Bei der periodischen Beurteilung des Betriebs der Kernkraftwerke ist eines der Kriterien der Zustand und das Verhalten der Brennelemente respektive der einzelnen Brennstäbe. Das ENSI stellt im Aufsichtsbericht 2014 fest, dass in den Kernkraftwerken in der Schweiz in den vergangenen Jahren nur wenige Brennstabschäden aufgetreten sind.

Im Betriebszyklus 2013/14 war nur im Kernkraftwerk Leibstadt ein defekter Brennstab zu verzeichnen. In den anderen vier Reaktoren wurden keine Schäden an Brennstäben festgestellt. Dies sei ein sehr gutes Ergebnis, sagt ENSI-Direktor Hans Wanner. „Erfreulich ist zudem, dass in den Reaktoren von Beznau und Mühleberg seit über zehn Jahren keine Brennstabschäden mehr aufgetreten sind.“ Auch das Kernkraftwerk Gösgen ist seit dem Zyklus 2010/11 ohne Brennstabschäden.

• Brennelemente und Brennstäbe

  Brennelemente sind spezifisch auf jeden Kernreaktor abgestimmt. Sie haben je nach Reaktortyp unterschiedliche Aussenabmessungen und konstruktive Merkmale. Jedes Brennelement enthält in klarer geometrischer Anordnung an die hundert (Siedewasserreaktor) bis etwa 200 (Druckwasserreaktor) Brennstäbe. Die einzelnen Brennstäbe sind gefüllt mit mehreren hundert kleinen zylinderförmigen Brennstofftabletten aus Uranoxid. Diese sind von einem Brennstabhüllrohr, das aus einer Zirkoniumlegierung (Zircaloy) besteht, gasdicht ummantelt. Das Hüllrohr bildet die erste von mehreren Barrieren, um das Schutzziel „Einschluss radioaktiver Stoffe“ zu gewährleisten.

  Anzahl der Brennelemente in den schweizerischen Kernreaktoren:

  • Beznau: in Block 1 und 2 je 121 Brennelemente
  • Mühleberg: 240 Brennelemente
  • Gösgen: 177 Brennelemente
  • Leibstadt: 648 Brennelemente

  In allen fünf schweizerischen Kernreaktoren stehen jeweils pro Zyklus insgesamt über 160‘000 Brennstäbe im Einsatz.

Bei den jährlichen Neubeladungen der Reaktoren überzeugt sich das ENSI davon, dass nur Brennelemente einsetzt werden, die den Qualitätsanforderungen für einen sicheren Betrieb entsprechen. Des Weiteren regelt die Richtlinie ENSI-G20 die Anforderungen an die Auslegung und den Betrieb des Reaktorkerns sowie der Brenn- und Steuerelemente.

Schadhafte Brennstäbe werden isoliert

Die Fertigung der Brennelemente in den ausländischen Brennstofffabriken erfolgt unter hohen Qualitätsanforderungen. Die Inspektion der Brennelement-Fertigung ist Teil des Basisinspektionsprogramms des ENSI. Falls während des Betriebs doch Schäden an Brennstäben auftreten, werden die defekten Stäbe aus den Brennelementen entfernt und in speziellen Behältern, sogenannten Köchern, in den mit Wasser gefüllten Brennelementbecken der Kernkraftwerke gelagert. Durch die Köcher ist der sichere Einschluss radioaktiver Stoffe gewährleistet. Später werden die Köcher mit den defekten Brennstäben – gleich wie die abgebrannten Brennelemente – in Transport- und Lagerbehälter geladen und zwischengelagert. Ein Wiedereinsatz der betroffenen Brennelemente kann nur nach deren Instandsetzung erfolgen und ist vom ENSI freizugeben.

Sicherheit der Schweizer Kernanlagen war gewährleistet

Gesamthaft kommt das ENSI im Aufsichtsbericht 2014 zum Schluss, dass sich die Kernanlagen im vergangenen Jahr in einem sicherheitstechnisch guten Zustand befanden und im Berichtsjahr vorschriftsgemäss und sicher betrieben wurden. Die sicherheitstechnische Bedeutung der 40 gemeldeten Vorkommnisse war gering. Der Schutz von Personal, Bevölkerung und Umgebung vor schädlicher radioaktiver Strahlung aus den Kernanlagen war gewährleistet. Die Abgaben radioaktiver Stoffe an die Umwelt lagen im vergangenen Jahr weit unterhalb der in den Bewilligungen festgelegten Limiten.