Strahlenrisiko und -belastung in Oberösterreich infolge fiktiver

Universität für Bodenkultur Wien
University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna
Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
Strahlenrisiko und -belastung in Oberösterreich infolge fiktiver
Unfälle in den KKWs Dukovany, Temelin und Gundremmingen
Helga Kromp-Kolb und Nikolaus Arnold – September 2015
Die im Folgenden dargestellten Berechnungen entstammen dem Projekt FlexRisk (KLIEN). Es
wurden jeweils sehr schwere, für den speziellen Kraftwerkstyp aber mögliche Unfälle angenommen und die Ausbreitung der dabei freigesetzten radioaktiven Wolke bei einer Vielzahl von Wetterlagen aus einem Zeitraum von 10 Jahren verfolgt.
Es werden zunächst Vergleiche der drei Kernkraftwerke hinsichtlich Risiko und mittlerer
Jahresdosis für Oberösterreich gezeigt, dann für jedes Kraftwerk einige Einzelfälle, die
demonstrieren sollen, wie im Einzelfall die Belastung in Oberösterreich aussehen könnte.
Die Unfalltypen sind im Vorspann zu den Abbildungen von Einzelereignissen bei jedem
Kraftwerk etwas näher beschrieben; weitere Details zu den daraus resultierenden Quelltermen finden sich auf der Flexrisk Homepage (http://flexrisk.boku.ac.at). Es sei betont,
dass die dargestellten Unfälle nicht die wahrscheinlichsten sind, wohl aber mögliche. Es wurde jeweils angenommen, dass nur ein Block betroffen ist. Der Sicherheitszustand der einzelnen Anlagen geht in diese Berechnungen nicht ein – es wird angenommen, dass jeder Reaktor zu beginn jeder der nahezu 3000 Wetterlagen, die untersucht wurden, einen Unfall hat.
Die Auswahl der wenigen hier wiedergegebenen Wetterlagen erfolgte einerseits in Hinblick
auf Situationen mit hoher Belastung in Oberösterreich bzw. Österreich, andererseits wurde
versucht, die Vielfalt der möglichen Formen der Ausbreitung bzw. Deposition der radioaktiven Wolke anzudeuten. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Wahrscheinlichkeit,
dass Oberösterreich bei einem Unfall an einem dieser Standorte betroffen ist, viel kleiner ist
als jene, dass es verschont bleibt. Da Unfälle aber stochastische Ereignisse sind, sind Wahrscheinlichkeitsstatistiken nur begrenzt aussagekräftig.
Vergleicht man das Risiko, das von den drei Kraftwerken für Oberösterreich bei den angenommen Unfällen ausgeht, so ist jenes von Dukovany am geringsten, während jene von Temelin und Gundremmingen vergleichbar sind, obwohl Temelin deutlich näher an Oberösterreich liegt als Gundremmingen (siehe Abb. 1). Dies ist auf die Häufigkeitsverteilung der
Windrichtung und die zugehörigen Wetterlagen zurückzuführen – der Sicherheitszustand
der Anlagen geht in diese Berechnungen nicht ein. Dies ist anhand der Wahrscheinlichkeit
des Überschreitens einer Deposition von 1480 kBq Cs/m2 dargestellt. Diese Deposition war
der Grenzwert ab welchem beim Unfall in Tschernobyl die Bevölkerung abgesiedelt wurde.
Abbildung 2 gibt einen Vergleich der Risiken, die von den Staaten Tschechien und Deutschland ausgehen, wobei jenes für Deutschland einmal vor der Schließung der älteren Kernkraftwerke infolge des Unfalles in Fukushima (2011) und einmal nach Schließung (2012)
dargestellt ist. Es ist deutlich, dass Oberösterreich von der Schließung des KKW Isar wesentlich profitiert hat.
Die Depositionen spiegeln sich auch in den Karten der mittleren Jahresbelastung (Abbildung
3) wieder. Laut Strahlenschutzverordnung dürfen beruflich strahlenexponierte Personen einer jährlichen Strahlenbelastung von bis zu 20 Millisievert ausgesetzt sein, für Einzelpersonen der Bevölkerung gilt ein jährlicher Dosisgrenzwert von 1 Millisievert.
(http://www.strahlenschutzverband.at/). Wie man an der mittleren Dosis und an den anschließend dargestellten Einzelfällen sieht, kann die Dosis in Oberösterreich wesentlich höher
liegen (Achtung: die Farbskala ist eine logarithmische Skala).
Borkowskygasse, Baracke 4, A-1190 Wien, Tel.: +43 1 476 54 - 7704, [email protected], http://www.boku.ac.at/zgwn.html
Dukovany Temelin Gundremmingen Abbildung 1: (Wetterbedingte) Wahrscheinlichkeit von Depositionen über 1480 kBq Cs/m2. für jeweils einen Block der KKW Dukovany, Temelin und Gundremmingen. Die in der Abbildungslegende angegebenen Wahrscheinlichkeitszahlen beziehen sich auf ganz Österreich. (Quelle: Flexrisk) Tschechien Deutschland 2011
Deutschland 2012
Abbildung 2: Risiko, das von den Kernkraftwerken Tschechiens bzw. Deutschlands ausgeht, ausgedrückt als (fiktive) Jahresdosis. Die mittlere Abbildung (Deutschland 2011) berücksichtigt auch die nach dem Kernkrafwerksunfall in Fukushima abgeschalteten Reaktoren, insbesondere das KKW Isar, die Abbildung rechts (Deutschland 2012) trägt den Schließungen bereits Rechnung. Die in der Abbildungslegende angegebenen Maximalwerte beziehen sich auf ganz Österreich. (Quelle: Flexrisk) Dukovany
Temelin
Gundremmingen
Abbildung 3: Mittlere Jahresdosis für Erwachsene infolge eines fiktiven schweren Unfalls in jeweils einen Block der KKW Dukovany, Temelin und Gundremmingen unter der Annahme, dass bei jeder der 2787 Wetterlagen auftritt. Die in der Abbildungslegende angegebenen Maximalwerte beziehen sich auf ganz Österreich und liegen nicht unbedingt in Oberösterreich. (Quelle: Flexrisk) KKW Dukovany Anlage: 4 Blöcke, alle VVER 440/213, ~ 470 MWel. Betrachteter Unfall: Kernschmelzunfall mit Containmentversagen (Generic severe accident with core melt and late containment failure due to core debris interaction with reactor cavity door and/or hydrogen combustion.) Unfallwahrscheinlichkeit: 1,09E‐05 Freisetzungsanteile (%) unterschiedlicher Nuklidgruppen: Edelgase Halogene (Iod) 100,00 65,00 Alkalimetalle (Cs) 65,00 Tellurgruppe 30,00 Strontium‐
gruppe 12,00 Edelmetalle (Ru) 0,50 Literaturquellen für die unfallbezogenen Daten: USNRC (1995), NUREG‐1465, Accident source terms for light‐water reactor nuclear power plants. Lajtha, G., A. Bareith, E. Holló, Z. Karsa, P. Siklóssy, and Z. Téchy (2005), Uncertainty of the Level 2 PSA for NPP Paks. OECD NEA Workshop on Evaluation of Uncertainties in Relation to Severe Accidents and Level‐2 Probabilistic Safety Analysis, NEA‐ 6053, November 2005, Aix‐en‐Provence, France. Ergebnisse der Simulation „Jahresdosis für Erwachsene“ mit verschiedenen Wetterbedingungen: Borkowskygasse, Baracke 4, A-1190 Wien, Tel.: +43 1 476 54 - 7704, [email protected], http://www.boku.ac.at/zgwn.html
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Temelin Anlage: 2 Blöcke, beide VVER 1000/320, ~1000 MWel. Betrachteter Unfall: Steam generator tube rupture (STGR) mit containment bypass. Unfallwahrscheinlichkeit: 1,4E‐05 Freisetzungsanteile (%) unterschiedlicher Nuklidgruppen: Edelgase Halogene (Iod) Alkalimetalle (Cs) Tellurgruppe Strontium‐
gruppe Edelmetalle (Ru) 80,00 20,00 20,00 8,00 3,00 4,00 Gerechnet wurde mit dem skalierten Kerninventar eines VVER440‐213. Literaturquellen für die unfallbezogenen Daten:: Khatib‐Rahbar, M. (2001), Level‐2 probabilistic safety assessment: Fundamentals & methods. Energy Research, Inc., paper and presentation at PSA 2001, Rockville MD USA. Russian Federation (2007), Fulfillment of commitments resulting from the Convention on Nuclear Safety: Fourth review meeting. Ergebnisse der Simulation „Jahresdosis für Erwachsene“ mit verschiedenen Wetterbedingungen: Borkowskygasse, Baracke 4, A-1190 Wien, Tel.: +43 1 476 54 - 7704, [email protected], http://www.boku.ac.at/zgwn.html
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Gundremmingen Anlage: 2 Blöcke, beide Siemens SWR/72, ~1280 MWel, MOX – Brennstoff. Betrachteter Unfall: Kernschmelzunfall mit Dampfexplosion und Großflächigem versagen des Sicherheitsbehälters Unfallwahrscheinlichkeit: 1,00E‐06 Freisetzungsanteile (%) unterschiedlicher Nuklidgruppen: Edelgase Halogene (Iod) Alkalimetalle (Cs) Tellurgruppe Strontium‐
gruppe 100,00 50,00 30,00 10,00 0,10 Literaturquelle für die unfallbezogenen Daten: SSK (2003), Berichte der Strahlenschutzkommission, 2003: Leitfaden für den Fachberater Strahlenschutz der Katastrophenschutzleitung bei kerntechnischen Notfällen. Heft 37, ISBN 3‐437‐11639‐8. Ergebnisse der Simulation „Jahresdosis für Erwachsene“ mit verschiedenen Wetterbedingungen: Borkowskygasse, Baracke 4, A-1190 Wien, Tel.: +43 1 476 54 - 7704, [email protected], http://www.boku.ac.at/zgwn.html
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