ich kann eine reaktor nur zu wenig kühlen, von einem Reaktor der durch geht wegen zuviel Kühlung habe ich noch nicht gehört (das ist nur Ali Baba passiert, als er hörte das Fahrtwind kühlt und er sein Kamel zu schnell getrieben hat -> eingefroren).

    Naja…ohne Galgenhumor fällt es mir momentan schwer drüber nachzudenken, das sich 50 Menschen für ein Himmelfahrtskommando gemeldet haben von dem Sie wissen: mit etwas Glück haben wir Erfolg, aber geniesen werden wir ihn definitiv nicht. Mit etwas zuviel Pech sterben wir aber völlig sinnlos.

  69. ham sagt:
    #372

    @chefin: Ja, deine Schlussfolgerungen sind vollkommen richtig. Ich betrachte es vor allem von den Personen vor Ort und aus Sicht der anordnenden Personen (war ca. 8,5 als sowas tätig nicht AKW). Und genau deshalb wollte ich mal auf die rein möglichen praktischen Probleme hinweisen, ohne ganze Romane zu schreiben. Aber bei den Beschädigungen die wir seit Tagen sehen, kann man doch nicht mehr realistisch davon ausgehen, dass nur die Stromversorgung wieder hergestellt werden muss und alles ist gut! Es wird noch jede Menge von Problemen geben, die man erst erkennen kann, wenn wieder Stromversorgung gewährleistet ist und die wahrscheinlich nur durch Personal vor Ort gelöst werden können. ABER WER VERANTWORTET DA NOCH LEUTE HINZUSCHICKEN.

  70. hilti sagt:
    #373

    Ich glaub ich mach mal den Erklärbär damit auch andere die letzten Kommentare von chefin verstehen. ;-)
    Sie geht davon aus, dass die Pumpen von Asynchronmotoren angetrieben werden. Die anderen Möglichkeiten (Gleichstrommotoren oder Synchronmotoren sind auch eher unwahrscheinlich) Kann ja jeder bei Interesse in der Wikipedia nachlesen.

    FU=Frequenzumrichter: Gerät zur Steuerung von Drehstrommotoren. Durch die Fortschritte der Leistungselektronik der letzten 15 bis 20 Jahre inzwischen Standart, weil die Motoren dadurch besser (stufenlose Drehzahländerung) und sparsamer betrieben werden können. Davor unüblich.

    Falls die Pumpenantriebe in Fukushima über FU gesteuert werden, dann wurden sie nachgerüstet. Was auch wieder Spekulation wäre…

  71. chefin sagt:
    #374

    Gleichstrom halte ich bei der Leistungsklasse für ausgeschlossen, da die Ströme welche komplett über den Anker über Kohlebürsten fliesen müssen zu hoch sind. Technisch zwar machbar, aber eben enormer Verschleiss und würde permantene Wartung erfordern, also Grundsätzlich jede Pumpe 2x vorhanden (bei 3fach redundant dann wohl 6 Pumpen).

    Synchronmotoren kann ich gegen Druck nicht anfahren, das schaffen die nicht (oder nur unter enormer Überdimensionierung).

    Dem Alter nach würde ich sagen, das Schleifringläufer im Einsatz sind, da diese bereits vor dem 2. Weltkrieg als regelbare Motoren zur Verfügung standen und erst durch FU erfolgreich ersetzt werden konnten.

    Bezugnehmend auf heutige Pumpen über den Link von Techniker

    http://www.elinmotoren.at/fileadmin/user_upload/PDF/Downloads/Kraftwerke/TP-E_deutsch.pdf

    Man sieht das auch heute noch Schleifringläufer vertrieben werden. Meinen ersten FU habe ich mitte der 80er gesehen für einen 100KW Motor am Niederspannungsnetz (380V). Die Ströme sind dabei enorm. Ein 10KV-Motor hat diese Ströme bei 2MW. 15KV-Thyristoren sind seit den 60er in Eloks (http://de.wikipedia.org/wiki/Baureihe_120) im Einsatz. Es ist also durchaus auch denkbar, das sie bereits in diesen Kraftwerken im Einsatz sind.

  72. Eng sagt:
    #375

    Hmm, also die ganze Motorentheorie ist zwar schön und gut, aber wie ham schon zu erklären versuchte, wahrscheinlich das geringste Problem. Wenn die Leute vor Ort nicht glauben würden das sie nicht wenigstens die Motoren zum Laufen bekommen würden oder Ersatz dafür hätten, dann würden sie die Leitung gar nicht erst zu legen.
    @chefin: Du hast wahrscheinlich noch nicht mitbekommen das die Konstrukteure des Kraftwerks bereits zugegeben haben, überhaupt keine Vorkehrungen für einen Tsunami getroffen zu haben. Da ist wahrscheinlich wesentlich weniger wasserdicht gewesen als Du so theoretisch denkst. Ich sehe nach wie vor das Hauptproblem in der Steuerung. Aber hoffen wir mal das Beste.

  73. chefin sagt:
    #376

    Ich denke das Wasserdichtheit weniger aus der Tsunamigefahr her rührt, den sonst müssten unsere Reaktoren ganz sicher nicht wasserdichte elektrische Ausrüstung haben. Eher aus der Tatsache, das man in einer Anlage wo Wasser in großen Mengen zum Einsatz kommt es schon deswegen Wassserdicht macht um Rohrbrüche abzusichern und das auch die Entstehung von brennbaren Gasen (Wasserstoff) nicht ausgeschlossen werden kann. Das bedeutet Ex-Schutz und Ex-schutz ist auch gleichzeitig Wasserschutz.

    Ich weis, das ein Kunde von uns Zulieferer für AKW-Technik ist und alles Ex-Geprüft ausliefert. Seit wann und ob überhaupt gefordert, kann ich daraus nicht ableiten, nur das es wohl nicht unüblich ist. Es sind Strömungssensoren, wohin genau die kommen innerhalb der Anlage…keinen Schimmer.

    So..Zeit für mich, morgen wartet wieder “der widerspenstigen Zähmung”, Bussysteme können so gemein sein :(

  74. Techniker sagt:
    #377

    Spannungsversorgung

    Hab’ mich bei den Kraftwerkskollegen informiert. Jetzt wird mir auch verständlich warum das mit der externen Spannungsversorgung etwas dauert.

    Die interne Netzversorgung im Kraftwerk für den Eigenbedarf beträgt 110kV. Sowas verlegt man nicht so einfach. Schnell improvisierte mobile Notstromagg.
    für den Mittelspannungsbereich bis 30kV helfen dann natürlich nicht weiter. Bei 110kV kommt schon ausreichend Energie für die 6 Blöcke ins Kraftwerk.

  75. Peter sagt:
    #378

    @ michi

    Hast recht, der Begriff war schlecht gewählt.

  76. Folke Stender sagt:
    #379

    Stromkabel zu Reaktor 2 ist erfolgreich gelegt worden, sagt man. Der Strom soll aber erst eingeschaltet werden, wenn die Wasserkühlung des Reaktors 3 von außen abgeschlossen ist, sagt man (Fr. oder Sa.). Ob das Kühlsystem des Reaktors 2 aber noch so intakt ist weis noch keiner. Ich frage mich von wo sie den Saft geholt haben, das muss doch eine gewaltige Leitung sein. Für den Hauptkühlmittelkreislauf des Reaktors sollen immerhin 4 Halbaxialzentrifugalpumpen mit Doppeleinspeisungen laufen. Angetrieben von bürstenlose Synchronmotoren mit Drehzahlregelung und Leistungen die zwischen je 8 und 9 MW liegen und einen Wasserdurchsatz von 6 bis 9 kg/s haben. Die Motoren haben übriegens Explosionsschutzklasse EX-N (non sparking). Mit welcher Spannung die Dinger dort laufen, weis ich allerdings nicht. Ich denke, dass die Motoren wegen der Möglichkeit unter Notstrom aus Akkumulatoren laufen zu können, eher mit einer niedrigereren Spannung arbeiten, aber im Normalbetrieb mit der normalen Netz-Hochspannung die dann über wassergekühlte Thyristorkreis-Umrichter heruntergesetzt wird, oder weis jemand mehr ?!?

  77. Eng sagt:
    #380

    @Folke Stender: Moin, falscher Ansatz. Die brauchen doch nicht mehr unbedingt die großen Pumpen vom Hauptkühlkreislauf. Für den gesamten Wasserkreislauf stehen viele Pumpen in unterschiedlichen Größen zur Verfügung. Und irgendeine, die mehr bringt als ein Feuerwehrwagen wird noch dabei sein die funktioniert.
    Da braucht man auch nichts mehr Regeln, die muß einfach laufen. Und dann muss man noch eine Rohrleitung zum Reaktor finden die intakt ist und wo man die Schieber noch von Hand aufbekommt. Und dann muss man die Pumpe irgendwie mit dieser Leitung verbinden. Die Pumpen werden alle nicht weit auseinanderstehen, also reicht ein Umlegen von 10 bis 20 Meter Leitung. Das können 3 bis 4 Mann in 1 bis 2 Tagen schaffen, wird also wenn nötig schon erledigt sein. Und der Zulauf zur Pumpe muss gewährleistet sein. Die 50 Techniker pro Schicht sind ja nicht nur einfach da, die werden in der Zwischenzeit auch etwas gemacht haben.

  78. Quantum sagt:
    #381

    ich hab hier nochmal eine neueres Bild auf die Reaktoren, die einen besseren Überblick erlauben. Vielleicht ist das nochmal interessant.
    http://www.digitalglobe.com/downloads/featured_images/japan_earthquaketsu_fukushima_daiichirec_march17_2011_dg.jpg

    Gruß

  79. Folke Stender sagt:
    #382

    Antw. Eng
    wenn das für einen Kühlkreislauf genügen würde OK, es befinden sich ja bis zu 40 Pumpen im ges. Kreislauf. Dann werden es ja möglicherweise auch Pumpen sein, die in der Turbinenhalle stehen, oder ? (Bei meinen Angaben Pumpleistung kg/s fehlen übrigens jew. 3 Nullen).

  80. Quantum sagt:
    #383

    Nachtrag:
    Erster Eindruck zum Bild http://www.digitalglobe.com/downloads/featured_images/japan_earthquaketsu_fukushima_daiichirec_march17_2011_dg.jpg

    Reaktor 1: Die Zwischendeck scheint noch weitgehend intakt zu sein, sodas die darunter liegende Halle mit den Kühlbecken vielleicht keinen großen Schaden genommen hat.

    Reaktor 2: Keine “großen” äußerlichen Schäden.

    Reaktor 3: Reaktorgebäude ist augenscheinlich weitgehen zerstört. Rechte Seitetenwand scheint eingestürzt zu sein. Viele Trümmerteile die rund um das Gebäude liegen. Außerdem scheien auch die kleineren Nebengebäude zum Teil beschädigt zu sein.

    Reaktor 4: Dach und die Seite zum Meer in sind schwer beschädigt.Rechte Seitenwand ist verformt und im oberen Teil aufgebrochen. Ebenfalls viele Trümmer. Nebengebäde können auch beschädigt sein.

    Frage: Weiß jemand was sich in diesen kleineren Gebäuden befindet, die direkt an den Reaktoren stehen ?

  81. Folke Stender sagt:
    #384

    Hier noch einmal ein Link zum Aufbau der “GE Marc 1″ Reaktoren.
    http://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/teachers/03.pdf

  82. Eng sagt:
    #385

    @Eng: Die Pumpen stehen jeweils nach Gruppen geordnet in eigenen, unterschiedlich großen Pumpenräumen. Wenn man normale Pumpen mit den Monsterpumpen in einem Raum stellt, verschwendet man sehr viel Platz. Kleine Pumpen brauchen zum Beispiel keinen Hallenkran darüber. Die Pumpenräume könnten sogar an unterschiedlichen Stellen sein in unterschiedlicher Höhe.

    @Quantum: in den kleinen Gebäuden ist die Infrastruktur untergebracht die man gerne vergisst: Kompressoren, Lagerräume für Betriebsstoffe, Werkstätten für Instandhaltungsmaßen, Lagerräume für Ersatzteile, Schalträume, Traforäume, Aufenthaltsräume usw. usw.

    (Kann jemand Konstruktionszeichnungen der Anlage besorgen? Ein paar Querschnitte würden reichen – nicht die Schemazeichnungen. Unwahrscheinlich, aber vielleicht… ).

  83. Eng sagt:
    #386

    @Quantum: Dein Nachtrag mit Eindrücken zum Reaktor 1. Leider ist das nach den mir vorliegenden Schemazeichnungen keine Zwischendecke sondern genau die Decke in der das Abklingbecken eingelassen ist. Denn über dem Abklingbecken ist eine Halle für die Lademaschine und den Hallenkran erforderlich – und da blicken wir voll rein. Das Abklingbecken ist also wahrscheinlich durch Dachrückstände abgedeckt (hoffentlich nur abgedeckt).
    Die Angaben zur Beckengröße schwanken zwischen 1000 – 2000 m³ für Block 1.
    Bei 2000m³ könnte das Becken laut Schemazeichnung Block 4 eine Fläche von ca. 10×12 m haben, bei 16 m Höhe.
    Übrigens: wenn Tepco sich darüber freut angeblich 30m³ nachgeschüttet zu haben – dann stimmt entweder die Zahl nicht oder ich verstehe etwas nicht.

  84. Techniker sagt:
    #387

    technische Hintergründe zu den Vorgängen :

    http://www.heise.de/tr/artikel/Der-Alptraum-von-Fukushima-1207205.html

    und einige Hintergründe zu den japanischen Atomanlagen:

    http://www.heise.de/tp/r4/artikel/34/34342/1.html

  85. Eng sagt:
    #388

    @Folke: Es gibt also mindestens 8 Einläufe in den Reaktor für mehrere Wasserkreisläufe, die man jetzt irgendwie kombinieren kann um Wasser hineinzubekommen.
    Hat jemand ein Fließschema für das Abklingbecken?

  86. Eng sagt:
    #389

    @Techniker: Danke, ein maßstäblicher Querschnitt des Reaktorgebäudes!
    Am Boden des Fuel storage pool ist eine kleine Aussparung. Dort kann man das Becken ablassen. Wo man etwas ablassen kann, kann man auch etwas reinpumpen (man benötigt zwar mehr Druck…).
    Der Raum darunter wo der Text “Secondary concrete shield wall” steht –
    Frage an die Physiker: wie heiß kann es dort sein und wie hoch kann die Strahlung sein?
    Man müsste nämlich vielleicht den Ablass-Schieber von Hand öffnen.
    Alles nur für den Fall das die normale Einlaufleitung ins Abklingbecken zerstört ist.

  87. Eng sagt:
    #390

    Sorry, wenn ich mich hier zu sehr reinhänge. Aber ich habe 35 Jahre Erfahrung bei der Planung, Bau und Inbetriebnahme von Industrieanlagen und darüber hinaus auch Leitungsfunktionen bei größeren Betriebsstörungen gehabt.
    Im Moment habe ich wieder Hoffnung das die Männer vor Ort es schaffen können – wenn Strahlung und Hitze nicht dazwischenkommen.
    Woher die Hoffnung?
    Die letzten Tage wurde mit 50 Mann auf 4 Schichten gearbeitet, nun sollen die Schichten noch verstärkt werden. Davon dürften pro Schicht 25 bis 30 Mann direkt für Reparaturarbeiten eingeteilt sein. Kosten, Materialeinsatz – das alles spielt jetzt keine Rolle mehr. Wenn 25 erfahrene Instandhaltungsmonteure, aufgeteilt in 4 bis 5 Gruppen (Elektriker, Schlosser, Schweißer, Vorarbeiter) rund im die Uhr im Einsatz sind dann bekommt man richtig was bewegt. Dazu benötigt man auch nicht unbedingt Strom. Mit Hubzügen die von Hand betätigt werden kann man auch in Gebäuden Tonnenschwere Teile bewegen. Auf den aktuellen Bildern sind auch Autokräne, Tieflader und viele Feuerwehrfahrzeuge zu sehen. Materialanlieferung ist also möglich.
    Wenn die Physik uns keinen Strich durch die Rechnung macht, dann schaffen es die Techniker.

  88. Planlos sagt:
    #391

    Hallo,

    und Kompliment für die zum Großteil sachlichen Detailinformationen.

    Meine Frage: Ist es angesichts der Zerstörungen durch die Explosionen überhaupt realistisch, dass die Abklingbecken, zumindest in 1 und 3, evtl. auch 4, noch intakt bzw. dicht sind?

    Oder so: Was nützt Wasser von oben, wenn es unten gleich wieder rausläuft? Was weiß man über den Zustand der Becken?

    Auf Grund der Zerstörungen mache mir auch keine Illusionen über den Plan “Strom an die Pumpen und schon läuft die Kühlung wieder”… Oder bin ich Pessimist?

    Danke!

  89. ham sagt:
    #392

    @Eng: Danke für deinen Optimismus! Du hast schon Recht mit der schlagkräftigen Truppe, aber jetzt kommt der Strahlenschutz: Die dürfen nach aktuellen Meldungen z.T. nur noch ganz kurze Zeit (es wird z.T. nur noch von Einsatzzeiten < 1 Minute ausgegangen) vor Ort tätig sein. Das ist der gewaltige Unterschied, wenn man mit Strahlung zu tun hat.
    PS: Ich bin auch eher aus der Betriebspraxis, kein AKW.

  90. Quantum sagt:
    #393

    Heute wurde von der GRS eine ausführlcihe Tabelle über die möglichen Schäden an den Reaktoren veröffentlicht. Das hilft vielleicht die aktuelle Lage zu bewerten hier mal der Link:
    http://www.grs.de/sites/default/files/Status%20KKW%20Fukushima%20Daiichi%200800%20Uhr%20am%2018-03-2011_0.pdf

  91. Eng sagt:
    #394

    @ham: Wir sollten uns hier nichts vormachen. Da versuchen gerade ca. 200 bis 400 Leute ca. 40 – 50 Millionen Japaner vor einer mehr oder weniger großen radioaktiven Verseuchung zu schützen. Die werden nicht so auf Strahlenschutz achten wie es einige glauben wollen. Die Arbeiter vor Ort werden stellenweise so beschäftigt sein und unter Druck stehen das sie selber nicht dran denken – oder nicht dran denken wollen. Es gibt Leute für die sind Pflichtbewusstsein und Ehre nicht nur leere Worte. Wenn es hart auf hart geht … aber lassen wir das, hier ist nicht der Ethikrat. Man kann nur hoffen das einige Gebäudeteile (hier ist sehr viel Stahlbeton verbaut) etwas Schutz geben.

  92. ham sagt:
    #395

    @Eng: Ich stimme dir mit deinem letzten Beitrag zu. Ich hatte die Entwicklung eh schon seit dem letzten Wochenende befürchtet (wenn nicht kurzfristig die Kühlung hergestellt werden könnte) hatte aber jetzt einfach den Eindruck, dass hier ein wenig zuwenig Praxis und Einschätzung der vor Ort tatsächlichen Gefahren und verbleibenden praktischen Handlungs-Möglichkeiten vorhanden sind. Denkt mal in letzter Konsequenz darüber nach, warum seit gestern das Militär immer mehr involviert ist.
    Aber damit soll es von meiner Seite für diese Aspekte jetzt auch genug hier sein.

  93. Michi sagt:
    #396

    Ich bin mir ziemlich sicher, dass kein oder nur noch kaum Wasser im Abklingbecken von Block 3 ist. Warum? Die Abfolge lässt für mich keinen anderen Schluss zu:

    – In den ersten Tagen kein Dampf sichtbar -> Wassertemperatur deutlich unter 100°C (aber vermutlich steigend)

    – Dann (vorgestern?) einen Tag lang massiver Dampfaustritt -> Wasser hat 100°C und verdampft

    – Einen Tag später tritt nur noch sehr wenig Dampf aus -> Wasser um die Brennstäbe ist im wesentlichen verdampft, restlicher Dampf vielleicht das Wasser unterhalb der Brennstäbe, welches sich jetzt langsam abkühlt

    – Es wird Wasser auf Block 3 gespritzt; kurze Zeit später tritt wieder Dampf aus. -> Wasser trifft auf Brennstäbe und verdampft schnell

    – Nach kurzer Zeit tritt wieder nur wenig Dampf aus -> Eingebrachtes Wasser ist wieder verdampft.

    Das heißt allerdings auch, dass das Abklingbecken noch dicht ist (oder zumindest nur kleine Lecks hat).

    Oder sieht jemand eine alternative Interpretation dieser Beobachtungen (bzw gibt es Anmerkungen zu den Beobachtungen)?

  94. Eng sagt:
    #397

    Betreff: Anlagenteile, Gebäude. Eine sehr schöne grafische Übersicht der Anlagenteile eines Kernkraftwerkes ähnlich Fukushima:

    http://www.terrastories.com/bearings/images/advanced_BWR_TEPCO.jpg

  95. Michi sagt:
    #398

    @Eng: Würde mich nicht ganz darauf verlassen, dass das gleich ist. Das Bild ist von einem ABWR, von denen die ältesten vermutlich erst ca. 15 Jahre alt sind. Also ein viel neueres Design als BWR/3 und BWR/4, welche in Fukushima Probleme machen.

  96. Eng sagt:
    #399

    @Michi: Da hast du vollkommen recht. Das Schema soll nur als Anschauung dienen, damit man eine Vorstellung über die vielen Anlagenteile bekommt.

  97. untxin sagt:
    #400

    @ Lorenz

    Danke für die Antwort. Einen Totalausfall der Steuerstabshydraulik hatte ich auch nicht vermutet. Eher, dass (oder ob) es möglich wäre, dass die Stäbe nicht komplett in Zielposition fahren (und welche Folgen dies, abhängig vom Grad des Einfahrens hätte). Als interessierter Laie habe ich keine Ahnung von solchen Detailfragen, wie Dauer des Einfahrens der Steuerstäbe, Position, etc. und ob bei beispielsweise “Zielabweichung von 1 %” (egal ob Position oder Anzahl der Stäbe) der Rektor trotzdem bald (und unweigerlich) überkritisch würde. Ausgangspunkt für die Frage war halt der Unterschied in den Statusberichten. Und ich gehe davon aus, dass die eigentlich genormt erstellt und berichtet werden.
    Einen schönen Dank an die Teilnehmer und die Form des Austausches hier. Ganz besonders an die admins, die den Ton sachbezogen halten. Sehr erfreulich (und nimmt einem ein bißchen die Fassungslosigkeit, angesichts dessen, was gerade alles in Japan geschieht). Danke