A. Welche Untersuchungen und Massnahmen hat das ENSI auf Grund der Ereignisse eingeleitet?

Das ENSI hat aufgrund der Informationen zu den auf Spannungsrisskorrosion zurückzuführenden Anzeigen in französischen Druckwasserreaktoren mit den Betreibern der Schweizer Druckwasserreaktoren (DWR) abgeklärt, auf welche Leitungsabschnitte eine Übertragbarkeit nach derzeitigem Wissensstand gegeben sein könnte und welche Schweissnähte in diesen Bereichen in den Jahreshauptrevisionen 2022 einer Sonderprüfung zu unterziehen sind.

B. Haben die Betreiber spontan reagiert (siehe auch Frage N), oder hat das ENSI die Initiative ergriffen?

Die Betreiber haben proaktiv agiert.

C. Gibt es bei Schweizer Anlagen ähnliche Konstruktionen? Angesichts der Verschiedenheit der betroffenen Leitungen und Reaktorgenerationen, welche Abgrenzungen nimmt das ENSI dabei vor?

In den Schweizer DWR gibt es keine so langen, nicht absperrbaren Leitungsabschnitte, die den Reaktorkreislauf einbinden, wie in den französischen DWR (vgl. Abb. 1).

Zur Abgrenzung wurden folgende Kriterien verwendet: Es sind Schweissnähte in nicht absperrbaren Abschnitten von Leitungen zu betrachten, die den Reaktorkreislauf einbinden. Dabei sind die nicht absperrbaren Leitungsabschnitte nicht kontinuierlich durchströmt und von sicherheitstechnischer Relevanz.

D. Ist eine Überprüfung vergleichbarer Qualität, wie sie nun in Frankreich Befunde erbracht hat, gewährleistet?

Ja.

F. Sind dem ENSI die Gründe bekannt, weshalb die Befunde so überraschend kamen? Sind solche Überraschungen in der Schweiz ausgeschlossen?

Die Werkstoffe, die in den französischen Kernkraftwerken (KKW) in den betroffenen Bereichen verwendet werden, sind unter den in DWR eingestellten Betriebsbedingungen nicht anfällig für Spannungsrisskorrosion (SpRK) (vgl. Abb. 2).

Die in Frankreich verwendete Ultraschall-(UT)-Prüftechnik war nicht für das Detektieren von SpRK-Rissen qualifiziert. Daher wurden erst relativ grosse bzw. lange Risse als zu bewertende Anzeigen erfasst.

Derartige überraschende Befunde sind grundsätzlich nie vollständig auszuschliessen, jedoch ist die in den Schweizer KKW bei der Prüfung von Schweissnähten in den betroffenen Leitungsabschnitten verwendete manuelle UT-Prüftechnik für das Detektieren von SpRK-Rissen qualifiziert.

Um unzulässige Schäden an sicherheitsrelevanten Komponenten ihrer Anlagen zu vermeiden, führen die Betreiber folgende weitere Massnahmen durch:

• Durchführung von Alterungsüberwachungsprogrammen gemäss Richtlinie ENSI-B01
• Durchführung von Wiederholungsprüfprogrammen (Wiederkehrende zerstörungsfreie Prüfungen) gemäss den Richtlinien ENSI-B07 und ENSI-B08
• Durchführung von Instandhaltungsprogrammen gemäss Richtlinie ENSI-B06
• Durchführung von Ermüdungsüberwachungsprogrammen gemäss Richtlinie ENSI-B01
• Anwendung von Leckageüberwachungssystemen.

G. Welche Haltung hat das ENSI zur Wissenslage über das Phänomen der Spannungsrisskorrosion?

Der Mechanismus der SpRK ist sehr gut untersucht. Der Kenntnisstand zu den Grundvoraussetzungen für ihr Auftreten ist sehr hoch.

Bei den Befunden in den französischen DWR bestehen Fragen zu den dort herrschenden Betriebsbedingungen, aber nicht grundsätzliche Fragen zum Phänomen SpRK.

Das ENSI unterstützt Forschungsprogramme zur Klärung noch offener Fragen auf dem Gebiet.

H. Wie geht man generell mit Wissenslagen um, die sich als noch «in Entwicklung befindlich» («évolutives») erweisen? Muss hier nicht vorsorglich die Überprüfungsdichte (zeitlich und örtlich) deutlich ausgeweitet werden? Oder gilt bis zum Beweis eines konkreten Problems das «Prinzip Hoffnung»?

«In Entwicklung befindlich» sind nicht nur Erkenntnisse aus Betriebserfahrungen in vergleichbaren Anlagen, sondern auch der Stand von Wissenschaft und Technik. Beides ist gemäss Art. 36 der Kernenergieverordnung (KEV) durch die Betreiber zu verfolgen.

Auch das ENSI verfolgt neue Erkenntnisse eng und prüft, inwieweit daraus Erkenntnisse für die Sicherheit der Kernanlagen abgeleitet werden können und ob Massnahmen zu ergreifen sind.

Die Überprüfungsdichte ist mit den Sonderprüfungen in den Jahreshauptrevisionen (JHR) 2022 ausgeweitet worden. Die Ergebnisse bestätigen, dass kein latenter Fehler zu unterstellen ist.

I. Wurden aufgrund der Ereignisse neue Abklärungen/Forschungen aufgegleist?

In Frankreich werden Abklärungen zu den Ursachen (insbesondere zu den dort herrschenden Betriebsbedingungen) durchgeführt.

Solange die Ursachenklärung in Frankreich noch nicht abgeschlossen ist, führen das ENSI und die schweizerischen KKW Abklärungen aufgrund des jeweils aktuell vorliegenden Zwischenstandes der neuen Erkenntnisse aus Frankreich durch.

J. Fliessen die Erkenntnisse aus diesen Ereignissen in die Revisionen von Richtlinien zur Überprüfung des IST-Zustandes der Anlage ein? (Gemeint sind Revisionen von Richtlinien, welche das ENSI im Zusammenhang mit Frage 44 (Schockabsorber Beznau Notstromdiesel) in Aussicht gestellt hat.)

Ja.

Erkenntnisse aus Vorkommnissen und internationalen Meldungen fliessen in die Aufsichtstätigkeit des ENSI ein und finden damit Berücksichtigung bei der Revision von Richtlinien.

K. Die Spannungsrisskorrosionen können einen Störfall sowohl selbst auslösen (spontaner Bruch), als auch bei der Beherrschung eines anderen Störfalles als latente Fehler auftreten, wodurch dann die geplante Störfallbeherrschung bzw. das Sicherheitssystem nicht verfügbar ist, bzw. zusätzlich zum eigentlichen Störfall noch ein Kühlmittelverluststörfall (LOCA) vorliegt. Letzteres etwa wie die GRS ausführt im Erdbebenfall oder weil (wie die IRSN im Zitat erwähnt) erst im Anforderungsfall kaltes Wasser in die Leitung schiesst (thermischer Schock). Es werden dann wohl auch deutlich erhöhte mechanische Belastungen auftreten, allein schon durch die Fliehkraft des Wassers in den betroffenen Rohrbeugen, Wasserhammer (https://de.wikipedia.org/wiki/Drucksto%C3%9F) usw. Wie sind solche dualen Fehlerpfade sicherheitstechnisch zu bewerten?

Ein spontaner Bruch einer nicht absperrbaren Sicherheitseinspeiseleitung gehört zum Spektrum der Auslegungsstörfälle, deren Beherrschung in den Schweizer KKW nachgewiesen ist.

Die Ergebnisse der durchgeführten Prüfungen und Sonderprüfungen in den schweizerischen DWR bestätigen, dass kein latenter Fehler zu unterstellen ist.

Im Rahmen der Auslegung der Schweizer KKW ist der Nachweis zu erbringen, dass ein durch anderweitige Störfallbelastungen ausgelöster Kühlmittelverluststörfall (LOCA) ausgeschlossen werden kann. Durch die Betriebsüberwachung wird sichergestellt, dass diese Nachweise ihre Gültigkeit behalten. Andernfalls wäre (wie in Frankreich) der weitere Betrieb nicht zulässig.

L. Ist es gemäss diesen Überlegungen richtig, dass an Leitungen, die unter Störfallbedingungen stärker als im Normalbetrieb belastet werden, Leck-vor-Bruch Nachweise unzulässig sind?

Nein, aufgrund der vorhergehenden Darlegungen:

• Die Beherrschung spontaner Brüche ist nachgewiesen.
• Latente Fehler sind nicht zu unterstellen.
• Nachweise, dass ein durch anderweitige Störfallbelastungen ausgelöster LOCA ausgeschlossen werden kann, sind erbracht.
• Die Betriebsüberwachung stellt sicher, dass diese Nachweise ihre Gültigkeit behalten.

Der Zweck von Leck-vor-Bruch-Nachweisen ist die «Defence in Depth». Selbst wenn aufgrund der erfolgten Überprüfungen klar ist, dass keine latenten Fehler zu unterstellen sind, wird als zusätzliche Sicherheit ein hypothetisch angesetzter Anfangsfehler angenommen und dessen sicherheitstechnische Folgen überprüft. Im Rahmen dieses Nachweises wird berechnet, wie gross die Risswachstumsgeschwindigkeit wäre, ob also erst ein (detektierbares) Leck auftritt, aufgrund dessen die Anlage abgefahren würde, oder ob der Fehler so schnell zu einem Bruch anwächst, dass ein LOCA entstünde.

M. In früheren Nachweisdokumenten finden sich noch folgende Aussagen des ENSI, wo die Sicherheit gleichsam «per Dekret» und unabhängig von realitätsbezogenen Sicherheitsüberlegungen «festgestellt» wurde: Bei einem SSE [Anm. Erdbeben-Auslegungsstörfall] muss nicht gleichzeitig mit einem Kühlmittelverluststörfall gerechnet werden. Somit bleibt der Reaktorkühlkreislauf intakt, und der Einschluss der radioaktiven Stoffe ist gewährleistet. In der Schweiz wird die Ereigniskombination „SSE + LOCA“ als Auslegungsstörfall nicht verlangt. Wie steht das ENSI heute (und angesichts der vorliegend dokumentierten postulierten Versagenskaskaden) zu diesen Aussagen? (KKW Beznau II: Gutachten zum Gesuch der NOK um Aufhebung der Befristung der Betriebsbewilligung, 2004, Seite 7-27 ENSI: Sicherheitstechnische Stellungnahme zur Periodischen Sicherheitsüberprüfung des KKM, 2007, Seite 6-1)

Die Beherrschung des Auslegungsstörfalls Erdbeben (SSE) ist für die Schweizer KKW nachzuweisen. Hierbei sind nur Systeme, Strukturen und Komponenten zu kreditieren, deren erforderliche Standsicherheit, Integrität sowie Funktion bei den entsprechenden Erdbebenbelastungen nachgewiesen ist. Diese Überprüfungen umfassen u. a. auch den Nachweis der Integrität des Reaktorkühlkreislaufs.

Voraussetzung für diesen Nachweis ist, dass die in der Auslegung geforderte Qualität des Reaktorkühlkreislaufes nach bisherigem wie auch beim weiteren Betrieb abgesichert ist.

/1/ IRS Report Number 9063, «Detection of Stress Corrosion Cracking in Stainless Steel Pipes of the Emergency Core Cooling System of Civaux Nuclear Power Plant Reactors 1 & 2”, IAEA, Vienna 2022-02-08

/2/ IAEA Nuclear Energy Series No. NP-T-3.13, «Stress Corrosion Cracking in Light Water Reactors: Good Practices and Lessons Learned”, Vienna 2011