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Nukleare Entsorgung

Lagerung - Transport - Überwachung radioaktiver Abfälle

Nukleare Entsorgung

Zwischenlager für Kernbrennstoffe: Prüfpunkt Flugzeugabsturz

  • Ein absichtlich herbeigeführter Flugzeugabsturz auf eine kerntechnische Anlage liegt zwar außerhalb des Wahrscheinlichen, kann aber nicht vollkommen ausgeschlossen werden.
  • Ergänzend zu den Tatszenarien, die in den Richtlinien des Bundesumweltministeriums zum Schutz gegen Störmaßnahmen oder sonstige Auswirkungen Dritter enthalten sind, prüft das BfE daher in Genehmigungsverfahren nach § 6 AtG auch die Auswirkungen eines gezielten Absturzes eines Großraumflugzeugs auf Zwischenlager für Kernbrennstoffe.

Nach der Einschätzung des Bundesministeriums des Innern liegt ein absichtlich herbeigeführter Flugzeugabsturz auf eine kerntechnische Anlage zwar außerhalb des Wahrscheinlichen, kann aber nach den Ereignissen in den USA vom 11. September 2001 nicht vollkommen ausgeschlossen werden. Das BfS hat - als damals zuständige Genehmigungsbehörde - nach dem 11. September 2001 bei der Genehmigung der Zwischenlager auf diese veränderte Sicherheitslage aufmerksam gemacht. Ergänzend zu den in den SEWD-Richtlinien des Bundesumweltministeriums (SEWD = Schutz gegen Störmaßnahmen oder sonstige Einwirkungen Dritter) enthaltenen Tatszenarien prüft das BfE - als seit dem 30. Juli 2016 zuständige Genehmigungsbehörde - ebenso wie vorher das BfS daher in Genehmigungsverfahren nach § 6 AtG auch die Auswirkungen eines gezielten Absturzes eines Großraumflugzeugs auf die Zwischenlager.

Hierzu wurden unmittelbar nach dem 11. September 2001 im Rahmen der Genehmigungsverfahren für die Standort-Zwischenlager entsprechende Untersuchungen begonnen. Des Weiteren wurden mit Verfahren nach § 17 AtG für die bereits bestehenden zentralen Zwischenlager nachträgliche Untersuchungen eingeleitet. Seitdem gehört der Schutz vor dem Tatszenario "Gezielter Flugzeugabsturz" zum Prüfstandard des BfS bzw. seit dem 30. Juli 2016 des BfE in Verfahren nach § 6 AtG, obwohl er bis heute nicht zu den in den Richtlinien festgelegten zu betrachtenden Szenarien gehört.

Grundsätzliche Vorgehensweise

Da für die Untersuchung gezielt herbeigeführter Flugzeugabstürze keine Erfahrungswerte vorlagen, wurden in Zusammenarbeit mit Gutachterorganisationen und Ingenieurbüros (TÜV Nord, GRS, BAM, SPI) Untersuchungen und Versuche durchgeführt und hieraus ein Berechnungsmodell entwickelt, das die radiologischen Folgen eines gezielten Flugzeugabsturzes simuliert. Das Modell ist so konzipiert, dass es die radiologischen Folgen aller realistischen Flugzeugabsturz-Szenarien keinesfalls unterschätzt.

Unterschreiten die Modellwerte für ein konkretes Zwischenlager den Eingreifrichtwert für die Evakuierung aus dem Katastrophenschutz, geht das BfE davon aus, dass der erforderliche Schutz bei allen realistischen Flugzeugabsturz-Szenarien gewährleistet ist.

Wesentliche Modellannahmen

Das Berechnungsmodell beinhaltet eine Vielzahl verschiedener Einflussfaktoren (Parameter), die innerhalb der Ereigniskette vom fliegenden Flugzeug über den Absturz bis zur Strahlenbelastung für die benachbarte Wohnbevölkerung relevant sind. Bei ihrer Festlegung wurde darauf geachtet, dass das Gesamtmodell zuverlässige Ergebnisse liefert. Einige Beispiele hierfür sind:

  • Bei der Auswahl repräsentativer Flugzeugtypen wurden zuerst alle im europäischen Luftraum gängigen Flugzeugmuster verschiedener Hersteller mit ihren wesentlichen geometrischen Abmessungen und Gewichten zusammengestellt und daraus die für das Tatszenario erheblichen Flugzeugmodelle (z.B. Airbus A 340 und Boeing 747-400) ausgewählt. Nach der Indienststellung des Airbus A380 wurden die Untersuchungen um diesen Flugzeugtyp ergänzt.
  • Für die Bestimmung der mechanischen Lastannahmen wird das maximale Startgewicht des Flugzeugtyps unterstellt.
  • Aus den theoretisch möglichen Aufprallorten werden die repräsentativen Lastfälle ausgewählt, die zu den ungünstigsten mechanischen und/oder thermischen Einwirkungen führen.
  • Es wird eine Vollbetankung des Flugzeuges für den Startvorgang vorausgesetzt.
  • Für die verschiedenen Anflugszenarien wird das Szenario ausgewählt, welches den höchsten Brandlasteintrag (Kerosinmenge) liefert, so dass bezüglich der thermischen Einwirkungen alle möglichen Anflugszenarien auf das Zwischenlager abgedeckt sind.
    Die thermischen und mechanischen Lasten sind dabei abhängig von der Bauweise des jeweiligen Lagers. Es wird unterschieden zwischen Zwischenlagern nach STEAG-Konzept (Brokdorf, Brunsbüttel, Grohnde, Krümmel, Lingen, Unterweser), WTI-Konzept (Biblis, Grafenrheinfeld, Gundremmingen, Isar, Philippsburg), Tunnel (Neckarwestheim) und den zentralen Zwischenlagern (Ahaus, Gorleben, Lubmin).
  • Aufbauend auf den größtmöglichen mechanischen und thermischen Einwirkungen wird das Behälterverhalten analysiert. Hierbei wird eine Vollbelegung des Lagers unterstellt, wobei in dem Modell in abdeckender Weise alle Behälter thermisch und eine bestimmte vorher ermittelte Anzahl zusätzlich mechanisch belastet werden.
  • Für die Untersuchung der Freisetzung wird das maximale Nuklidinventar pro Behälter für alle Behälter – unabhängig von der tatsächlich vorkommenden Beladevariante – angesetzt.
  • Da zurzeit keine Berechnungsgrundlagen speziell für SEWD-Ereignisse vorliegen, wird die Berechnung der Ausbreitung radioaktiver Stoffe mit der Luft anhand der Störfallberechnungsgrundlagen durchgeführt.

Prüfergebnisse

Ergebnis dieser Betrachtungen ist, dass ein gezielt herbeigeführter Flugzeugabsturz zu keinen erheblichen Freisetzungen gemäß den Rahmenempfehlungen des Katastrophenschutzes führt, da es nicht zu einer Überschreitung des Eingreifrichtwertes des Katastrophenschutzes für Evakuierung von 100 Millisievert kommt. Dabei unterschieden sich die Detailergebnisse je nach Zwischenlagertyp:

STEAG

Die mechanischen Einwirkungen führen nicht zu einem Bauwerksversagen. Es kann zu lokalen Schäden und einem Eindringen von Flugzeugteilen und verhältnismäßig geringen Mengen an Kerosin kommen. Die thermischen und mechanischen Lasten führen nicht zu einem relevanten Verlust der Dichtheit der eingelagerten Behälter.

WTI

Das Bauwerk hält nicht stand. Es kann zu einem Einsturz der Wände und des Daches kommen. Dies führt zu einem Eindringen größerer Mengen an Kerosin, welches über Abflussöffnungen abfließen kann. Untersuchungen der thermischen und mechanischen Lasten und Auswirkungen zeigen, dass die Behälterintegrität auch bei Lagern nach WTI-Konzept erhalten bleibt.

Tunnel

Das Tunnellager Neckarwestheim stellt einen Sonderfall dar. Beim Tunnelkonzept in Neckarwestheim bleiben bei einem gezielten Absturz eines Großraumflugzeuges sowohl die Standsicherheit des oberirdisch angelegten Eingangsgebäudes als auch die der unterirdischen Tunnelröhren erhalten. Das Eingangsgebäude verfügt über Wand- und Deckenstärken von 1,5 Metern und widersteht dem Anprall eines großen Verkehrsflugzeuges. Kerosin kann nur in begrenztem Umfang über bestehende Öffnungen (z.B. für die Lüftung) eindringen. Im Fall des Tunnelkonzepts entsteht in der Folge des Flugzeuganpralls keine direkte mechanische Belastung für die Behälter.

Zentrale Zwischenlager

Die zentralen Zwischenlager verhalten sich ähnlich wie Lager nach dem WTI-Konzept. Aufgrund geplanter baulicher Veränderungen und im Hinblick auf die weitere Nutzung hat die GNS Gesellschaft für Nuklear-Service mbH für die Zwischenlager Ahaus und Gorleben vorgesehen, Kerosinablauföffnungen in die Lagerbereiche zu integrieren.

Stand: 20.09.2016

Übergang der Fachaufgaben von BfS auf das BfE

Am 30.07.2016 ist das "Gesetz zur Neuordnung der Organisationsstruktur im Bereich der Endlagerung" in Kraft getreten. Es sieht vor, die staatlichen Aufgaben der Aufsicht und Genehmigung im Bereich der Kerntechnik, der Zwischenlagerung, der Standortauswahl und der Endlagerüberwachung mehrheitlich in einer neuen Behörde zu bündeln, dem Bundesamt für kerntechnische Entsorgungssicherheit (BfE).

Mit Inkrafttreten des Gesetzes wurden die entsprechenden Fachaufgaben des BfS auf das BfE übertragen. Damit das BfE sofort arbeitsfähig ist, unterstützt das BfS das BfE für eine Übergangszeit.

Die Internetseiten werden derzeit gemeinsam von BfS und BfE überarbeitet. In dieser Zeit finden Sie alle Informationen zu den Themen Kerntechnische Sicherheit, Nukleare Entsorgung und Endlagerüberwachung weiterhin auf den Internetseiten des BfS.

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