Atomrechtliche Begutachtung

1. Gesetzliche Grundlagen

Die sicherheitstechnische Begutachtung von Behältern für die langfristige Zwischenlagerung bestrahlter Brennelemente oder hochradioaktiver Abfälle aus der Wiederaufarbeitung erfolgt gemäß §6 Atomgesetz (AtG): "Genehmigung zur Aufbewahrung von Kernbrennstoffen“. Damit ist gemäß §6(1) AtG die Aufbewahrung außerhalb der stattlichen Verwahrung gemeint.

Gemäß §6(2) AtG "ist die Genehmigung zu erteilen, wenn ein Bedürfnis für eine solche Aufbewahrung besteht“ und gemäß §6(2)2. "die nach dem Stand von Wissenschaft und Technik getroffene Vorsorge gegen Schäden durch die Aufbewahrung der Kernbrennstoffe getroffen ist“.

Nach §23(1)4. AtG "ist das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) zuständig für die Genehmigung der Aufbewahrung von Kernbrennstoffen außerhalb der staatlichen Verwahrung“.

Die sicherheitstechnische Begutachtung von Behältern durch die BAM erfolgt, wenn sie vom BfS gemäß §20 AtG als Sachverständiger zugezogen ist, vgl. 2.1.

Auf der Grundlage vom BfS nach §6 AtG erteilter Aufbewahrungsgenehmigungen zur Behälter-Zwischenlagerung wird die BAM von für die genehmigten Anlagen zuständigen atomrechtlichen Aufsichtsbehörden (i.d.R. die Umweltministerien der Länder) mit der sicherheitstechnischen Beurteilung behälterspezifischer Aspekte betraut, vgl. 2.2. Hierbei ist ein wichtiger Aspekt die Überwachung der fertigungsbegleitenden Kontrollen bei der Herstellung der Lagerbehälter.

Auf dem Gebiet der Bauartprüfung von Behältern/Verpackungen zur späteren Endlagerung radioaktiver Abfälle ist die BAM gemäß §9a(3) AtG in Verbindung mit §23(1)2. AtG im Auftrag des BfS auf der Grundlage der vorläufigen Endlagerungsbedingungen für die Schachtanlage KONRAD tätig , vgl. 2.3.

Das Atomgesetz (AtG) sowie weitere aktuelle Rechtvorschriften finden sich im Volltext unter www.bfs.de "Gesetze und Regelungen“.

2. Begutachtungsverfahren für Zwischen- und Endlagerbehälter

2.1 Die sicherheitstechnische Begutachtung von Behältern zur Zwischenlagerung bestrahlter Brennelemente oder hochradioaktiver, verglaster Abfälle aus der Wiederaufarbeitung umfasst die Prüfung der vom jeweiligen Antragsteller vorzulegenden Sicherheitsnachweise.

Die Begutachtungsschwerpunkte umfassen folgende Themen:

• Langzeitbeständigkeit des Behälters und aller seiner Komponenten (insbesondere der metallischen Dichtsysteme) unter den lagerspezifischen Betriebsbedingungen wie z. B. Temperaturverhältnissen, Feuchtigkeit in der Lagerhalle, Strahlungsintensität, mechanischen Belastungen.
  
  

Bild oben: Aufbau einer Metalldichtung (aufgebördelt) Außen: Aluminium oder Silber Mitte: Edelstahl Innen: Spiralfederkern Nickel-Basis-Legierung Bild rechts: Deckel-Dichtsystems eines Transport- und Lagerbehälters in der Lagerversion

• Gewährleistung des dichten Einschlusses des radioaktiven Inventars unter den mechanischen und thermischen Beanspruchungen des bestimmungsgemäßen Betriebes.
• Sicherheitstechnische Beurteilung der Auswirkungen eines unterstellten Absturzes eines Behälters während seiner Handhabung auf den Lagerhallenboden (Auslegungsstörfall).
• Beurteilung, Festlegung und Überwachung der erforderlichen qualitätssichernden Maßnahmen für die Behälterherstellung und den Behälterbetrieb. Hierzu zählen Werkstoff- und Bauteilspezifikationen, Prüfungs-, Arbeits- und Montagevorschrif-ten sowie Betriebsvorschriften z. B. zur Behälterabfertigung nach Beladung, zur Behältereinlagerung und zur Überwachung der Behälterdichtheit im Lager.
• Sicherheitstechnische Beurteilung der behälterbezogenen Auswirkungen (insbesondere auf Integrität und Dichtheit) von Störfallereignissen mit Eintrittswahrscheinlichkeiten, die im Bereich des Restrisikos liegen, wie z. B. der zufällige Absturz eines schnell fliegenden Militärflugzeuges.

Die Prüfung der Antragsunterlagen erfolgt auf Vollständigkeit und sachliche Richtigkeit auf der Grundlage des Standes von Wissenschaft und Technik, wie ihn das Atomgesetz z.B. in §6 (2) 2. fordert. Dazu werden die vorgelegten Nachweise im einzelnen mittels geeigneter Prüfmethoden im Hinblick auf die Richtigkeit ihrer sicherheitstechnisch relevanten Aussagen beurteilt.

• Zu den klassischen angewandten Prüfmethoden zählen hierbei
• die Nachrechnung und die Überprüfung der zu Grunde gelegten Randbedingungen,
• die gezielte Gegenrechnung mit anderen Berechnungsverfahren oder -modellen (z. B. mittels analytischer Näherungsverfahren oder geeigneter Finite-Element-Berechnungen),
• die Durchführung bzw. die Bezugnahme auf die Ergebnisse experimenteller Untersuchungen,
• das Heranziehen von Vergleichs-, Übertragbarkeits- bzw. Modellbetrachtungen.

Werden im Zuge der Prüfung relevante Mängel an den vorgelegten Unterlagen der Antragsteller festgestellt, so wird die Richtigstellung bzw. Ergänzung derselben gefordert.

Die Darstellung der Ergebnisse der sicherheitstechnischen Prüfung und Beurteilung erfolgt in umfassenden Stellungnahmen und Gutachten der BAM. Diese enthalten ggf. entsprechende Hinweise und Auflagenvorschläge hinsichtlich zusätzlich für erforderlich gehaltener Maßnahmen für die Gewährleistung des sicheren Betriebes der Behälter.

Die Gutachten und Stellungnahmen der BAM dienen der zuständigen Behörde als Entscheidungsgrundlage hinsichtlich der beantragten atomrechtlichen Genehmigungen. Eine Übersicht über erteilte Aufbewahrungsgenehmigungen sowie aktuelle Beispiele zur Genehmigung sog. dezentraler Zwischenlager für eine bis zu 40-jährige Zwischenlagerung von CASTOR-Behältern an den Kernkraftwerksstandorten finden sich auf der Homepage des Bundesamtes für Strahlenschutz.

2.2 Im Rahmen der atomrechtlichen Aufsichtsverfahren über genehmigte Behälterzwischenlager ist die BAM mit der sicherheitstechnischen Beurteilung behälterspezifischer Aspekte befasst, die im Zusammenhang mit der Behälterherstellung, der Abfertigung der Behälter nach deren Beladung und der Einlagerung bzw. Lagerung im Zwischenlager stehen.

Bei der Behälterherstellung führt die BAM bzw. ein von ihr beauftragter Sachverständiger die vorgeschriebenen fertigungsbegleitenden Kontrollen durch, wie das bereits auch im Bereich des Verkehrsrechts für die Transport- und Lagerbehälter durch die BAM geschieht, die gemäß der „Technischen Richtlinie über Maßnahmen zur Quali-tätssicherung (QM) und -überwachung (QÜ) für Verpackungen zur Beförderung radioaktiver Stoffe“ (TRV 006) zuständige Behörde ist. Im Ergebnis dieser Prüfungen werden sog. Konformitätsbescheinigungen ausgestellt, in denen für jeden einzelnen Behälter in der Serienfertigung die ordnungsgemäße Durchführungen aller Qualitätssicherungsmaßnahmen und der Nachweis der Erfüllung aller vorgegebenen Anforderungen hinsichtlich der Eignung als Zwischenlagerbehälter bestätigt werden.

Bei der Beladung und Abfertigung von Zwischenlagerbehältern in Kernkraftwerken und Wiederaufarbeitungsanlagen (z. B. bei COGEMA in La Hague (F)) werden Sachverständige der BAM in der Regel bei der erstmaligen Durchführung bzw. bei wesentlichen Änderungen wichtiger Abfertigungsschritte zugezogen. Hier liegen die inhaltlichen Schwerpunkte auf den Montagevorgängen der Deckel-Dichtsysteme der Behälter einschließlich der Helium-Dichtheitsnachweise sowie der Trocknung und dem Restfeuchtenachweis bei Behältern, die unter Wasser im Abklingbecken eines Kernkraftwerkes mit Brennelementen beladen werden.

Bild oben: Messaufbau am Behälterkopf Bild links: CASTOR-Behälter im Reaktorsaal bei der Abfertigung

Im Zusammenhang mit der Einlagerung der beladenen Behälter in das Zwischenlager sind die abschließenden Arbeiten insbesondere bei der Montage des zweiten, sog. Sekundärdeckeldichtsystems sowie des Behälterüberwachungssystems bzgl. der Einhaltung der Dichtheitsanforderungen zu beurteilen. Auch hier werden die Sachverständigen der BAM in der Regel bei der erstmaligen Durchführung bzw. bei wesentlichen Änderungen zugezogen. Dies erfolgt darüber hinaus, falls es während des Lagerbetriebes zu Auffälligkeiten kommt, die auf Veranlassung der zuständigen atomrechtlichen Aufsichtsbehörde einer gesonderten sicherheitstechnischen Beurteilung bedürfen.

Bild oben: Abladen eines CASTOR-Behälters vom Transportfahrzeug im Empfangsbereich der Lagerhalle Bildrechts: Behälterhandhabung in der Lagerhalle

Die von der BAM im Rahmen der atomrechtlichen Aufsichtsverfahren durchgeführten Prüfungen, bei denen die gleichen Methoden zum Einsatz kommen, wie in 2.1 dargestellt, werden in gutachterlichen Stellungnahmen oder auch den o. g. Konformitätsbescheinigungen dokumentiert, die auch hier der zuständigen atomrechtlichen Aufsichtsbehörde als Entscheidungsgrundlage dienen.

2.3 Die sicherheitstechnische Begutachtung von Behältern zur Endlagerung schwach- und mittelaktiver, fester oder verfestigter, nicht wärmeentwickelnder radioaktiver Abfälle umfasst die Prüfung der vom jeweiligen Antragsteller vorzulegenden Sicherheitsnachweise unter Beachtung der vorgegebenen Endlageranforderungen. Hierbei handelt es sich derzeit für die o. g. Abfallarten aus Medizin, Forschung und Betrieb kerntechnischer Anlagen um die Anforderungen für das Endlager Konrad. Diese sind im „Planfeststellungsbeschluss für die Errichtung und den Betrieb des Bergwerkes Konrad in Salzgitter“ vom 22. Mai 2002 definiert. Weitere Informationen hierzu finden sich z.B.

• beim Bundesamt für Strahlenschutz www.bfs.de
• beim Bundesumweltministerium www.bmu.de
• beim Niedersächsischen Umweltministerium www.umwelt.niedersachsen.de

Für die Endlagerung sind verschiedene zylindrische und kubische Behältertypen definiert, die je nach vorgesehenem Abfalltyp und Aktivitätsinventar spezifische Sicherheitsanforderungen erfüllen müssen. Diese Anforderungen umfassen allgemeine konstruktive Vorgaben wie Geometrie und Massen, Korrosionsschutzanforderungen, Anforderungen an die mechanische Auslegung hinsichtlich normaler Betriebsbedingungen (z. B. Handhabung) und Störfallbedingungen (z. B. Behälterabsturz) und an die thermische Auslegung hinsichtlich normaler Betriebsbedingungen und Störfallbedingungen (z. B. Brand).

Zum Nachweis der Erfüllung der Anforderungen an die Behälter sind verschiedene Baumusterprüfungen vorgeschrieben (z. B. Stapeldruckprüfung, Hebeprüfung, Fallprüfung), deren ordnungsgemäße Durchführung und Interpretation der jeweilige Antragsteller nachzuweisen hat. Schließlich ist ein geeignetes Qualitätssicherungsprogramm für die serienmäßige Behälterherstellung nachzuweisen.

Betoncontainer: Fallprüfung auf die Längskante

Stahlblechcontainer: Stapeldruckprüfung

Eine Übersicht über die Tätigkeiten der BAM auf diesem Gebiet in englischer Sprache: (pdf-Datei 984 KB ).

Die Prüfung und Beurteilung der der BAM vorgelegten Sicherheitsnachweise der Antragsteller erfolgt unter Anwendung der unter 2.1 dargestellten Prüfmethodik. Im Ergebnis wird hier ein BAM-Prüfzeugnis angefertigt, das dem Bundesamt für Strahlenschutz als Grundlage für die Bestätigung der Endlagereignung der Behälterbauart dient.