Notkühlung

Unter Notkühlung versteht man allgemein Maßnahmen zur notfallmäßigen Abkühlung eines überhitzten, aber nicht brennenden, Systems auf Normaltemperatur. Es können dabei zwei Vorgehensweisen unterschieden werden:

• Improvisierte Massnahmen, beispielsweise zur Abkühlung eines (durch Defekt oder Umgebungswärme) überhitzten Gaskessels oder Öl-Lagertanks von außen mittels Löschwasser der Feuerwehr, zur Verhinderung eines Explosions- und/oder Brandunfalls.

• Stationär an Systemen oder Produktionsprozessen angeschlossene Notkühlung, die bei Anforderung im Regelfall automatisch oder in gewissen Fällen auch manuell (per Knopfdruck oder Schalterbetätigung, in selteneren Fällen mit aufwendigerer Arbeit) in Gang gesetzt wird. Es wird in diesem Fall von Notkühl-Systemen gesprochen. Notkühl-Medien sind am häufigsten Wasser oder allenfalls Luft, in gewissen spezielleren Fällen können aber auch andere Substanzen zum Einsatz gelangen.

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Notkühlung in Kernkraftwerken

Der wohl gemeinhin bekannteste Fall einer Verwendung von Notkühl-Systemen ist derjenige in Kernkraftwerken. In den geläufigen Leichtwasser-KKW wird stets mit Wasser, derselben Substanz wie das betriebliche Kühlmittel, notgekühlt. Das Notkühl-Wasser befindet sich in großen Behältern und wird in der Regel mit Pumpen in den Reaktor-Kreislauf eingespiesen. Dies zur Sicherheit im Falle von Strang-Ausfällen mit mehreren Strängen. Zu unterscheiden gilt es zudem zwischen den im Zweikreis-Betrieb laufenden Druckwasser-Reaktoren (DWR) und den im Einkreis-Betrieb (wie die DWR aber zuzüglich eines Flusswasser-Kreislaufs) laufenden Siedewasser-Reaktoren (SWR):

• Bei den DWR existieren nebst den Notkühl-Systemen im engeren Sinne noch sog. Notspeise-Systeme, welche den Reaktor bei nicht vorhandenem oder kleinem Leck im Primärkreis über den Sekundärkreis herunterkühlen können. Außerdem sind sie im Leckfall mit großem Leck nach zirka 20 Minuten darauf angewiesen, das aus dem Leck ausgeströmte Wasser mittels sog. Rezirkulation aus dem Containment-Sumpf ansaugen zu können, um eine ausreichende Kühlung des Reaktorkerns zu gewährleisten.

• Die SWR haben deutlich größere Wasservorräte zur Notkühlung. Sollten auch diese aus irgendwelchen unvorhergesehenen Gründen nicht ausreichen oder die regulären Pumpen versagen, gibt es in der Regel noch die Möglichkeit, direkt aus dem benachbarten Fluss über improvisiert organisierte mobile Pumpen Wasser anzusaugen. Bei den DWR besteht eine ähnliche Möglichkeit, aber in der Regel nur für die Notspeise-Systeme.

Bei ungenügender Notkühlung droht binnen kürzerer Zeit die Kernschmelze, auch mit abgeschaltetem Reaktor. Die Aufsichtsbehörden verfügen über sog. Notkühl-Kriterien, die festlegen, welche Leistungsbedingungen die Notkühlung minimal erfüllen muss, damit zumindest die Kerngeometrie intakt bleibt.

Quellen

• Siemens (Framatome): Druckwasserreaktoren von Siemens
• Siemens (Framatome): Das Kernkraftwerk Gundremmingen