Kernkraftwerk Three Mile Island

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Kernkraftwerk Three Mile Island
Three Mile Island (color)-2.jpg
Standort
Land Flag of the United States.svg Vereinigte Staaten
Bundesstaat Pensylvania
Ort Middletown
Koordinaten 40° 9′ 14″ N, 76° 43′ 33″ WTerra globe icon light.png 40° 9′ 14″ N, 76° 43′ 33″ W
Reaktordaten
Eigentümer Block 1: Exelon Corporation
Block 2: FirstEnergy Corp.
Betreiber Block 1: Exelon Generation Co., LLC
Block 2: General Public Utilities
Betriebsaufnahme 1974
Im Betrieb 1 (837 MW)
Stillgelegt 1 (959 MW)
Einspeisung
Eingespeiste Energie im Jahr 2008 7365 GWh
Eingespeiste Energie seit 1974 174292 GWh
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Die Quellen für diese Angaben sind in der Zusatzinformation einsehbar.

Das Kernkraftwerk Three Mile Island (englisch Three Mile Island Nuclear Power Plant, kurz TMI) steht nahe dem Ort Middletown, etwa 15 Kilometer südlich von Harrisburg im US-Bundesstaat Pennsylvania. Die Anlage wurde nach der im Susquehanna River gelegenen Three Mile Island (deutsch "drei Meilen Insel") benannt, auf der das Kernkraftwerk steht. Bekanntheit bekam die Anlage insbesondere durch den Unfall im zweiten Block der Anlage.

Geschichte

Die Genehmigung für den Bau der Anlage wurde ohne Einsprüche am 16. April 1968 an Metropolitan Edison erteilt, dem Bauherr und zukünftiger Betreiber der Anlage. Projektiert wurde ein Reaktor.[1] Kurz danach wurde ein weiterer Reaktor angedacht. Dieser war ehemals für Oyster Creek geplant gewesen, allerdings gab es einige Probleme am dortigen Standort, weshalb Wissenschaftler die Metropolitan Edison aufgefordert hatten, Alternativen zu suchen. Nach einigen Einschätzungen wurde der Standort von New Jersey nach Pennsylvania verlegt, nach Three Mile Island. Der Standort war als Alternative für eine große Anzahl von Reaktoren vorgesehen.[2]

Die Projektierung ergab, dass die geologischen Gegebenheit für den weiteren Reaktor in Ordnung seien. Auch bezüglich der Reaktorlinie war er ebenfalls wie Block 1 ein Druckwasserreaktor von Babcock und Wilcox und sollte von United Engineers and Constructors errichtet werden. Nur die Designingenieure waren unterschiedlich, Block 1 wurde von Gilbert Associates und Block 2 von Burns and Rowe entwickelt. Ein Problem war dabei nur, dass Block 2 für Oyster Creek ehemals für Salzwasser als Kühlwasser ausgelegt wurde. Der Susquehanna River ist allerdings ein Süßwasserfluss. Nach wissenschaftlichen Untersuchungen wurde die Auslegung für Salzwasser für den zweiten Block als mehr als angemessen befunden. Man plante ebenfalls wie in anderen Kernkraftwerken bereits üblich, beide Kontrollräume der Reaktoren in einem Raum unterzubringen. Allerdings unterblieb dies aufgrund des zu hohen Planungsaufwandes.[2]

Mit dem Bau des ersten Blocks wurde am 18. Mai 1968 begonnen, gefolgt vom zweiten Reaktor am 1. November 1969.[3] Die Kosten für Block 1 wurden auf 110 Millionen Dollar veranschlagt, für Block 2 190 Millionen Dollar. Die Kosten steigerten sich für Block 1 auf insgesamt 410 Millionen Dollar, aufgrund eines Bauverzugs von 41 Monaten. Bei Block 2 betrug der Bauverzug 62 Monaten bei Kosten in Höhe von 510 Millionen Dollar. Der Hauptgrund für die Verzögerungen an beiden Blöcken waren Baustopps, die aufgrund von fehlenden finanziellen Mitteln bei den Bauherren, Metropolitan Edison und Philadelphia Electric, immer wieder einsetzten. Zudem gab es technischen Probleme beim Bau der Reaktoranlagen, insbesondere am zweiten Reaktor, die erst gelöst werden mussten. Bereits früh warnten Experten vor den zum Teil unkalkulierbaren Folgen dieser Änderungen. Der enorme Bauverzug bei Block 2 kam auch durch die Änderung des Antrags in letzter Minute zustande, den Reaktor am Standort Three Mile Island anstatt in Oyster Creek bauen zu wollen.[4]

Als 1969 Stephen H. Hanauer mit dem Prüfen der Pläne für den Block beauftragt wurde, sprach er Bedenken gegen die Auslegung einiger sicherheitstechnisch relevanter Bauteile aus. Viele Teile könnten bereits bei den einfachsten Zwischenfällen teilweise oder vollständig ausfallen. Er drängte den Betreiber dazu, die Fehler während der Bauzeit auszubessern, allerdings wurde dieser Warnung keine Beachtung geschenkt.[4]

Betrieb und Unfall

Das Kernkraftwerk gegen Ende 1978 und Anfang 1979

Der erste Reaktor wurde am 19. Juni 1974 erstmals mit dem Stromnetz synchronisiert und am 2. Spetember 1974 dem Betreiber übergeben. Der zweite Block wurde am 21. April 1978 erstmals mit dem Netz synchronisiert.[3] Während des Testbetriebs fiel vermehrt auf, dass einige Ventile nicht ordnungsgemäß arbeiteten und zum Teil undicht waren. Ähnliche Probleme wurden bereits aus anderen Anlagen gemeldet. Der Reaktor wurde trotzdem für den kommerziellen Betrieb freigegeben,[4] den er am 30. Dezember 1978 aufnahm.[3]

Die Probleme im Block 2 bestanden weiter,[4] sodass es am 28. März 1979 um etwa 4:00 Uhr zu mehreren Zwischenfällen kam, die zu einem Ausfall des Sekundärkreislaufs führten. Im Normalfall sollte ein Notspeisewasser-System die Kühlung des Reaktors sicherstellen, allerdings war dessen Funktion aus unbekannten Gründen gestört. Daraufhin kam es zu einem Abschalten der Turbine und des Reaktors. Es folgte ein Druckanstieg im Primärkreislauf, der zu einem Fluten des Druckhalters führte. Das Druckventil des Druckhalters öffnete, um den sich im Primärkreis aufbauenden Druck abzubauen. Dadurch wurde Dampf in einen im Containment gelegenen Tank abgeblasen. Das Ventil liess sich aber nicht wieder schließen (das gleiche Problem bestand bereits bei der Inbetriebnahme). Der Druck sank jetzt soweit, dass eine Notkühl-Pumpe automatisch startete. Allerdings wurde diese Pumpe von den Operateuren abgeschaltet, da ihnen am Kommandopult angezeigt wurde, dass der Druckhalter gefüllt sei, woraus sie fälschlich schlossen, dass der Primärkreis gefüllt sei (es fehlte hier konstruktiv eine sog. Füllstands-Sonde zur Anzeige der Situation). Das Ventil blieb so ohne Wasser-Ergänzung offen, womit der Kern während fast zwei Stunden schmolz. Danach erkannte das Notfall-Management das Problem und betätigte die Notkühlung. Nach ca. 10 Stunden ereignete sich im Containment eine Wasserstoff-Explosion. Das Containment blieb dabei zwar dicht, allerdings hatte sich zuvor eine Armatur nicht ordnungsgemäss geschlossen, womit aus dem Gebäudesumpf kontaminiertes Wasser in das Hilfsanlagen-Gebäude gelangte und nach Ausgasung dessen radioaktive Gase durch die Filter teils nicht zurückgehalten wurden. Die Umgebungs-Freisetzung war aber gem. offiz. Angaben relativ gering.[2][5]

Der zweite Reaktorblock wurde nicht wieder rekonstruiert. Der erste Reaktorblock war während des Unfalls in Revision. Die Anlage wurde umfassend modernisiert.[2]

TMI-1 soll noch bis 2034 Strom erzeugen.

Daten der Reaktorblöcke

Reaktorblock[3] Reaktortyp Leistung Baubeginn Netzsyn-
chronisation
Kommer-
zieller Betrieb
Stilllegung
Typ Baulinie Netto Brutto
Three Mile Island-1 DWR B&W-177 L-loop 786 MW 837 MW 18.05.1968 19.06.1974 02.09.1974 (2034 geplant)
Three Mile Island-2 DWR B&W-177 L-loop 880 MW 959 MW 01.11.1969 21.04.1978 30.12.1978 28.03.1979

Einzelnachweise

  1. Raymond L. Goldsteen, John K. Schorr: Demanding democracy after Three Mile Island. In: University Press of Florida, 1991 ISBN 9780813010731
  2. a b c d Bonnie A. Osif, Anthony Baratta, Thomas W. Conkling: TMI 25 Years Later: The Three Mile Island Nuclear Power Plant Accident and Its Impact. In: Penn State Press, 2006 ISBN 9780271027432
  3. a b c d Power Reactor Information System der IAEA: „United States of America“ (englisch)
  4. a b c d Susan Q. Stranahan: Susquehanna, River of Dreams. In: JHU Press, 1995 ISBN 9780801851476
  5. J. Wolters: Aufgetretene Reaktorunfälle mit Kernschaden, in: Atomwirtschaft, Juni 1987

Für kursiv geschriebene Kernkraftwerke gab es zwar Planungen und Anträge bei der AEC oder NRC, diese kamen jedoch nie in die eigentliche Planungsphase; (ausgeklammerte) Standorte wurden für Kernkraftwerke bereits evaluiert, aber keine Planung begonnen.