Wie sicher sind unsere Kernkraftwerke?

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Bücher, Fernsehen und Filme haben aus dem mangelnden Wissen der Öffentlichkeit über Kernkraftwerke Kapital geschlagen und eine Vielzahl von Szenarien mit terroristischen Angriffen auf solche Anlagen geschaffen. Vielleicht ist es an der Zeit, einen Blick auf die möglichen Motive für einen solchen Angriff zu werfen und auf die Sicherheitsvorkehrungen, die von der Bundesregierung getroffen werden müssen, um ihn zu verhindern. 

Das Nebenprodukt von Kernkraftwerken

Jedes Jahr wird etwa ein Viertel des Brennstoffs in einem Kernreaktor entfernt. Das Uran im Brennstoff ist abgereichert. 

Dieser “abgebrannte Brennstoff” wird “vor Ort” in einem 40 Fuß tiefen Wasserbecken gelagert, das als Becken für abgebrannte Brennelemente bekannt ist. Die 12 Fuß langen Brennstäbe, die zur Dampferzeugung in einem Kernkraftwerk verwendet werden, enthalten Brennstoffpellets, von denen jedes aus etwa 3 Prozent spaltbarem Uran besteht. 

Vierundsechzig Stäbe werden zu einem Brennstabbündel gebündelt. In jedem Reaktor gibt es über 500 Brennelemente. Wenn das Uran abgereichert ist, wird es in Plutonium umgewandelt, den Stoff, aus dem Atombomben gemacht sind. 

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In einer Bombe wird das Plutonium jedoch auf 99 Prozent angereichert, nicht auf 3 Prozent wie im abgebrannten Brennstoff. Dieser Grad der Anreicherung sowie die physikalische Geometrie tragen dazu bei, dass das Becken mit abgebrannten Brennelementen nicht zu einer riesigen Atombombe werden kann. 

Die Sorge bei abgebrannten Brennelementen ist, dass sie in die Hände von jemandem gelangen, der die mechanischen Fähigkeiten, das Know-how und den Wunsch hat, das Plutonium zu extrahieren und zu waffenfähigem Material zu konzentrieren. Eine weitere Sorge ist die Übernahme einer Anlage durch Terroristen, die sie für Lösegeld halten würden. 

Durch die Drohung, die Sicherheitssysteme mit Sprengstoff außer Kraft zu setzen und dadurch eine nukleare Katastrophe auszulösen, könnten die Terroristen jede beliebige Geldsumme fordern. 

Eine weitere sehr reale Sorge ist, dass einige Anti-Atomkraft-Gruppen versuchen würden, die Anlage absichtlich zu beschädigen. 

Sicherheitsbereiche von Kernkraftwerken

Ein Kernkraftwerk ist zu Sicherheitszwecken in drei Bereiche unterteilt. 

Der gesperrte Bereich

Dieser Bereich der Anlage beginnt eigentlich an der Grundstücksgrenze der Anlage. Er ist insofern eingeschränkt, als dass es sich um Privatbesitz handelt und Personen, die sich in diesem Bereich aufhalten, aufgefordert werden können, ihn zu verlassen und andernfalls wegen unbefugten Betretens belangt werden können. 

Der geschützte Bereich

Dieser Bereich der Anlage ist durch einen doppelten, 10 Fuß hohen Zyklonzaun geschützt, der mit Stacheldraht versehen ist. Die Zäune umschließen das Gelände vollständig. Zwischen den beiden Zäunen befindet sich eine Freifläche mit einer Breite von ca. 10 Fuß. 

Dieser offene Bereich wird von mindestens zwei Arten von Bewegungsmeldern überwacht. Infrarot und Ultraschall, zum Beispiel. Selbst ein Vogel, der in diesem offenen Bereich landet, schafft einen ungewöhnlichen Zustand des Anlagenbetriebs, weil er einen Einbruchalarm auslöst, der eine Verletzung der Sicherheit signalisiert. 

Die Vitalbereiche

Dies sind Bereiche der Anlage, die als lebenswichtig für den sicheren Betrieb der Anlage gelten. Dazu gehören der Kontrollraum und das Reaktorgebäude sowie bestimmte andere Bereiche. 

Zutritt zu Kernkraftwerken

Der Fahrzeugverkehr, wie z. B. Lieferfahrzeuge, gelangt durch eine Reihe von Doppeltoren im Zaun in die Anlage. Das innere Tor wird erst geöffnet, wenn das äußere Tor hinter dem Fahrzeug geschlossen ist. 

Die gleiche Anordnung wird für Lieferungen mit der Bahn verwendet. Das Fahrzeug wird durch die Anlage eskortiert. Die Geschwindigkeit wird im Schritttempo gehalten. Die Angst vor einem Himmelfahrtskommando, bei dem ein LKW in eines der Gebäude gerammt wird, ist unbegründet. Die Anlage ist so ausgelegt, dass sie den Absturz eines Jumbo-Jets bei voller Geschwindigkeit ohne Beeinträchtigung der strukturellen Integrität übersteht. 

Eine Person, die die Anlage betritt, muss dies durch ein bestimmtes Gebäude tun. Er leert zuerst seine Taschen und geht dann durch einen Metalldetektor, ähnlich denen an Flughäfen. Wenn der Metalldetektor einen Alarm auslöst, wird ein Stab eingesetzt, um die Alarmquelle zu lokalisieren. 

Zusätzlich zur Überprüfung mit dem Stab filzt der Sicherheitsbeamte den Eintretenden dann. Währenddessen durchsucht ein Wachmann alle Behältnisse, wie z.B. Geldbörsen, Lunchboxen, etc. Nach dem Metalldetektor muss die Person durch einen Sprengstoffdetektor gehen. 

Nach erfolgreichem Passieren dieser Barrieren kommt der Eintretende zu einem weiteren Sicherheitskontrollpunkt. Hier erhält er seinen Identifikationsausweis. Dies ist ein Lichtbildausweis, der an einer codierten Magnetkarte befestigt ist. Der Ausweis wird über eine Nummer angefordert. Das Foto wird mit dem der anfordernden Person verglichen. Stimmen diese überein, wird der Ausweis ausgestellt und die Person nähert sich dem Drehkreuz, das den eigentlichen Eingang zur Anlage sperrt. 

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Er steckt die Magnetkarte in ein “Kartenlesegerät” und gibt dann über eine Tastatur am Kartenlesegerät eine mehrstellige Codenummer in den Sicherheitsrechner ein. Wenn alles korrekt ist, gibt der Computer den Zutritt durch das Drehkreuz frei. 

Sicherheitssysteme 

In der Anlage gibt es mindestens zwei Sicherheitsrechner, den Hauptrechner und ein redundantes System. Nicht nur der Zutritt zum Werksgelände, sondern auch der Zutritt zu allen wichtigen Bereichen wird per Computer gesteuert. 

Zwei separate Wachen an zwei verschiedenen Konsolen, eine in der Sicherheitszentrale und eine in der Anlage in der Nähe des Kontrollraums, überwachen den Computer. Der Computer kann jederzeit melden, wo sich eine Person befindet, welche Bereiche der Anlage sie bereits betreten hat und wie lange sie sich dort aufgehalten hat. 

Der Computer schlägt Alarm, wenn ein unbefugtes Eindringen versucht wird, und meldet den Ort des versuchten Einbruchs. Dies ist nicht auf das Betreten des geschützten Bereichs beschränkt. 

Versucht eine Person, einen lebenswichtigen Bereich zu betreten, für den sie keine vorherige Freigabe hat, obwohl sie in der Anlage erlaubt ist, reagiert der Computer so, als würde sie versuchen, sich durch den Zaun zu schneiden. 

Es handelt sich auch um völlig andere Computer als die, die zur Überwachung des Betriebszustandes der Anlage eingesetzt werden. Diese Computer sind ausschließlich für sicherheitsrelevante Systeme bestimmt. 

Unabhängig von den Witterungsbedingungen, ob Tag oder Nacht, ist alles im geschützten Bereich in Licht getaucht. Riesige Halogenstrahler sorgen dafür, dass jeder Quadratzentimeter des Werksgeländes so hell ausgeleuchtet ist wie am helllichten Tag. Die Scheinwerfer werden nach einer gewissen Zeit ausgetauscht, bevor sie durchbrennen. Leuchtstoffröhren beleuchten die Innenräume der Gebäude auf dem Gelände. Auch hier gibt es keinen Bereich des Werks, der nicht so hell ist wie das Tageslicht. 

Kameras überall

Jeder Winkel des Werks wird von unabhängigen Fernsehkameras mit sich überschneidenden Sichtfeldern überwacht. Jede Kamera hat einen eigenen Monitor, der vom Sicherheitspersonal überwacht und kontrolliert wird. 

Ein Videoaufzeichnungssystem zeichnet ständig alles auf, was die Kameras aufnehmen. Jede Kamera kann automatisch scannen oder auf einen bestimmten Bereich gerichtet werden. Das Sichtfeld kann aus der Ferne eingestellt werden, um einen sehr großen Bereich abzudecken oder das Gesicht einer Person zu fokussieren. 

Wenn der Computer von einem seiner vielen Sensoren die Meldung erhält, dass ein Eindringversuch im Gange ist, wird eine oder zwei Kameras auf den angegebenen Bereich des Perimeters gerichtet. Sofort trifft ein Mensch die Entscheidung, dass es sich entweder um einen Übergriff oder um einen verirrten Vogel handelt. Es gibt praktisch keine Aktivität, die innerhalb der Grenzen des Doppelzauns stattfindet, die nicht von irgendjemandem oder irgendetwas irgendwo beobachtet, ausgewertet und aufgezeichnet wird.

Sicherheitspersonal 

Die Bewachung des Kernkraftwerks wird von einer beauftragten Sicherheitsfirma durchgeführt. 

Ein Vorteil für das Sicherheitspersonal, das in einem Kernkraftwerk arbeitet, ist die Tatsache, dass die Bundesregierung in der Nuklearindustrie viel aktiver ist als in anderen Branchen. Dies hat zur Folge, dass die Arbeitsgesetze streng eingehalten werden. 

Bestimmte Aufgaben innerhalb der Anlage erfordern das Tragen einer Schusswaffe durch das Wachpersonal, andere nicht. 

Die bewaffneten Sicherheitskräfte müssen sich mindestens einmal jährlich im Umgang mit den ihnen zur Verfügung stehenden Waffen neu qualifizieren. Die Qualifikationen sind streng. Der Wachmann muss auf einem Schießstand eine hohe Punktzahl erreichen. Alle Wachleute müssen einen regelmäßig durchgeführten Beweglichkeitstest bestehen, um ihren Job zu behalten. 

Bevor ihnen der Zutritt zu einem Kernkraftwerk gewährt wird, müssen alle Mitarbeiter, auch die Wachleute, an einem “Ausweiskurs” teilnehmen, in dem die Grundprinzipien des Strahlenschutzes, Messungen und die Bundesgesetze für die Arbeit in Kernkraftwerken vermittelt werden. Außerdem wird ihnen beigebracht, wie man sich mit kontaminationshemmender Kleidung ausrüstet. Am Ende des Kurses müssen die Teilnehmer sowohl eine schriftliche als auch eine praktische Prüfung über den behandelten Stoff bestehen. 

Das Sicherheitspersonal in einem Kernkraftwerk patrouilliert zu Fuß durch sensible Bereiche der Anlage. Sie sind auch für die Überwachung der Konsolen der Sicherheitsrechner und der Überwachungsanlagen zuständig. 

Wachen werden auf den Dächern der Gebäude, an vorübergehend geöffneten Zugangsluken in der Anlage und in anderen Bereichen postiert, die als Risiko für die Sicherheit der Anlage angesehen werden können. 

Ein bewaffneter Wachmann hält von oben und außerhalb des Kontrollraums Wache. Positionen wie diese und die Computerkonsolen erfordern oft, dass die Wachen durch eine Tür, die nur von innen oder mit dem Schlüssel des Wachleiters geöffnet werden kann, in den Raum eingeschlossen werden. 

Ihr einziger Kontakt zur Außenwelt besteht aus einer Scheibe aus kugelsicherem Glas, ihren Kommunikationssystemen und strategisch platzierten Waffenschlitzen.

Jede Wache ist mit einem Walkie-Talkie ausgestattet und muss, genau wie eine routinemäßige Straßenpatrouille, auf Zeit- und Kommunikationskontrollen angemessen reagieren. Die Anlage verfügt außerdem über eine gut ausgestattete Waffenkammer. Hier befinden sich unter strenger Bewachung unter anderem automatische Waffen, Schrotflinten, Handfeuerwaffen, Schutzmasken und Mittel zur Bekämpfung von Ausschreitungen. 

Nicht nur die Menge und Art der Ausrüstung ist erstaunlich, sondern auch die Tatsache, dass das zivile Sicherheitspersonal in der korrekten Verwendung dieser Waffen gut geschult und durchaus in der Lage ist, sie effektiv einzusetzen. 

Sollte der Kontrollraum aus irgendeinem Grund unbewohnbar werden oder sollte jemand mit dem entsprechenden Zugang geistig unausgeglichen werden, muss der Reaktor abgeschaltet werden. Dafür sind Vorkehrungen getroffen worden.

In einem anderen Bereich der Anlage befindet sich eine Konsole, die sogenannte Fernabschalttafel. Sie muss mit einem Schlüssel, der separat aufbewahrt wird, aktiviert werden. Ein weiterer Schlüssel öffnet die Schrankrückseite, in der SOPs, Handbücher usw., die sich auf die Benutzung beziehen, aufbewahrt werden. Nach Aktivierung des Panels kann ein Reaktorbediener den Reaktor sicher abschalten. 

Abschalten des Reaktors im Krisenfall

Die Verwendung der Fernabschalttafel beeinträchtigt oder gefährdet in keiner Weise die Sicherheit der Anlage oder der Öffentlichkeit. Sie beschädigt weder den Reaktor noch eine der Komponenten, weder die Steuerung noch andere. Es werden einfach die Steuerstäbe in den Reaktorkern eingeführt, um die nukleare Kettenreaktion zu stoppen. Es ist die gleiche Prozedur, die üblicherweise vom Kontrollraum aus durchgeführt wird. Es wird nur von einem anderen Ort in der Anlage aus durchgeführt.

Um zu verstehen, wie diese letzte, mechanische Sicherung funktioniert, muss man ein wenig über die Kernkraft und die Funktionsweise des Reaktors wissen. Eine nukleare Kettenreaktion tritt auf, wenn ein Neutron vom Kern eines Uranatoms absorbiert wird. 

Der absorbierende Kern beginnt dann auseinanderzufallen und gibt 2,5 Neutronen ab, die dann von noch anderen Kernen eingefangen werden und so weiter. 

Wenn die Anzahl der emittierten Neutronen genau der Anzahl der Neutronen entspricht, die zur Aufrechterhaltung dieser Kettenreaktion erforderlich sind, wird der Reaktor als “kritisch” bezeichnet. 

Zwischen den Brennstoffbündeln befinden sich, wie bereits erwähnt, Steuerstäbe. Dies sind Stäbe aus einem nicht spaltbaren Material, das Neutronen absorbiert. Indem sie Neutronen absorbieren, begrenzen die Steuerstäbe die Anzahl der Neutronen, die zur Aufrechterhaltung der Kettenreaktion zur Verfügung stehen. 

Die Steuerung der Reaktionsgeschwindigkeit wird dann durch das physische Einsetzen oder Entfernen von Steuerstäben aus dem Reaktorkern erreicht. Die Steuerstäbe werden durch die Veränderung des hydraulischen Drucks innerhalb einer hydraulischen Steuereinheit (HCU) bewegt. Durch Verringern des Drucks auf der Reaktorseite der Einheit wird der Stab eingeführt. Erhöht man den Druck auf der Reaktorseite, wird der Stab aus dem Kern herausgezogen. 

Es gibt ein Labyrinth von Rohrleitungen, das alle diese Drücke gleich hält, wenn die Bewegung des Steuerstabs nicht erwünscht ist. Es gibt eine kurze (etwa 1 Fuß lange) Reihe von Kupferfittings in der Mitte zwischen den HCUs, die sich auf jeder Seite des Reaktors befinden. Wenn diese Armaturenreihe beschädigt wird, lässt sie den Druck auf der Reaktorseite aller HCUs gleichzeitig ab. 

Diese Druckverschiebung führt sofort dazu, dass alle Steuerstäbe vollständig in den Kern gefahren werden, wodurch der Reaktor abgeschaltet wird. Diese Reihe von Armaturen ist eines der ersten Dinge, die einem neuen Mitglied des Betriebspersonals gezeigt werden. Wenn aus irgendeinem Grund die Fernabschalttafel deaktiviert ist, werden durch kräftige Schläge auf diese Armaturenreihe mit einem Schraubenschlüssel, Hammer usw. die Armaturen zerbrochen, wodurch der Reaktor abgeschaltet wird.

Es ist ein letzter Ausweg, um sicherzustellen, dass die Abschaltung von außerhalb des Kontrollraums erreicht werden kann. Es stellt auch sicher, dass die Stäbe nicht bewegt werden können, bis ein großer Aufwand betrieben wird, um das System wieder voll funktionsfähig zu machen. 

Bedenken Sie, dass es sich hierbei nicht um Notfallsysteme handelt, was den täglichen Anlagenbetrieb betrifft. Sie sind lediglich Hilfsmittel, um eine Katastrophe zu verhindern, sollten die Sicherheitsmaßnahmen versagen.

Abschließend

Zaun, Stacheldraht, Bewegungsmelder, Metalldetektoren, Sprengstoffdetektoren, Sicherheitskameras, Scheinwerfer, Magnetkartenleser, Lichtbildausweise, Computer und bewaffnetes Wachpersonal. Die meisten Industrien verwenden maximal eine Kombination aus drei der oben genannten Maßnahmen, um die Sicherheit zu gewährleisten, und sie haben kaum Probleme. Ein Kernkraftwerk verwendet alle oben genannten Maßnahmen, mit Backup-Systemen. 

Wie fast jeder zugeben wird, kann kein noch so großer Schutz eine Person absolut sicher vor einem Attentat bewahren, wenn der Attentäter bereit ist, sein eigenes Leben zu opfern. Genauso verhält es sich mit einem Atomkraftwerk. Keine Menge an Sicherheitsmaßnahmen kann einen Sicherheitsverstoß absolut verhindern. Aber es bräuchte eine relativ große Anzahl von Menschen, die bereit sind, ihr Leben zu opfern, und das nur, um die Sicherheit zu durchbrechen. 

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