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Pannenreaktoren in Fukushima Gefahr aus dem Abklingbecken

Dutzende Tonnen abgebrannte Brennstäbe werden auf dem Gelände des Pannenmeilers Fukushima gelagert. Das Design der Altmeiler sorgt dafür, dass der strahlende Abfall sozusagen auf dem Dachboden liegt. Ein erstes der Lager hat gebrannt - weitere Probleme könnten folgen.

Es sah alles so überzeugend aus - allerdings nur in der schönen Scheinwelt der Powerpoint-Präsentationen . Noch im November vergangenen Jahres zeigte Tepco, die Betreiberfirma des nun havarierten japanischen Atomkraftwerks Fukushima-Daiichi, auf einem Fachkongress in Tokio die vermeintlich vorbildlichen Kapazitäten zur Zwischenlagerung von radioaktivem Müll auf dem Kraftwerksgelände. Außer einem zentralen Lagerbecken - 29 Meter lang, zwölf Meter breit, elf Meter tief - verfüge jeder der sechs Reaktoren noch über einen eigenen Zwischenspeicher für verbrauchte Brennstäbe.

Doch genau diese vermeintlich so vorbildlichen Lager könnten sich nun zur Gefahr für die Bewohner der Region entwickeln (aktuelle Lage im Liveticker). Denn die mit Stahl ausgekleideten Abklingbecken aus Beton mit dem eingelagerten Altbrennstoff sind offenbar alles andere als sicher. Am Dienstag kam es nach Angaben der Internationalen Atomenergiebehörde (IAEA)  zu einem Brand in einem der Lager für die benutzten Kernbrennstäbe. Bei dem Zwischenfall im Bereich des Reaktors 4 wurde auch Radioaktivität frei.

Die Abklingbecken dienen dazu, die noch immer heißen Kernbrennstäbe aus einem Reaktor nach dem Ende ihrer Einsatzzeit langsam abzukühlen. Dafür werden sie mit größeren Mengen an Wasser bedeckt. Wegen der Nachzerfallswärme des Atommaterials muss das Wasser permanent ausgetauscht werden, zum Teil jahrelang. "Alte Brennstäbe erzeugen noch lange Wärme. Wenn sie nicht gekühlt werden, ist so eine Art Mini-Schmelze möglich", sagt Wolfgang Sandner, Präsident der Deutschen Physikalische Gesellschaft (DPG), zu SPIEGEL ONLINE.

Kühlwasser in Fukushima-Abklingbecken soll gekocht haben

Und mit der Kühlung gibt es auch in Fukushima Probleme. Nach Meldungen der japanischen Nachrichtenagentur Kyodo hat das Wasser im Abklingbecken von Reaktor 4 zumindest zwischenzeitlich gekocht. Außerdem soll der Wasserstand sinken. "Das könnte darauf hinweisen, dass auch dort das Kühlsystem beschädigt ist oder dass es ein Leck gibt", sagt der Atomexperte Mycle Schneider. Der Träger des Alternativen Nobelpreises hatte als Gutachter mehrfach Nuklearanlagen in Japan besucht. Nun warnt er in drastischen Worten: Falls die Kühlung komplett versage, drohe die Selbstentzündung der alten Brennstäbe.

Die "New York Times" zitiert Johei Shiomi, einen Sprecher der Betreiberfirma Tepco mit der Aussage, die Abklingbecken seien seit der Zeit kurz nach dem Erdbeben nicht gekühlt worden. "Irgendwann fängt das Wasser an, auszusieden", sagt Joachim Knebel vom Karlsruher Institut für Technologie im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. "Dann passiert das gleiche wie im Reaktorkern auch." Doch es gibt einen entscheidenden Unterschied: Die Abklingbecken der Reaktoren haben keine druckresistente Schutzhülle - und befinden sich an besonders exponierter Stelle.

Schuld daran ist das von General Electric entwickelte Design des Altmeilers in Fukushima. Die dortigen Reaktoren gehören zur sogenannten Mark-1-Baureihe. Bei ihnen wird der strahlende Abfall der Stromproduktion sozusagen auf dem Dachboden gelagert - außerhalb des Containment genannten Sicherheitsbereichs. "Nach meinen Informationen befinden sie sich zwischen dem vierten und fünften Stock des Reaktorgebäudes", sagt Schneider. "Nach den Explosionen der Hüllen liegen sie damit offenbar frei."

Denn die Dächer von mindestens zwei Maschinenhäusern sind nach Wasserstoffexplosionen nicht mehr an ihrem Platz. Robert Alvarez vom Institute of Policy Studies sagte dem "Guardian", Satellitenbilder zeigten Hinweise auf Schäden an mindestens einem Abklingbecken. Es könnte womöglich Jahre dauern, die Schäden zu beheben und die verbrauchten Brennstäbe in andere Lager zu bringen.

Brennstabhüllen könnten sich entzünden

Wenn Strahlung aus Abklingbecken freiwerde, "dann gelangt die auch in die Umwelt", warnt David Lochbaum von der Union of Concerned Scientists (UCS). Immerhin sind die Wassermengen in den Becken vergleichsweise groß, mehr als tausend Kubikmeter, schätzen Experten. Bis diese Menge komplett verdampft, dauert es einige Zeit. Doch selbst ein teilweises Freiliegen der Brennstäbe wäre gefährlich, weil sich die aus einer Zirkonium-Legierung gefertigten Brennstabhüllen entzünden könnten.

Sören Kliem vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf drückt es im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE so aus: "Ich habe ein schlechtes Gefühl. Man muss sich darum kümmern, dass da Wasser reinkommt." Nach Angaben von Schneider liegen 50, 81 und 88 Tonnen an alten Brennstäben in den Becken der Reaktorgebäude 1 bis 3. "Die Abklingbecken bereiten mir allergrößte Sorgen. Man kann sie nicht einfach flicken, wenn sie ein Leck haben." Die Union of Concerned Scientists lobt die Japaner immerhin dafür, dass sie nur vergleichweise kleine Abfallmengen in den Becken des Kraftwerks lagerten. "Die gute Nachricht ist, wenn man es überhaupt so nennen kann, dass nach unseren Informationen die Menge an verbrauchten Brennelementen in den Pools vergleichsweise klein ist", sagt UCS-Mitarbeiter Edwin Lyman. Die Lager seien nicht voll ausgelastet gewesen.

Das Problem: Gerade das Abklingbecken im Block 4, an dem es am Dienstag Probleme gab, ist besonders voll. Dort liegt neben alten Brennstäben auch der Kern des Meilers, der vor der Katastrophe gerade gewartet wurde. Nun müssen sich die japanischen Einsatzkräfte dringend Gedanken um die Kühlung des Beckens machen. "Es ist einer der ganz schwierigen Punkte, dass der Tsunami das Hilfskühlsystem zerstört hat", sagt KIT-Mitarbeiter Knebel. Als Notmaßnahme könnten die Abklingbecken über Schläuche mit Meerwasser gekühlt werden. Allerdings haben die Einsatzkräfte wegen der mittlerweile zum Teil hohen Temperaturen Schwierigkeiten, die Becken überhaupt zu erreichen. Nach einem Bericht des japanischen Fernsehsenders NHK sollen deswegen Hubschrauber Wasser über dem vierten Block des Kraftwerks abwerfen.

Diese Lösung ist auch nicht ohne Gefahren, weil strahlende Stoffe ausgewaschen werden könnten. Verseuchtes Meerwasser, das zur Reaktorkühlung genutzt wird, leiten Einsatzkräfte schon jetzt ins Meer zurück, sagt Mycle Schneider. "Das ist nur noch Desaster-Management", sagt Schneider. "Die Rettungsmaßnahmen sind längst jenseits von Gut und Böse."

Mit Material von dapd, Mitarbeit: Holger Dambeck