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Kernkraftwerk Kalinin

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Kernkraftwerk Kalinin
Kalinin site view 2013-cut.jpg
Standort
Land Flag of Russia.svg Russische Föderation
Oblast Twer
Ort Udomlja
Koordinaten 57° 54′ 16″ N, 35° 3′ 33″ OTerra globe icon light.png 57° 54′ 16″ N, 35° 3′ 33″ O
Reaktordaten
Eigentümer JSC Rosenergoatom Konzern
Betreiber JSC Rosenergoatom Konzern
Vertragsjahr 1974
Betriebsaufnahme 1984
Im Betrieb 4 (4000 MW)
Einspeisung
Eingespeiste Energie im Jahr 2008 21990 GWh
Eingespeiste Energie seit 1984 305165 GWh
Stand der Daten 10. August 2009
Zusatzfunktionen Fernwärme
Prozesswärme
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Die Quellen für diese Angaben sind in der Zusatzinformation einsehbar.

Das Kernkraftwerk Kalinin (russisch Калининская АЭС anhörenBeschreibungsseite der Audiodatei mit Lizenzangaben, Kürzel "КАЭС", "KAES"), benannt nach der Oblast Kalinin (heute Twer), die wiederum nach Michail Iwanowitsch Kalinin benannt wurde, liegt in der russischen Oblast Twer nahe der Stadt Udomlja. Die am See Udomlja gelegene Anlage ist eines von vier großen Kernkraftwerke in Russland, die eine installierte Leistung von 4000 MW aufweisen. Die Anlage ist an einem Knotenpunkt des zentralrussischen Energienetzes errichtet worden und der größte Elektrizitätserzeuger in der Oblast Twer. Als langfristiger Ersatz soll in direkter Nachbarschaft das Kernkraftwerk Twer entstehen.

Geschichte

Erste Pläne für ein Kernkraftwerk in der damaligen Oblast Kalinin in der Sowjetunion gab es 1974. Bereits zu diesem Zeitpunkt favorisierte man einen Standort nahe der Stadt Udomlja, an der es zwei Seen gibt, den See Udomlja und den See Peswo, die genug Kühlwasser für ein Kernkraftwerk liefern könnten. Der Standort selbst befindet sich etwa 193 Kilometer von der Stadt Kalinin entfernt, und etwa 80 Kilometer von der nächsten größeren Bahnstation in Bologoje.[1] Obwohl sich das Gebiet eher schlecht für ein Kernkraftwerk mit 4000 MW eignete ist der Grund für die Wahl des Standortes die Lage zwischen den Lastzentren Moskau und Leningrad, einer der größten industrialisierten Zentren in der Union der sozialistischen Sowjetrepubliken. Weiter bestanden bereits Planungen vor Ort für ein 750 kV-Umspannwerk,[2] dass Teil der 750 kV-Leitung Leningrad − Udomlja − Konakowo werden sollte, die ehemals zur Verstärkung des südlichen Energiesystems errichtet werden sollte, zur Übermittelung von Elektrizität aus dem Kernkraftwerk Leningrad.[3] Neben der Einspeisung in dieses Elektrizitätssystem sollte die Anlage Elektrizität an ein Umformerwerk für Bahnstrom abgeben, um die Bahnstrecke Sankt Petersburg–Moskau nach einer Modernisierung zu einer Schnellfahrstrecke mit Strom zu versorgen. Der Originalplan sah den Bau der Anlage in zwei Abschnitten vor, jeder mit zwei Blöcken die je 1000 MW Leistung.[2]

Zunächst wurde der Zubau von Reaktoren des Typs RBMK-1000 vorgesehen.[4][5] Allerdings konnten bis 1975 die ersten großen Druckwasserreaktoren der 1000 MW-Klasse gefertigt werden, die zwar bereits zu diesem Zeitpunkt in der Ukraine und in der Oblast Woronesch in Bau waren, jedoch bisher nicht erprobt wurden.[2] Der Grund für die Installation solch großer Reaktoren war die Umstellung des sowjetischen Kernkraftwerksprogramms auf stärkere Leistungsreaktoren.[6] Die Wahl des Standortes wurde seitens der damaligen Siedlung Udomlja, die erst seit 1961 den Siedlungsstatus erreichte, sehr willkommen geheißen, da es vor dem Kernkraftwerksprojekt keinerlei Industrie gab, abgesehen von Land- und Forstwirtschaft. Noch 1974 wurde mit dem Ausbau der Stadt begonnen, die für 20.000 bis 30.000 Menschen Platz bieten sollte. Solche Stadtgrößen waren für sowjetische Kernkraftanlagen normal, allerdings sind diese Städte von einer einzigen Industrie abhängig.[7]

Ausbaustufe 1

Block 1 und 2 mit den Kühltürmen von Block 4

Der erste Bauabschnitt beinhaltete den Zubau von zwei Reaktoren,[2] von dem der erste Block am 1. Februar 1977 in Bau ging, gefolgt vom Zweiten am 1. Februar 1982.[8] Noch 1981 wurde Udomlja Verwaltungssitzes des gleichnamigen Rajons.[7] Allerdings waren die Zustände für die Bauarbeiter des Werkes in den Massenunterkünften sehr mangelhaft und die Schlafsäle überfüllt. Dies führte im Oktober 1981 bereits zu einer Straßenschlacht zwischen rund einhundert Bauarbeitern. Offiziell wegen Mädchen nach einem Tanz in einem Klubhaus, die Beteiligten klärten jedoch im Interview mit der Bauzeitung auf, dass der Streit aufgrund der Verhältnisse vor Ort und des Arbeitsmangels ausgebrochen sei. Insgesamt befanden sich zu diesem Zeitpunkt rund 2300 Arbeiter am Werk. Probleme gab es auch bei der Beförderung der Arbeitskräfte zur Baustelle des Kernkraftwerks. Obwohl Busse bereit standen, waren diese meistens überfüllt, sodass ein Teil der Arbeiter die sechs Kilometer zum Kernkraftwerk gelaufen sind. Da es auch einen Materialmangel gab fanden nur wenige Arbeiter Beschäftigung, und ein Teil der Bauarbeiter konnte nichts machen. Aufgrund dessen war die Stimmung zwischen den Arbeitern angespannt. Seitens der Betriebsleitung des Werkes seien die Zustände aber auf die Arbeiter selbst zurückzuführen gewesen, da sie undiszipliniert sein und nur auf der Baustelle arbeiten würden, weil andernorts keiner diese Arbeiter nehmen wolle. Aus Sicht der Arbeiterkolonnen lag das Problem allerdings nur im Material- und Werkzeugmangel. Aufgrund zunehmender Zustände dieser Art auch auf anderen Baustellen schaltete sich die Staatsanwaltschaft der Sowjetunion ein.[9]

Da im Jahre 1986 kurzfristig Reparaturen an anderen Reaktoren nötig waren sowie Hilfsmaßnahmen am verunglückten Reaktor in Tschernobyl, wurden Arbeiter von den Baustellen der Kernkraftwerke Saporischschja, Riwne, Minsk und Kalinin abgezogen und dorthin rekrutiert. Um einen Zusammenbruch des Stromnetzes zu verhindern wurden Stromsparmaßnahmen vorgenommen, beispielsweise wurden die Straßenlaternen unter der Woche abgeschaltet, spezielle Spitzenlastzeiten festgelegt sowie bei den in Bau befindliche Kernkraftwerken Wochenend- und Nachtschichten vorgenommen.[10] Weitere Verzögerung gab es nachdem am ersten Block Reparaturmaßnahmen nötig waren und die Ersatzteile aus dem zweiten Block, die bereits montiert waren, kurzfristig ausgebaut wurden.[11]

Betrieb

Planmäßig sollten innerhalb des Fünfjahresplanes von 1981 bis 1985 beide Reaktoren den Betrieb aufnehmen.[12] Für Block 1 rechnete man 1982 mit der Inbetriebnahme im gleichen Jahr.[13] Der erste Block ging jedoch erst am 8. Mai 1984 ans Netz.[8] Am 10. Mai wurde eine Feier mit den Bauarbeiten abgehalten.[14] Durch die Inbetriebnahme des Blockes erhöhte sich die installierte Kapazität der Kernkraftwerke in der UdSSR auf 21.000 MW bzw. auf 9% des Energiemixes.[15] Allerdings gab es am 11. Mai 1984 ein Problem mit einem Sicherheitsventil im Primärkreislauf, dass sich öffnete und aufgrund einer falschen Verdrahtung geöffnet blieb. In der Folge schaltete sich der Reaktor von selbst ab und die Hauptkühlmittelpumpen stoppten. Die Kühlung des Reaktors wurde schließlich durch das Kernnotkühlsystem sichergestellt, bis das Ventil wieder geschlossen werden konnte.[16] Am 12. Juni 1985 wurde der Block in den regulären Betrieb überführt.[8]

Bei Block 2 gab es im Jahre 1986 einen erheblichen Bauverzug um mehrere Monate, weshalb der Block erst gegen Ende des Jahres in Betrieb gehen konnte.[17] Der Grund war ein Versorgungsproblem, nachdem das Kernkraftwerk Tschernobyl nach dem Unfall in Block 4 die verbleibenden drei Reaktoren vom Netz nahm und insgesamt 4000 MW an Kapazität fehlte.[10] Zeitgleich gab es immer wieder Probleme im ersten Block, der wegen technischer Probleme vom Netz musste und deshalb seinen Produktionszielen nicht nach kam. Die Prawda veröffentlichte hierzu einen entsprechenden Bericht, der für die sowjetische Führung international als Blamage wahrgenommen wurde.[18] Nachdem im Oktober 1986 zwei Reaktoren in Tschernobyl den Betrieb wieder aufnahmen entspannte sich die Lage, nicht zuletzt da der zweite Reaktor des Werkes in Betrieb ging und zusammen mit dem dritten Block die weggefallene Kapazität des dritten und vierten Blockes des Kernkraftwerks Tschernobyl ersetzten konnte.[19] Die Netzsynchronisation erfolgte am 3. Dezember 1986, am 3. März 1987 die Überführung in den regulären Betrieb.[8]

In die Schlagzeilen kam die Anlage noch mal als 1990 der ehemalige Chefingenieur des Kernkraftwerks Tschernobyl, Nikolaj Maksimilowitsch Fomin zum Standort Kalinin wechselte. Bereits zuvor war bekannt gewesen, dass er psychische Probleme infolge der Verantwortung der Katastrophe von Tschernobyl hatte, die jedoch auch bei seiner Arbeit im Kernkraftwerk Kalinin immer wieder zum Vorschein traten und das Personal nachhaltig beeinflussten. Allerdings ging er 1995 in Rente.[20] Etwa in der gleichen Zeitperiode zwischen 1990 und 1994 wurden rund 120 Betriebsabweichungen aus dem Werk gemeldet.[21] Beispielsweise kam es am 29. Januar 1992 zu einem Defekt an einer der vier Dampferzeuger des ersten Blocks, als ionisiertes Wasser vom primären Kreislauf in den zweiten Kreislauf gelangte. Dieser Störfall wurde auf der internationalen Bewertungsskala für nukleare Ereignisse mit der Stufe 3 bewertet.[22] Im Jahre 1993 und 1994 gab es bei anderen Anlagen in Russland und der Ukraine mit baugleichen Dampferzeugern vom Typ PGW-1000 ähnliche Probleme, weshalb eine Reihe von Reaktoren mit diesen Dampferzeugern vom Netz gehen musste. Es ergab sich schließlich ein Muster und man stellte fest, dass die Standzeit von Dampferzeugern dieser Art geringer war, als wenn sie von einem besser ausgestatteten Hersteller kommen würden.[23] Aufgrund dieser anhaltenden Probleme in Kalinin beschränkte die Aufsichtsbehörde Gosatomnadsdor den Betrieb beider Blöcke auf maximal 90 % der installierten Leistung.[21]

Am 10. August 1993 folgten Streiks aufgrund verzögerter Gehaltszahlung an die Belegschaft. Zusammen mit der Belegschaft von anderen Kernkraftwerken wurde unter der Leitung des Ministers für Energie, Wiktor Mikailow eine Forderung an dem Premierminister Wiktor Tschernomyrdin übergeben um den Lohn in Höhe von insgesamt 750 Milliarden Rubel über einen Kredit zu finanzieren. Der Premierminister stimmte als Übergangslösung dem Kredit zu.[24] Im Folgejahr gab es eine Bewertung des Standortes seitens der IAEA im Bezug auf die Betriebssicherheit des Werkes. Das Ergebnis brachte zutage, dass es keinerlei nennenswerte Abweichungen von den international anerkannten Betriebsstrukturen für Kernkraftwerke gäbe und keine nuklearen Sicherheitsprobleme entdeckt werden konnten. Die Erfahrungen wurden in einem weiteren Beta-Projekt weiter analysiert durch eine Gruppe der Nuclear Regulatory Comission, die ab Mai 1994 eine Risikoanalyse des ersten Blocks vornahmen.[25] Im Rahmen dieses Projekts wurden Verbesserungen am System vorgeschlagen. In vielen anderen baugleichen sowjetischen Anlagen gibt es Probleme mit den motorgetriebenen Armaturen, die beim Öffnen oftmals nicht mehr vollständig öffnen oder schließen, teilweise sogar ganz ihren Dienst versagen. Im Rahmen des Programms wurden Technologien von US-Unternehmen an die russischen Hersteller weitergegeben. Die beiden Blöcke des Kernkraftwerks Kalinin waren als Demonstrationsanlage zwischen den Jahren 1996 und 1998 verwendet worden.[26]

Im Jahre 1998 kam es zu einem Kabelbrand im zweiten Block der Anlage. Die Anlage schaltete sich selbst ab aufgrund der Reaktion des Feuerschutzsystems, dass Siemens und Framatome erst kurz zuvor installiert hatten.[21] Am 1. September 2005 musste der zweite Block aufgrund spontaner Veränderung des Kontrollsystems manuell schnellabgeschaltet werden. Nach Plan sollten die Reparaturen bis zum 6. September dauern.[27] Am 23. Juli 2010 kam es zu einem größeren Zwischenfall, als um 15:22 Uhr der erste Reaktor aufgrund eines Feuers in der 750 kV-Schaltanlage abgeschaltet werden musste. Um 15:45 Uhr trafen zwei Feuerwehrdivisionen ein die den Brand löschten, der sich nahe einem Transformator befand. Die Gefahr war jedoch, dass das Feuer, genauer brennendes Öl auf den anliegenden Transformator über gesprungen wäre, sodass der zweite Block ebenfalls vom Netz gegangen wäre. Der Betrieb der anliegenden Schaltanlagen wurde jedoch nicht unterbrochen. Bereits am 25. Juli konnte um 10:15 Uhr der Block wieder ans Netz gehen.[28] Seitens Rosenergoatom wurde bestätigt, dass noch am 23. Juli die Fehler beseitigt wurden, jedoch noch unbekannte Fehler im System vorhanden sein könnten. Elf Tage nach der Inbetriebnahme des Blocks kam es am 5. August um 3:07 Uhr zu einer erneuten Schnellabschaltung des Blocks aufgrund einer automatischen Reaktion des Generatorschutzes. Aufgrund der Ausfälle kam das Werk den Produktionszielen nicht nach.[29]

Stilllegung

Standardmäßig sind alle Blöcke mit einer 30-jährigen Betriebslizenz genehmigt worden. Die Blöcke 1 und 2 des Kernkraftwerks Kalinin müssten daher 2014 und 2016 vom Netz gehen.[30] Block 1 wurde zwischen 2009 und 2014 im Rahmen einer Lizenzverlängerung modernisiert und alte Komponenten gegen neue getauscht. Bis zum 29. April 2014 wurden die Kondensatoren, das gesamte Reaktorsteuer- und Schutzsystem, das automatische Prozesskontrollsystem und die luftdichte Materialschleuse im Containment getauscht und der Block anschließend wieder ans Netz genommen. Rostechnadsor genehmigte am 27. Juni 2014 eine Laufzeitverlängerung um zehn Jahre, die bis zum 28. Juni 2025 gültig ist. Die gleichen Maßnahmen sollen nun auch in Block 2 umgesetzt werden.[31]

Ausbaustufe 2

Mit dem Bau des dritten Blocks wurde am ersten Oktober 1985 begonnen, der Baubeginn von Block 4 erfolgte am 1. August 1986.[8] Die Arbeiten an den Blöcken gingen jedoch nur sehr langsam voran. Ein Grund hierfür war einerseits, dass das Ministerium für Energie der UdSSR nicht das entsprechende Material zum Bau der Blöcke bereitstellte und sich durch den Prawda-Artikel 1986 international blamierte. Ein weiteres Problem waren die Baupläne der Reaktoren, die nur sehr ungenau waren und teilweise fehlerhaft und nachgebessert wurden.[32] 1991 gab es von Umweltschützern Proteste gegen die Anlage, da der Standort nicht für ein Kernkraftwerk geeignet sein soll und zudem die Wasserreserven der Region beeinflussen würde. Als Folge wurde der Bau des vierten Reaktors gestoppt, der Bau des dritten Blocks jedoch normal fortgesetzt.[33] Allerdings war ein interessantes Phänomen, dass neben existierenden und geplanten Kernkraftwerken auch in Kalinin nach dem Zerfall der UdSSR ein lokaler Abschwung stattfand und die Fertigstellung von Kernkraftwerken gefordert wurde, vornehmlich aufgrund der panischen Reaktion infolge des wirtschaftlichen Abschwungs.[34]

Bei Erdarbeiten im Juli 1992 wurde während den Arbeiten eine radioaktiv belastete Fläche gefunden.[35] Allerdings war die Belastung nicht auf den in Bau befindlichen Block, sondern auf ein Leck am Abfalllager des Kernkraftwerks zurückzuführen. Der Vorfall wurde auf der internationalen Bewertungsskala für nukleare Ereignisse mit der Stufe 1 bewertet.[36] Trotz eines Fortschreitens der Arbeiten gingen diese jedoch nur schleppend voran und wurden erst durch einen Beschluss im Jahre 1996 wieder vollständig aufgenommen.[37]

Zusammen mit der Fertigstellung des ersten Reaktors des Kernkraftwerks Rostow war die Fertigstellung des dritten Blocks in Kalinin einer der wichtigsten Investitionsprojekte in den folgenden Jahren in Russland.[38] Russland fragte für die Fertigstellung und zum Einbau von neuartigen Sicherheitserweiterungen für den dritten Block bei Euratom um einen Kredit an. Im Gegenzug wollte das Land einen der älteren WWER-440/230-Blöcke vom Netz nehmen, sobald Block 3 am Netz sei.[39] Am 22. Oktober 2002 wurde eine interne Vereinbarung zwischen dem Minister für Kernenergie der Russischen Föderation und dem Gouverneur der Oblast Twer geschlossen, den vierten Reaktor fertigzustellen.[40] Am 12. November 2007 gab es eine Zeremonie zum Gießen des ersten neuen Betons am vierten Block des Werkes, der zu diesem Zeitpunkt durch Arbeiten zwischen 1986 und 1991 zu 20 % errichtet wurde. Nach Aleksandr Lokschin, dem Generaldirektor des Betreibers Rosenergoatom sei dies für viele Menschen ein Zeichen für die Renaissance der Kernenergie. Der Generaldesigner des vierten Blocks war Atomenergoprojekt Nischni Nowgorod.[41] Zum Bau des vierten Blocks kam ein Kran vom Typ Kroll K-10000 zum Einsatz.[42]

Am 27. März 2009 kam es zu einem Arbeitsunfall auf der Baustelle, als ein Arbeiter mit einem LKW-Kran seine Ladung abladen wollte. Auf ungeklärte Weise brach der Ausleger ab und stürzte auf das Fahrerhaus, in dem noch zwei Personen saßen. Beide Arbeiter sind hierbei umgekommen.[43] Noch am 22. Dezember 2009 konnte die Kuppel des Containments aufgesetzt werden.[44] Am 26. Januar wurde die Installation der großen Komponenten des Primärsystems, darunter der 300 Tonnen schwere Reaktor genehmigt, die Installation des Polarkranes und weiterer Komponenten im nicht nuklearen System.[45] Der originale Reaktordruckbehälter des vierten Blocks wurde zwischen 1998 und 2000 für Materialtests verwendet und dabei zerstört.[46] Deshalb wurde der 1988 gefertigte Druckbehälter des Kernkraftwerks Belene (Burlgarien), der von Škoda gefertigt wurde installiert,[47] der im Rahmen des Aufkaufs unbenötigter Komponenten des neuen Belene-Projekts durch Atomstroiexport gekauft wurde.[48] Im Mai 2011 wurden die Brennstoffimitationen in der Kern eingesetzt um Vorversuche und Einstellungen am Primärsystem vorzunehmen.[49] Anschließend wurde im Juli der Primärkreislauf auf seine Druckfestigkeit getestet, wobei der Druck bis zur maximalen Grenze erhöht wurde.[50]

Am 14. August 2011 ging der Reaktor in den Warmprobebetrieb mit den Brennstoffimitationen und markierte damit ein Ende der Bauarbeiten an dem Block.[51] Am 20. Oktober um 9:45 Uhr wurde das erste von 163 Brennelementen in den Reaktor geladen.[52] So konnte der Block zwei Wochen nach dem vollständigen Beladen des Kerns am 8. November bei kleinster kontrollierbarer Leistung erstmals die Kritikalität erreichen. Damit ist der Block der 33. Reaktor der russischen Föderation, der sich in Betrieb befindet.[53]

Betrieb

Nach Plan sollte der dritte Block 1989 in Betrieb gehen, der vierte im Jahr 1990.[54] Im Jahre 1993 nach dem Zerfall der Sowjetunion plante die Russische Föderation den Betrieb des dritten Blocks im Jahre 1995 aufzunehmen.[55] Am 16. Dezember 2004 wurde der dritte Block schließlich erstmals mit dem Stromnetz synchronisiert und am 8. November 2005 dem Betreiber für den kommerziellen Betrieb übergeben.[8] Aufgrund eines Fehlers im elektrischen System schaltete sich der Block am 19. Januar 2011 mit einer Generatorabschaltung, gefolgt von einer Reaktorschnellabschaltung automatisch um 6:32 Uhr ab. Um 21:29 Uhr konnte der Block jedoch bereits wieder ans Netz gehen.

Block 4 ging am 24. November 2011 erstmals ans Netz.[8] Der Ministerpräsident Wladimir Putin war persönlich vor Ort zusammen mit Sergei Kirijenko, den Ministerialen Vorstand von Rosatom.[56] Am 25. Dezember 2012 wurde der Block in den kommerziellen Betrieb gesetzt.[8]

Stilllegung

Standardmäßig sind die Blöcke 3 und 4 mit einer 30-jährigen Betriebslizenz ausgestattet und müssen daher 2034 und 2042 vom Netz gehen.[30]

Standortdetails

Der Standort selbst ist eher ungewöhnlich im Vergleich zu anderen Kernkraftwerken in der UdSSR.[7] Der Untergrund besteht aus Kalkstein mit zahlreichen Hohlräumen und eignet sich eigentlich nicht für den Bau eines Kernkraftwerkes. Als Folge waren bereits bei Baubeginn die Gebäude der ersten Baustufe um mehrere Zentimeter abgesackt.[33] Die Blöcke 1 und 2 haben ein gemeinsames Spezialgebäude, dass zwischen den Blöcken integriert ist, sowie eine gemeinsame Turbinenhalle. Block 3 und 4 sind hingegen baulich getrennt, jedoch mit der ersten Baustufe und der Kernkraftwerksverwaltung durch überirdische Gänge verbunden. Block 3 und 4 haben je eine eigene Turbinenhalle, jedoch zusammenhängende, aber baulich getrennte Dieselgeneratoren, die links und rechts neben den Blöcken stehen. Außerdem nutzen beide Blöcke ein gemeinsames, vor den Reaktorgebäuden stehendes Spezialgebäude, dass ebenso durch direkte, überirdische Gänge an den Komplex angebunden ist. Die Kühlwasserpumpenbauwerke sowie der Rücklauf in die Seen befindet sich bei allen vier Blöcken hinter der Turbinenhalle. Die zwei Kühltürme des vierten Blocks befinden sich direkt neben der Anlage, die anderen beiden befinden sich abseits des Kernkraftwerksgeländes auf einen abseits gelegenen Stück.

Elektrizitätsnetze

Die elektrische Energie der Anlage wird in die Umspannanlage Udomlja eingespeist, von der sechs Hochspannungsleitungen abgehen. Die ersten Leitungen umfassen zwei 330 kV-Leitungen für die lokale Übertragung um das Gebiet von Udomlja. Als erste große 750 kV-Leitung wurde eine Verbindung zum Kernkraftwerk Leiningrad geschaffen, die als „Leningradskaja“ bezeichnet wird. Die Hochspannungsleitung „Opjutnaja“ verbindet das Netz der Stadt Moskau mit dem Kernkraftwerk und wurde 1982 mit der Hochspannungsleitung Leningradskaja in Betrieb genomment. Eine dritte 750 kV-Leitung, bezeichnet als „Wladimirskaja“ verbindet das Werk mit der Oblast Wladimir und wurde 1987 in Betrieb genommen. Durch diese Leitung wurde eine Verbindung zu den Lastzentren Zentralrusslands geschaffen. Die letzte 750 kV-Leitung mit dem Namen „Beloserskaja“ band das Kernkraftwerk in das Netz der in dem europäischen Teil liegenden Kernkraftwerke der ehemaligen Sowjetunion, bzw. zu diesem Zeitpunkt noch Sowjetunion ein.[7] Noch 1995 wurde der Bau einer fünften 750 kV-Leitung angestrebt die nach Tscherepowez in die Oblast Wologda führen sollte und eine Kapazität von 1200 MW haben sollte. Die 271 Kilometer lange Leitung sollte jedoch nur gebaut werden, sofern sich externe private Geldquellen hätten finden lassen.[57]

Im Mai 2010 begann Stroitransgas mit dem Ausbau der Netze, die vom Kernkraftwerk Kalinin ausgehen. Um das Stromdefizit von Moskau besser zu bewältigen wurde der Bau einer neuen 750 kV-Leitung vom Kernkraftwerk Kalinin zu einem 255 Kilometer entfernten Umspannwerk nach Gribowo beschlossen. Das Umspannwerk selbst sollte anschließend auf 750 kV umgebaut werden und dort die Spannung auf 500 kV herunter transformieren. Von dort aus sollte eine neue 500 kV-Leitung weiter nach Doroghowo führen und von dort aus eine weitere 220 kV-Leitung nach Sloboda, die das Netz regional speist. Weiter wurde das Umspannwerk in Belosersk umgebaut und durch einen neuen leistungsfähigeren Transformator die Kapazität erhöht.[58]

Kühlung

Peswo-See mit zwei der vier Kühltürmen

Die Kühlkapazitäten der beiden Seen, dem Udomlja und Peswo-See, wurden bereits durch den Betrieb der ersten beiden Reaktoren vollständig aufgebraucht.[33] Dies führt zu nicht gewünschten Effekten in der lokalen Umgebung der Seen, die durch Überhitzung die Pflanzen- und Tierwelt in und um die Seen zerstören. Weiter kommt es aufgrund von Nebelbildung bei kaltem Wetter zu Wetterbeeinflussungen die sich lokal auswirken. Laut der „Sowjetskaja Rossija“ hätte die weitere Erwärmung durch die zusätzlichen Blöcke weitere Auswirkungen, auch auf das Kernkraftwerk selbst, dass bereits wegen des zu warmen Kühlwassers im Sommer 1988 mit reduzierter Leistung fahren musste. Langfristig ging man von der vollständigen Zerstörung der beiden Seen aus, zumal diese nicht künstlich angelegt wurden sondern natürlich entstanden.[59] Das größte Problem ist die Versalzung der beiden Seen durch die warmen Abwässer, weshalb zusätzliche Kühlmöglichkeiten unverzichtbar wurden, insbesondere an warmen Tagen. Da natürliche Zu- und Abflüsse bestehen werden sekundär über 11.000 weitere Gewässer in der Umgebung, einschließlich weiterer Seen, Teiche, Fluss und Bachläufe ebenfalls belastet. Ohne eine Änderung an der Wärmeabfuhr wäre nach Stand 1995 in den nächsten 30 Jahren die Sumpflandschaften um das Werk zerstört wurden. Allerdings könnte eine Änderung des Kühlsystem das ganze System in einem Zeitraum zwischen 10 und 20 Jahren wiederherstellen.[60]

Im Rahmen der Errichtung des dritten Blocks wurden 2002 und 2003 zwei Kühltürme errichtet.[61] Diese Türme sollten zusammen mit einem überarbeiteten System aus Kanälen eine Überhitzung beider Seen verhindern.[62] Block 4 nutzt ebenfalls zwei Kühltürme,[40] die jedoch direkt in das Kühlwassersystem des Blocks eingebunden sind.[42] Ehemals sah man noch 2002 den Bau von sechs Kühltürmen vor.[63] Die Kühltürme weisen eine Höhe von 144 Meter auf, und haben einen Basisdurchmesser von 120 Meter. An der engsten Stelle beträgt der Durchmesser 72 Meter und an der höchsten Stelle 75 Meter. Die Wände verjüngen sich nach oben hin von 114 Zentimeter auf 16 Zentimeter. Gegossen wurden diese aus 96 Abschnitten, von denen jeder 1,50 Meter hoch ist.[64] Pro Stunde wälzt ein Kühlturm rund 100000 Kubikmeter Wasser um.[65]

Die Kühlung des Sees sollte so erfolgen, dass die möglichst größte Effizienz geschaffen wird. Daher ist der Weg des Kühlwassers so gewählt worden, dass es zuerst in den Peswo-See fließt und dort zirkuliert, über eine Verbindung in den Udomlja-See und von dort vom Kernkraftwerk wieder aufgenommen wird. Zwei Kühltürme sind parallel zu den beiden Seen positioniert worden und ein Kanal parallel vom Rücklauf aus den Reaktoren zum Peswo-See, aus dem auch die zwei Kühltürme ihr Wasser aufnehmen. Das Kühlwasser von den Kühltürmen des vierten Blocks wird direkt in den Udomlja-See eingeleitet. Ein ökologischer Nebeneffekt der Kühltürme ist die Erhöhung der Sauerstoffkonzentration des Wasser, welche sich positiv auf die Pflanzen- und Tierwelt im Wasser auswirkt.[65] Laut der Umweltschutzorganisation Bellona sind die Tritiumwerte in den Seen jedoch etwa fünffach über der Norm.[66]

Technik Block 1 & 2

Die K-1000-60/1500-1 von Block zwei

Der Aufbau und die Grundkonzeption der Gebäude basiert auf dem Aufbau des fünften Blocks des Kernkraftwerks Nowoworonesch.[67] Beide Blöcke besitzen Druckwasserreaktoren vom Typ WWER-1000/338, die einzigen ihrer Art in Russland.[8]

Beide Blöcke verwenden je eine Turbine vom Typ K-1000-60/1500-1 und sind Prototypen. 1985 bis 1987 wurden entsprechende Versuche zur Weiterentwicklung der Turbine in Kalinin durch Soyuztekhenergo vorgenommen.[68] Im Gegensatz zu anderen Turbinen russischer Kernkraftwerke weisen diese neben einem Hochdruckläufer und zwei Niederdruckläufer einen Mitteldruckläufer auf. Eine weitere konstruktive Besonderheit sind die Kondensatoren die sich auf gleicher Höhe wie die Niederdruckläufer befinden und an den Seiten der Turbine angebracht sind. Diese Konstruktion verringert den baulichen Aufwand der Turbinenhalle und das Turbinenfundament muss weniger flexibel gebaut sein. Allerdings gibt es hier Effizienzeinbußen, da der Dampfstrom kürzer ist und weniger Zeit hat durch die Turbinenrotoren zu strömen. Außerdem ist die Gefahr größer, dass Wasser mit hoher Geschwindigkeit aus den Kondensatoren auf die Schaufeln der Läufer trifft und diese beschädigt. Im Gegensatz zu Kondensatoren die unter den Läufern positioniert sind ist hier eine effizientere Abwärmenutzung möglich.[69] Beide Blöcke speisen neben Fernwärme zusätzlich Prozessdampf aus.[8] Die Abwärmeleistung liegt pro Block bei 93 MW und die Temperatur bei 150 °C im Vorlauf, und 70 °C im Rücklauf.[70]

Die beiden Generatoren der Blöcke leisten jeweils 1000 MW brutto, von denen abzüglich des Eigenbedarfs 950 MW netto in das Stromnetz gespeist werden.[8]

Technik Block 3 & 4

Block 3 und 4 besitzen jeweils einen Druckwasserreaktor vom Typ WWER-1000/320I,[8] eine modernisierte Version der Standardversion. Im Gegensatz zu vorherigen WWER-1000 Reaktoren wurde die Kernauslegung so modifiziert, dass Block 3 und 4 für den Einsatz von Mischoxid-Brennelementen ausgelegt sind.[71]

Im Gegensatz zu anderen baugleichen Anlagen weisen Block 3 und 4 modernisierte Schaltwarten, die vollständig digitalisiert wurden, auf.[72]

Jeder Block erreicht eine elektrische Leitung von 1000 MW brutto und 950 MW netto. Neben Elektrizität speist Block 3 auch Prozessdampf aus.[8]

Wissenswertes

Informationszentrum des Werkes in Udomlja
  • In der Stadt Udomlja existiert ein Informationszentrum des Kernkraftwerks mit Modellen und weitergehenden Informationen über die Anlage, sowie über das Kernkraftwerk Twer.
  • Seit 1992 ist das Werk Teil des europäischen TACIS-Programms. Das Kernkraftwerk pflegt mit den Kernkraftwerken Brokdorf in Deutschland und Gravelines in Frankreich eine Partnerschaft mit technischen Unterstützungen und Seminaren.[73]
  • Am 30. September 1999 veröffentlichte die „Moskowskij komsomolez“, eine moskauer Wochenzeitung, einen Bericht über einen möglichen Terroranschlag auf das Kernkraftwerk mit biologischen Waffen.[74]
  • Von Rosatom wurde 2011 ein Spielfilm in Auftrag gegeben mit dem Titel Atomic Iwan (russisch Атомный Иван) als öffentliches Kommunikationsprojekt. In dem Film selbst geht es um eine Familie, die in einer geschlossenen Stadt lebt und seit Generationen in einem Kernkraftwerk arbeitet. Da die Stadt geschlossen ist bezieht sich in großer Teil des Lebens dort auf das Kernkraftwerk. Das Ziel seitens Rosatom war es jedoch durch diese öffentliche Kommunikation mehr junge Menschen für die Kernenergetik zu begeistern und gleichzeitg das wahre Gesicht der Nuklearindustrie in den Vordergrund zu rücken, und besonders hinsichtlich Vorurteilen und Ängsten einiges an Aufklärung zu schaffen. Der Film endet allerdings mit einer Liebesgeschichte. Im Kernkraftwerk Kalinin wurden zu dem Film einige Aufnahmen gemacht, während des normalen regulären Betriebs des Werkes. Kalinin war jedoch nur ein Außendrehort, die eigentliche Geschichte wurde am Kernkraftwerk Leningrad verfilmt.[75]

Daten der Reaktorblöcke

Das Kernkraftwerk Kalinin besteht aus vier Blöcken, die sich in Betrieb befinden.

Reaktorblock[8] Reaktortyp Leistung Baubeginn Netzsyn-
chronisation
Kommer-
zieller Betrieb
Stilllegung
Typ Baulinie Netto Brutto
Kalinin-1 DWR WWER-1000/338 950 MW 1000 MW 01.02.1977 08.05.1984 12.06.1985
Kalinin-2 DWR WWER-1000/338 950 MW 1000 MW 01.02.1982 03.12.1986 03.03.1987
Kalinin-3 DWR WWER-1000/320I 950 MW 1000 MW 01.10.1985 16.12.2004 08.11.2005
Kalinin-4 DWR WWER-1000/320I 950 MW 1000 MW 01.08.1986 24.11.2011 25.12.2012

Einzelnachweise

  1. American Geographical Society of New York: Soviet geography, Band 15. Scripta Pub. Co., 1974. Seite 521.
  2. a b c d Nuclear engineering international, Band 20. Heywood-Temple Industrial Publications Ltd., 1975. Seite 314.
  3. Soviet power engineering, Band 5. Ralph McElroy Co., 1976. Seite 662.
  4. Frederick C. Williams, u.a.: Nuclear nonproliferation: the spent fuel problem. In: Ausgabe 32 von Pergamon policy studies. Pergamon Press, 1979. ISBN 0080238874. Seite 44.
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Siehe auch

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