Sind Kernkraftwerke sicher?

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GAU ist die Abkürzung für „größter anzunehmender Unfall“, auch Auslegungsstörfall genannt. Er bezeichnet den größten Unfall, für den die Sicherheitssysteme noch ausgelegt sein müssen. Die Sicherheitssysteme müssen in einem solchen Fall gewährleisten, dass die Strahlenbelastung außerhalb der Anlage die nach der Strahlenschutzverordnung geltenden Störfallgrenzwerte nicht überschreitet.¹

Die Antwort ist natürlich nein, wenn man 100%ige Sicherheit erwartet.

Wenn der damalige Bundesminister Riesenhuber nach dem Reaktorunglück von „Tschernobyl“ feststellte, dass deutsche Kernkraftwerke (KKW) „absolut“ sicher seien, dann suggeriert diese Aussage eine 100%ige Sicherheit, die nicht geben ist, nicht gegeben sein kann. In seinen FAQ zu „Tschernobyl“¹ stellt das Bundesamt für Strahlenschutz dazu fest:

Die Wahrscheinlichkeit für einen weiteren „Super-GAU“ in einem der 443 weltweit betriebenen Kernkraftwerken ist klein. Aber sie ist nicht Null. Und das Risiko ist nicht hypothetisch, sondern real. Dies gilt auch für die deutschen Kernkraftwerke. Deren Sicherheit liegt zweifelsohne über dem durchschnittlichen Sicherheitsniveau aller Anlagen, aber auch hier ist die Wahrscheinlichkeit eines großen Ereignisfalls nicht Null.

Die Suche nach absoluter Sicherheit ist sinnlos. Sicher ist nur der Tod am Ende des Lebens, der selbiges kostet. Die Frage ist: Wie viel größer als Null ist diese Wahrscheinlichkeit? Wie hoch ist das Restrisiko? Und am Ende: Wollen wir / will ich es tragen? (Die Frage „Ist das Restrisiko tragbar?“ ist nicht Ziel führend, denn sie schiebt die Antwort jemanden anderes zu.)

Dass eine Wahrscheinlichkeit klein ist, ist eine qualitative Aussage. Wann ist eine Wahrscheinlichkeit klein? Ist 1,0%, 0,1% oder 0,001% klein? Die Wahrscheinlichkeit in Deutschland im Straßenverkehr zu sterben liegt bei 0,005% pro Jahr². Läge die Wahrscheinlichkeit eines Unfalls, der über dem GAU liegt, in der gleichen Größenordnung, so ergibt sich bei 443 KKW eine ~2,2%ige Wahrscheinlichkeit für einen Unfall oberhalb des GAU in mindestens einem KKW im Jahr. Auf 50 Jahre Laufzeit steigt die Wahrscheinlichkeit auf mindestens ein betroffenes KKW auf ~67%. Bei 100 Jahren auf 89%. Für etwa 20 deutsche KKW und 100 Jahre ergibt sich eine Wahrscheinlichkeit von rund 10%. Genügend KKW und Zeit, dann tritt der GAU ein. Ist die Wahrscheinlichkeit größer Null, so tritt der Störfall mit Sicherheit irgendwann ein. Es braucht nur genügend Versuche.

Diese Wahrscheinlichkeit für den Tod im Straßenverkehr kann man sehr gut bestimmen, da sich Millionen Menschen Tag für Tag in das Risiko Straßenverkehr begeben. Bei den Risiken eines KKW sieht die Sache anders aus. Je kleiner die Wahrscheinlichkeit, desto mehr Ereignisse sind erforderlich, um sie genau zu schätzen. Die Gefahr eines Erdbebens muss geschätzt werden. Um eine Wahrscheinlichkeit unter 0,005% pro Jahr für ein größeres als das größte gemessene Erdbeben zu erhalten, müssten 20.000 Jahre oder deutlich länger betrachtet werden. Für eine solche Abschätzung fehlen die Aufzeichnungen. Alle Wahrscheinlichkeitsannahmen sind daher pure Spekulation und insbesondere extrem ungenau, je kleiner die Wahrscheinlichkeit ist.

Die zehn stärksten gemessenen Erdbeben lagen im Pazifik und fanden in den letzten Hundert Jahren statt. Das stärkste je gemessene Erdbeben hatte ein Stärke von 9,5 M_W³ Pro Jahr gibt es laut Wikipedia etwa ein Erdbeben der Stärke 8,0 und größer. Und alle 20 Jahre eines größer als 9,0, also eine Wahrscheinlichkeit von ~5%. Wenn ich es richtig sehe, liegen diese schweren Erdbeben überwiegend im Pazifik. Japan soll da am nord-westlichen Rand liegen. Damit wäre diese Wahrscheinlichkeit 1.000-fach größer als ein Verkehrstod in Deutschland. Natürlich trifft diese Wahrscheinlichkeit nicht auf alle KKW weltweit zu, aber auf die an Japans Küste. Aufgrund der Ausdehnung über einige Hundert oder Tausend Kilometer ist nicht nur ein KKW an der Küste betroffen, sondern mehrere oder gar alle. Bei nahezu 40 Jahren Kernkraft war es so betrachtet an der Zeit.

Es fragt sich, wie die Japaner zu der Auffassung kamen, dass eine Auslegung der KKW gegen Erdbeben der Stärke 8,25 M_W ausreichend ist. Je größer das Beben, dem das KKW standhalten soll, desto größer der Aufwand und er wird sicher nicht linear steigen. So steht zu vermuten, dass die Auslegung gegen Beben der Stufe 8,25 technischen und mehr noch wirtschaftlichen Grenzen geschuldet ist.

Die Wahrscheinlichkeit eines Tsunami, insbesondere in Verbindung einem Erdbeben, ist an der Küste sehr hoch, nahezu 1. Dieses Risiko ließe sich durch eine ausreichende Entfernung von der Küste und Höhe über dem Meeresspiegel auf Null (z.B. in der Sahara) reduzieren. Allerdings muss das Kühlwasser in diesem Fall über weite Strecken bergauf gepumpt werden, was natürlich die Wirtschaftlichkeit senkt. Nur wie viel Strom müssen Japans KKW produzieren, bis die Kosten der Katastrophe bezahlt sind? Es hätte sich gelohnt.

Wie sieht es mit den deutschen KKW aus? Wie wird der „größte anzunehmende Unfall“ (GAU) bestimmt? Ist ein Schaden größer, dann sind die Sicherheitssysteme nicht mehr dafür ausgelegt diesen zu beherrschen. Es kann gut gehen, muss aber nicht. Wie hoch wäre der langfristige Schaden, verglichen mit dem kontinuierlichen Nutzen?

Für die Zukunft der KKW wird zu diskutieren sein, wie wahrscheinlich äußere Einwirkungen und menschliches Versagen sind. Für gezielte Flugzeugabstürze liegen nur wenige statistische Werte vor (11. September 2001). Und dann werden Nutzen und Schaden abzuschätzen sein. Aufgrund des geringen statistischen Materials nicht ganz einfach.

Mehr zur Risiko-Abschätzung im nächsten Beitrag.