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Kernkraftwerk Karatschi

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Kernkraftwerk Karatschi
Standort
Land Flag of Pakistan.svg Pakistan
Provinz Sindh
Ort Karatschi
Koordinaten 24° 50′ 49″ N, 66° 47′ 18″ OTerra globe icon light.png 24° 50′ 49″ N, 66° 47′ 18″ O
Reaktordaten
Eigentümer Pakistan Atomic Energy Commission
Betreiber Pakistan Atomic Energy Commission
Vertragsjahr 1965
Betriebsaufnahme 1971
Im Betrieb 2 (2200 MW)
Stillgelegt 1 (100 MW)
Einspeisung
Eingespeiste Energie im Jahr 2012 566 GWh
Eingespeiste Energie seit 1971 12470 GWh
Stand der Daten 2014
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Die Quellen für diese Angaben sind in der Zusatzinformation einsehbar.

Das Kernkraftwerk Karatschi (englisch Karachi Nuclear Power Plant, kurz amtlich KANUPP) ist eines von zwei Kernkraftwerken in Pakistan, gelegen am Paradise Point am Arabischen Meer. Die Anlage war das erste Kernkraftwerk, das in Pakistan errichtet wurde und der erste Exporterfolg für die schlüsselfertige Errichtung eines Kernkraftwerks durch Kanada. Aufgrund der Kernwaffen-Proliferation in den 1970ern und 1980ern war die Anlage im Verdacht, für die Produktion von kernwaffenfähigem Plutonium missbraucht zu werden. Diese Vorwürfe legten sich nach Aufklärung der Sachlage und Verschärfung der IAEA-Sicherheitskontrollen (Safeguards) im Kernkraftwerk wieder. In den 1980ern und 1990ern verschlchterte sich der Anlagenzustand und das Werk wurde umfangreich nachgerüstet, erlangte aber nicht mehr seinen alten Neuzustand. Seit 2013 sind zwei neue Reaktoren geplant.

Geschichte

Am 4. Juni 1956 verkündete das Atomic Energy Council von Pakistan, ansässig in Karatschi, dass man beschlossen habe einen Forschungsreaktor in Westpakistan zu errichten, sowie ein Kernkraftwerk für Ostpakistan, dem heutigen Bangladesch, vorsehe. Spezifikationen gab es allerdings nur für den Forschungsreaktor, für das Kernkraftwerk nicht.[1] Ab 1959 wurde allerdings auch die Integration von Kernkraftwerken in das Stromnetz des Distrikts Karatschi in der Provinz Sindh vorgesehen. Zu diesem Zeitpunkt war der District Karatschi hinsichtlich seiner Energieversorgung eine autarke Enklave gewesen, sodass dies durchaus attraktiv schien, allerdings nur attraktiver gewesen wäre, wenn eine Verbindung zum größeren westpakistanischen Netz bestünde und damit ein mögliches Kernkraftwerk für den wirtschaftlicheren Betrieb eher unter Volllast ausgenutzt werden könnte. Der Bau schien dennoch auch in dem unabhängigen Stromnetz attraktiv, da dadurch der nötige Bau einer neuen Gaspipeline nach Karatschi zur Sicherung der Energieversorgung und des Industriebedarfs um mehrere Jahre hätte verzögert werden können. Dies waren vornehmlich die überlegenen Vorteile des Kernkraftwerks gegenüber den anderen Optionen eines Gaskraftwerks oder eines Kohlekraftwerks in Karatschi. Allerdings konnte Karatschi als potentieller Kernkraftwerksstandort insbesondere dadurch punkten, dass die Stadt ein wichtiger Seehafen war und über die nötige Schwerindustrie als größte Industriestadt Pakistans verfügte, um Komponenten für die Anlage zu fertigen und zu verfrachten.[2]

Im Jahr 1961 beauftragte die Pakistan Atomic Energy Commission die im US-Bundesstaat Missouri ansässige Internuclear Company eine Studie für mögliche Standorte zu erstellen für den Bau von drei Kernkraftwerk in West- und Ostpakistan. Das Vorergebnis wurden im Juni 1961 der Pakistan Atomic Energy Commission zugespielt in dem empfohlen wurde nur Kernkraftwerke mit einer Leistung von mindestens 100 MW in Karatschi, Lyallpur (heute Faisalabad und Standort des Kernkraftwerks Chashma) und eines in Chittagong in Ostpakistan zu errichten. Pakistan war zusammen mit der US-Regierung in Verhandlungen über den Bau von drei Kernkraftwerken getreten und besonders an der Auszahlung eines Kredits über die Weltbank interessiert. Die Planungen waren aber noch zu ungewiss für einen Kredit.[3] Parallel dazu wurde eine zweite unabhängige und parallel laufende Standortstudie seitens der IAEA vorgenommen. Karatschi wurde als Standort seitens der IAEA bestätigt, in Ostpakistan allerdings der Standort Ruppur.[4][5] Aufgrund des steigenden Bedarfs und der Netzgrößen legte man fest, dass in Ostpakistan nur eine Anlage mit 50 MW entstehen solle, während für Westpakistan eine Anlage der doppelten Größe vorgesehen war.[6] Man sah vor, dass Ruppur vor Karatschi errichtet werden solle und das erste Kernkraftwerk in Pakistan werden solle.[7] Grund hierfür war, dass man 1963 beschloss, bis 1965 zwei 66 MW starke Gasturbinen zur Deckung des Energiebedarfs von Karatschi zu installieren und danach erst den Zubau neuer Wasserkraftwerke vorsah. Erst bei einer Integration des autarken Energienetzes des Distriks Karatschi mit dem westpakistanischen Netzes sollte der Zubau des Kernkraftwerks neu erwogen werden.[8] 1963 spezifizierte man den Standort auf ein Gelände, 24 Kilometer westlich der Millionenstadt Karatschi.[9]

Block 1

Trotz der Unsicherheit bezüglich der Kosten für ein Kernkraftwerk ging man noch im Jahr 1963 pragmatisch vor und nahm Verhandlungen mit verschiedenen Ländern auf. Während man für Ruppur in Ostpakistan einen Leichtwasserreaktor bevorzugte, der aus den Vereinigten Staaten von Amerika stammen sollte, nahm man für die Anlage im westpakistanischen Karatschi Verhandlungen mit Kanada auf. Kanada bot an für 57,33 Millionen US-Dollar einen 132 MW starken CANDU-Reaktor zu liefern, der 44,5 Millionen US-Dollar an Devisen einbringen würde. Hinsichtlich des Erzeugungspreises wäre die Anlage daher konkurrenzfähig zu einem Gaskraftwerk gewesen. Kanada garantierte die Vollendung der Anlage innerhalb der kürzesten Zeit bis 1968.[9][10] Als direkter Vertragspartner sollte die Canadian General Electric auftreten, die den Block liefern und aufbauen sollte. Aufgrund der zugesicherten Termine war damit klar, dass Karatschi vor Ruppur realisiert werden würde.[11] Seitens Pakistan war die Finanzierung des Kernkraftwerks Karatschi zu diesem Zeitpunkt bereits gesichert.[12]

Am 24. Mai 1965 unterzeichnete der Vorsitzende der Pakistan Atomic Energy Commission mit der Canadian General Electric den Vertrag für die schlüsselfertige Errichtung eines 137 MW starken CANDU-Reaktors zu einem Festpreis von 51 Millionen US-Dollar. Mit dem Turbosatz für zusätzliche 4 Millionen Dollar aus Japan von Hitachi und den zusätzlich zu leistenden Arbeiten für 8 Millionen Dollar seitens Pakistan lag der Gesamtpreis der Anlage vertraglich bei 63 Millionen Dollar. Allerdings erklärte in der anschließenden Pressekonferenz in Toronto der Vorstand der Canadian General Electric, James Herbert Smith, dass man zweieinhalb Jahre in schwierigen Verhandlungen mit Pakistan stand und dabei stark die Gefahr hinnahm, dass rund eine halbe Millionen US-Dollar alleine für Werbezwecke für die pakistanische Seite ohne Ergebnis ausgegeben worden wären. Für die kanadische Elektrizitätsindustrie war die Bestellung von KANUPP, wie es offiziell in Pakistan hieß, der größte bisher unterzeichnete Einzelexportauftrag.[13] Am 29. Dezember 1965 wurde ein weiterer Vertrag unterzeichnet für die Gewährung eines 48 Millionen US-Dollar Kredits für den Bau des Werks durch Kanada.[14] Vertraglich wurde ebenfalls zur Sicherstellung, dass der Reaktor nicht für militärische Zwecke missbraucht wird, ähnlich wie mit Indien mit dem von Kanada exportierten Kernkraftwerk Rajasthan ein bilaterales Abkommen zu gegenseitigen Kontrollbesuchen der Aufsichtsbehörden unterzeichnet.[15] Im Januar 1966 wurde mit der Standorterschließung für die Anlage begonnen.[16] Der pakistanische Außenminister Zulfikar Ali Bhutto erklärte gegenüber Kanada allerdings, dass man bei der Entwicklung einer Kernwaffe durch Indien ebenfalls den militärischen Weg gehen würde und eine Kernwaffe entwickeln werde.[17]

Bau

Am 1. August 1966 ging der Block offiziell in Bau.[18] Auf Basis der Erfahrungen, die beim Bau des Kernkraftwerks Douglas Point durch Atomic Energy of Canada Limited gemacht wurden, dass die Konstruktion mehr Zeit in Anspruch nehmen würde als ursprünglich geplant, sowie dies Auswirkungen auf den Preis haben würde, hatte Canadian General Electric für den Auftrag eine Bauzeit von 55 Monaten (vier Jahre und sieben Monate) zugesichert.[19] Bis Frühjahr 1968 schaffte es die Canadian General Electric bereits 60 % der Hochbauarbeiten fertigzustellen und die Turbinenhalle sowie das Schaltanlagengebäude waren vor der Fertigstellung. Das Reaktorgebäude war zu diesem Zeitpunkt zu 30 % errichtet. Allerdings gab es im Sommer 1967 schwere Fluten, die die Bauarbeiten teilweise zum Erliegen brachten und das Kernkraftwerksgelände überschwemmten. Dies führte abseits des Hochbaus zu zahlreichen Verzögerungen beim Bau der Anlage. Das Betriebspersonal für die Anlage, dass sich seit 1966 am Kernkraftwerk Douglas Point in der dreijährigen Ausbildung befand, begann 1968 das letzte Ausbildungsjahr. 1967 begann die Canadian General Electric mit der Produktion des Brennstoffs für die Anlage.[16] Im Oktober 1967 gab es einen weiteren Zwischenfall, als Demonstrationen gegen niedrige Löhne einerseits zu einer Unterbrechung der Bauarbeiten führten, andererseits ausarteten und dabei Baugeräte, Gebäude und Fahrzeuge beschädigt wurden. Die Pakistan Atomic Energy Commission forderte daraufhin die Canadian General Electric auf die Arbeiten bis auf weiteres einzustellen. Die Arbeiten durfte die Canadian General Electric erst mit ausdrücklicher Genehmigung seitens der Pakistan Atomic Energy Commission wieder aufnahmen.[20]

Am 8. Februar 1969 verschiffte Hitachi den Turbosatz zum Kernkraftwerk Karatschi. Es war der erste Exportauftrag für einen Turbogenerator seitens Hitachi. Bestellt wurde der Turbosatz bereits 1966 seitens der Canadian General Electric. Bei der Turbine handelt es sich um eine Hochgeschwindigkeitsturbine, ausgelegt für ein 50 Hertz Stromnetz, mit einer Betriebsgeschwindigkeit von 3000 Umdrehungen pro Minute. Der Generator hat eine Scheinleistung von 163 Megavoltampere.[21] Im Jahr 1970 wurde begonnen der Reaktor auf seine Funktionsfähigkeit zu testen, begonnen mit der Druckprobe, die erfolgreich abgeschlossen werden konnte.[22] Im November 1970 war klar, dass der Block erst 6 Monate später ans Netz gehen können.[23]

Betrieb

Vertraglich sah man ursprünglich vor, dass die Anlage bis 1968 am Netz sei,[13] allerdings führten Verzögerung bereits im Jahr der Vertragsunterzeichnungen dazu, dass die Inbetriebnahme bis 1970 aufgeschoben werden musste.[15] Im Jahr 1969 wurde ein Trilaterales Abkommen zwischen der IAEA, Kanada und Pakistan unterzeichnet, dass das Kernkraftwerk Karatschi als erste Kernkraftanlage in Südostasien unter der Sicherheitskontrolle der IAEA stellt. Dieses Abkommen sollte eine Art Vorbildfunktion haben und andere Staaten dazu bewegen, dass deren Anlagen unter Sicherheitskontrollen der IAEA unterstellt werden.[24] Im November 1969 wurden sechs Betriebsingenieure der Atomic Energy of Canada Limited an die Canadian General Electric verliehen für die Inbetriebnahme und ersten Betriebsversuche des Blocks. Das Personal wurde nur für diesen Zweck am Kernkraftwerk NPD und am Kernkraftwerk Douglas Point geschult.[25] Am 1. August 1971 wurde der Block erstmals kritisch gefahren.[18][23] Die IAEA bewertete Karatschi als bisher fortschrittlichstes Kernkraftwerksprojekt, das seitens der Canadian General Electric errichtet wurde mit kritischem Auge auf dem BHWR am Kernkraftwerk Gentilly, von dem sich das Unternehmen in Kooperation mit Atomic Energy of Canada Limited viel versprach. In Karatschi sollte das Personal der Atomic Energy of Canada Limited nur bis zur Netzsynchronisation im Oktober 1971 anwesend bleiben und danach den Kraftwerksbetrieb voll in die Hände der Pakistani übergeben. Die Pakistan Atomic Energy Commission selbst erklärte, dass entsprechend viel Know-how gewonnen wurde, um ein zweites Kernkraftwerk im Norden des Landes zu bauen, das Kernkraftwerk Chashma nahe Pabna. Ruppur war zu diesem Zeitpunkt für Pakistan kein Thema mehr, da sich im gleichem Jahr Ostpakistan abspaltete und als Bangladesch zu einem unabhängigen Land wurde.[26]

1970er

Am 18. Oktober 1971 wurde der Block erstmals mit dem Stromnetz des Distrikts Karatschi synchronisiert und speiste damit Elektrizität aus.[18][23] Aufgrund des ausgebrochenen Kriegs zwischen Pakistan und Indien kam es zwischen dem 2. und 3. Dezember zu einer Konfrontation beider Kriegsmächte vor der Küste der Stadt Karatschi. Indien reagierte damit strategische Ziele in der Stadt anzugreifen, darunter gab es Luftschläge gegen Öllager und anderen strategischen Einrichtungen. Obwohl das Kernkraftwerk als leichtes Ziel angesehen wurde verzichtete Indien darauf das Kernkraftwerk anzugreifen. Der Grund hierfür ist, dass Pakistan ohne Probleme eine militärische Antwort senden könnte und ebenfalls ohne Probleme nukleare Ziele wie das Kernkraftwerk Rajasthan, das Kernkraftwerk Tarapur oder das Bhabha Kernforschungszentrum hätte erreichen können.[27] Das Ereignis war das erste Mal in der Geschichte, dass sich ein Kernkraftwerk in einem Kriegsgebiet befunden hatte. Die einzige Auswirkungen auf das Kernkraftwerk Karatschi ereignete sich in der Nacht vom 2. auf dem 3. Dezember, als während eines Angriffes das Elektrizitätsnetz getroffen wurde und das Personal der Canadian General Electric, das zu diesem Zeitpunkt aufgrund des Probebetriebs 25 Mann vor Ort hatte, eine Reaktorschnellabschaltung vornehmen musste. Die kanadische Regierung gab infolge des Krieges die Anweisung den Reaktor bis auf weiteres stillzulegen und das Personal vorerst aus dem Kernkraftwerk zu evakuieren, sowie die kanadischen Experten aus Pakistan abzuziehen.[28] Die Canadian General Electric erklärte daraufhin, dass die Inbetriebnahme erst im Sommer 1972 erfolgen werde.[29] Im Juni 1972 nach Beruhigung des Konflikts und Reparaturen am Stromnetz ging der Block mit einer Leistung von 35 MW wieder ans Netz und lieferte rund 20 % des Energiebedarfs von Karatschi.[30] Aufgrund der Verzögerung fuhr der Block erst am 5. Oktober erstmals unter Volllast und speiste seine 125 MW in das Elektrizitätsnetz von Karatschi ein. Die Anlage deckte ab diesen Zeitpunkt rund 50 % des Energiebedarfs im Netz.[31]

Staatspräsident Zulfikar Ali Bhutto, 1973

Am 28. November 1972 wurde das Kernkraftwerk unter Anwesenheit des pakistanischen Staatspräsidenten Zulfikar Ali Bhutto eingeweiht. Bhutto hob hervor, dass die Einweihung des Kernkraftwerks ein historischer Schritt für Pakistan gewesen sei um mit der modernen Technik zu gehen. Er hob besonders hervor, dass Pakistan ein Teil des Atomzeitalters sein wolle. Als Anerkennung verkündete der Staatspräsident, dass alle Angestellte des Kernkraftwerks ein zusätzliches Honorar zum monatlichen Lohn erhalten werden zwischen 200 und 1000 Rupien. Für die Arbeiter die spezielle Dienste bei der Realisierung des Projekts geleistet haben wurden Ordern und andere Anerkennungen für ihre Arbeit verliehen.[32][33] Der Endpreis für die Anlage wurde an diesem Tag bekanntgegeben und betrug 480 Millionen Rupien (105 Millionen US-Dollar).[34]

Am 7. Dezember 1972 wurde der Block in den kommerziellen Betrieb überführt.[18] Bis Oktober 1973 erzielte das Kernkraftwerk Karatschi eine Verfügbarkeit von 80 % seit dem ersten Volllastbetrieb. Dabei erzeugte die Anlage rund 500 Gigawattstunden an Elektrizität. Im Gegensatz zu den anderen CANDU-Anlagen von Atomic Energy of Canada Limited gab es bis zu diesem Zeitpunkt keine einzige Leckage an den Brennelementen. Hinsichtlich der Verfügbarkeit schlug die Anlage ebenfalls die anderen Anlagen der gleichen Linie.[35] Aufgrund der positiven Betriebserfahrung wurden die vorherigen Vorurteile, dass nur gering entwickelte Länder keine komplizierten Kernkraftwerke sicher betreiben können, ausgeräumt.[36] Kanada lieferte zusätzlich neben dem Kernkraftwerk ab 1973 bereits eine Urananreicherungs- und Brennstofffertigungsanlage, die ab 1975 fertigen Brennstoff für das Kernkraftwerk Karatschi produzieren sollte.[37] Seit 1974 bemühte sich Kanada neben den bisher akzeptierten IAEA-Sicherheitskontrollen zusätzliche Kontrollen zuzulassen. Dies führte in der darauf folgenden Zeit zu Streitigkeiten zwischen beiden Staaten, da Kanada immer weiter versuchte mehr Kontrollen zu ermöglichen. Kanada hat aufgrund des Konflikts zu dem bereits gelieferten Brennstoff keine neuen Verträge mit Pakistan über Brennstofflieferungen mehr unterzeichnen wollen, bis eine Einigung gefunden würde.[38]

Aufgrund eines Anlagenfehlers im Kernkraftwerk Karatschi am 6. Juni 1975 kam es zu einer kritischen Situation im autarken Stromnetz des Distrikts Karatschi. In der Folge kam es dazu, dass es während des Anlagenstillstandes zwischen 19:00 Uhr und 23:00 Uhr zu Stromausfällen kam, da die Karatschi Energy System Company nicht in der Lage war, die Ersatzkapazität für den Ausfall des Kernkraftwerks Karatschi zur Verfügung zu stellen. Der Bedarf zu dieser Zeit betrug in dem Stromnetz etwa 320 bis 340 MW. Die Lage spannte sich zusätzlich an, nachdem bei dem Ausfall auch die Trinkwasserpumpen für die Stadt Karatschi versagten und die Stadt völlig ohne Wasserversorgung war. Gerade im Juni, einem der heißesten Monate in der Region, wurde dieses aber benötigt. Zwar hatte die Karatschi Energy System Company abseits des Kernkraftwerks Karatschi zusätzliche Kapazitäten von 384 Megawatt, allerdings waren die größten Erzeugungskapazitäten, ein 125 MW starker Block, sowie ein 66 MW starker Block, aufgrund unzuverlässigen Betriebs nicht verfügbar, sodass weder die Leistung noch die Versorgungssicherheit zur Verfügung gestellt werden konnten, wie dies beim Kernkraftwerk Karatschi der Fall war. Der Reaktorblock erreiche 1973 eine Verfügbarkeit von 71 % und 1974 eine Verfügbarkeit von 77 % und konnte daher 40 % der Versorgung in dem Energiesystem sichern. Die beiden anderen Kraftwerke waren allerdings neuer.[39] Um das Energieloch zu schließen kontaktierte die Karatschi Energy System Company in einem Hilferuf die staatliche Water and Power Development Authority (WAPDA), die eine große Zahl von Wasserkraftwerken besitzt und den Bedarf decken konnte.[40] Das Kernkraftwerk Karatschi konnte allerdings wieder schneller angefahren werden, sodass die Anlage die Stromversorgung sichern konnte. Noch im Dezember 1975 war der konventionelle 125 MW-Kraftwerksblock der Karatschi Energy System Company nicht verfügbar, da die Reparaturen an der Anlage andauerten. Im Dezember 1975 übernahm das Kernkraftwerk Karatschi die Versorgung von 37 % des Distrikts Karatschi.[41]

Nachdem Pakistan 1976 plante eine Wiederaufbereitungsanlage von Frankreich zu erwerben und in Chashma südlich von Islamabad zu errichten, machte Kanada die Aufforderung, entweder diesen Vertrag zu stornieren, oder Kanada beendet sämtliche Kooperation auf diesem Gebiet mit Pakistan. Kanada vermutete, dass Pakistan an einer Kernwaffe arbeite um dem am 18. Mai 1974 zur Atommacht aufgestiegenen Indien ein Gegengewicht zu bieten. Pakistans Premierminister Zulfikar Ali Bhutto lehnte dies allerdings ab, worauf Kanada am 29. Dezember 1976 die Zusammenarbeit und damit auch die Lieferung von Brennstoff, die Lieferung von Ersatzteilen und die technische Unterstützung für das Kernkraftwerk Karatschi einstellte und die einst geplante Anreicherungsanlage zur Brennstofffertigung nicht errichtete. Am 3. Januar 1977 erklärte der Verteidigungs- und Außenminister Aziz Ahmed, dass man andere Quellen gefunden habe um die Kontingente für die Anlage zu sichern. Eine Spezifizierung gab er nicht, der Betrieb sei allerdings dadurch gewährleistet.[42] Dass man allerdings so sehr gegen die Lieferung der Wiederaufbereitungsanlage war und diese Gegenmeinung auch von den Vereinigten Staaten von Amerika seitens des US-Präsidenten Jimmy Carter unterstützt wurde, war der Fakt, dass das Kernkraftwerk Karachi genug Lagerkapazitäten hatte, um den abgebrannten Brennstoff für die nächsten 20 Jahre zu lagern. Eine Anlage wäre erst bei Erreichen dieses Zeitraums legitim gewesen. Darin sahen andere Staaten eine Bestätigung, dass Pakistan den Bau einer Kernwaffe zum Ziel habe,[43] zumal zu diesem Zeitpunkt nur rund 16 Tonnen an abgebrannten Brennstoff angefallen waren. Für den Betrieb einer Wiederaufbereitungsanlage wären unter ökonomischen Gesichtspunkten mindestens 500 Tonnen nötig, äquivalent zu 15 bis 20 Reaktoren, die stetig für Nachschub sorgen.[44] Auf Druck der Vereinigten Staaten von Amerika stornierte Frankreich die Verhandlungen über die bereits teilweise errichtete Wiederaufbereitungsanlage 1979.[45]

Wegen fehlenden Brennstoffs blieb der Block 1979 weitestgehend abgeschaltet.[46]

1980er

Am 1. September 1980 gab der Vorsitzende der Pakistan Atomic Energy Commission bekannt, dass man erfolgreich eine Brennstofffertigungsanlage im Nuklearpark Chashma errichtet und in Betrieb genommen habe. Der erste Brennstoff wurde für das Kernkraftwerk Karatschi gefertigt und bereits erfolgreich im Betrieb erprobt. Das Natururan für den Brennstoff stammte aus eigenen Uranlagerstätten Pakistans. Pakistan war damit eines der weltweit 12 Länder, die in der Lage waren aus eigenen Quellen eigenen Brennstoff zu fertigen. Die Fertigungsanlage wurde mit dem Know-how Pakistans ohne Unterstützung anderer Staaten errichtet und betrieben.[47] Allerdings bevorzugte man noch im gleichen Jahr den Zukauf von Uran aus dem Niger, da es noch keine kommerzielle und preiswerte Gewinnung von Uran in Pakistan gab. Aufgrund der Produktion vermutete man allerdings, dass das Kernkraftwerk Karatschi für den Bau von Kernwaffen missbraucht werden könnte. Zwar befand sich auch eine mutmaßliche Urananreicherungsanlage geplant von Pakistan in Chashma südlich von Islamabad bereits im Bau, jedoch hatte Karatschi über den neunjährigen Betrieb im abgebrannten Brennstoff bereits rund 110 Kilo an Plutonium erzeugt, das für 15 Kernwaffen gereicht hätte. Allerdings wurde der Missbrauch des abgebrannten Brennstoffs von Experten ausgeschlossen, da das Abklingbecken mit diesem Brennstoff unter den IAEA-Sicherheitskontrollen stand und diese Veränderung sofort der Weltöffentlichkeit bekanntgegeben hätte.[45] Um einen Missbrauch auszuschließen verdoppelte ab September 1981 die IAEA ihre Kontrollen im Kernkraftwerk Karatschi. Allerdings konnte die IAEA selbst nicht nachweisen, welche Materialien wirklich durch den Reaktor gelangten was bedeutet, dass außerhalb der Kontrollen möglicherweise nukleares Material bestrahlt wurde und ohne Aufenthalt in dem Abklingbecken bereits wieder verbracht wurde. Die IAEA konnte sich ansonsten nur an die Aufzeichnungen der Betriebsbücher verlassen. Deren Korrektheit konnte nur durch das anwesende Personal verifiziert werden, allerdings nicht durch eine unabhängige Quelle.[48]

Ein indischer Diplomat erklärte 1982, dass man Hinweise bekommen habe, dass bereits kurze Bestrahlungen im Kernkraftwerk Karatschi stattgefunden hätten. Um die Überwachung zu gewährleisten begann die IAEA im Einverständnis mit Pakistan Kameras in der Anlage zu installieren.[49] Die Kameras haben allerdings die Schwäche, dass nur alle 15 bis 20 Minuten eine Aufnahme stattfindet. Eimunuel Morgan, ein ehemaliger IAEA-Inspektor, zweifelte ebenfalls die Effizienz an, da er davon ausging, dass die Elemente möglicherweise ein identisches Erscheinungsbild haben wie die Brennelemente, sodass verdächtige Objekte nicht ausgemacht werden können.[50] Allerdings nahm Pakistan eine Systemmodifikation vor, die eine kurzzeitige Bestrahlung unmöglich machte und die Produktion von Plutonium für Kernwaffen im Reaktor ineffizient. Pakistan ersetzte das Brennstoffplanprogramm STOKE, das von Kanada beim Bau installiert wurde, durch ein selbst entworfenes System mit der Bezeichnung SIMFUP (engl. für Simplified Fuel Scheduling Programme). Das Programm ermöglichte die Werte des Reaktors hin zu einem höheren Abbrand zu erhöhen. Durch die Erhöhung des Neutronenflusses im Zentrum des Kerns und durch weniger Ladezeiten wurde so der Endabbrand des Reaktors stark erhöht und damit der Betrieb des Reaktors für die Elektrizitätserzeugung effizienter gemacht. SIMFUP erlaube es auch im Gegensatz zu STOKE täglich Informationen zum Status des Kerns abzurufen und etwaige Brennstoffleckagen sofort festzustellen. Für die IAEA war dadurch das Verfolgen der Wechselaktivitäten am Reaktor besser nachverfolgbar.[51] Pakistan nahm seit dem Ende der technischen Unterstützung seitens Kanadas kontinuierlich Verbesserungen an der Anlage vor und war in der Lage, Ersatzteile selbst für die Anlage und die Reaktorsektion zu fertigen. Eine besondere Nachrüstung war eine neue Schwerwasseranlage mit der dreifachen Größe, die zuvor Kanada mitgeliefert hatte. Durch die Nachrüstungen war es möglich, dass das Werk mit einer Verfügbarkeit zwischen 1978 und 1981 von 74 % im internationalen Durchschnitt lag.[52]

Im Bezug auf die Kameras, die im Kernkraftwerk Karatschi installiert wurden, stellte sich heraus, dass die Kameras nacheinander alle Fehlfunktionen aufwiesen und nicht so liefen, wie es die IAEA vorsah. Der IAEA-Generaldirektor Hans Blix erklärte dazu, dass sich Pakistan dagegen wehrte zusätzliche neue Kameras im Kernkraftwerk zu installieren.[53] Die andere Seite war auch, dass die Kameras eine schlechte Auflösung haben und einige offiziell unbeabsichtigt verstellt wurden, sodass die Linse verdeckt war.[54] Ein Dokument des Kongress der Vereinigten Staaten von Amerika hatte zudem die Vermutung gestärkt, dass Pakistan kleine Anteile an Plutonium aus dem abgebrannten Brennstoff entnommen habe.[53] Die Aufbereitung soll in den ehemals mit Frankreich begonnenen Anlagen stattfinden, welche seitens Pakistans fertiggestellt worden sein sollen.[55] Andere Angaben von Experten aus den Vereinigten Staaten von Amerika ergänzten, dass bereits Heiße Zellen (Schutzkammern für die Handhabung von radioaktiven Stoffen mit Fernbedienungseinrichtungen) im Pakistan Institute of Technology (kurz PINSTECH) seit 1980 abgebrannten Brennstoff aus Karatschi für die Extrahierung von Plutonium handhaben.[56] Allerdings gab es 1983 Neukalkulierungen der IAEA im Bezug auf den abgebrannten Brennstoff und das daraus extrahierte Plutonium woraufhin man davon ausging, dass Pakistan unmöglich mit dem Brennstoff aus das Kernkraftwerk Karatschi eine Kernwaffe bauen konnte.[57]

Die IAEA klakulierte, dass bei einem normalen Reaktorbetrieb 1700 bis 1800 Brennelemente benötigt werden würden, um eine einzige Plutoniumkernwaffe zu bauen. Täglich würden 4 Brennelemente am Reaktor gewechselt, sodass das Vertauschen oder Stehlen von abgebrannten Brennelementen für die benötigte Menge rund 20 Jahre in Anspruch nehmen würde, wenn die Anlage weiterhin unter den Sicherheitskontrollen der IAEA betrieben würde. Neben der verbesserten Kameraüberwachung durch zuverlässigere Modelle kann auch nicht das pakistanische Brennstoffplanprogramm umgangen werden. Bei einem voll geladenen Kern (28 Tonnen) erzeugt der CANDU-Reaktor in Karatschi rund 50 bis 55 Kilo Plutonium, von dem allerdings 20 bis 25 % unbenutzbares 240Pu ist. Allerdings sind aufgrund der geringen Effizient der Anlage selbst unter der Berücksichtigung, dass Pakistan die Anlage ohne IAEA-Sicherheitskontrollen betriebenen würde, die Gewinnung von Plutonium aus diesem Rektor sehr zweifelhaft, da bei der gesamten Bruteffizienz des Reaktors von 20 % immer noch 10 Jahre nötig wären um eine einzelne Kernwaffe zu bauen. Das zuvor unter Generalverdacht gestandene Pakistan akzeptierte im Februar 1983 für das Kernkraftwerk Karatschi neue Bedingungen der IAEA-Sicherheitsprüfungen unter unilateralen Bedingungen.[57]

Ab 1985 ging die neue, von Pakistan selbst entwickelte Schwerwasserproduktionsanlage in Betrieb. Allerdings gab es große Probleme mit der Anlage, weshalb bereits kurz darauf mehrere Anlagenteile modifiziert werden mussten, da es zu Störungen an der Anlage kam.[58] Hinsichtlich der Anlagennachrüstung inspizieren im Februar 1986 Ingenieure der Kraftwerk Union AG das Kernkraftwerk Karatschi. Der Betreiber der Anlage hatte diverse Wünsche an die Kraftwerk Union AG gestellt, darunter die Nachrüstung der Reaktorelektronik, des Aufbaus eines Simulators, sowie der Veräußerung von Wissen. Die Geschäftsbeziehungen waren sich jedoch schwierig, da die Bundesrepublik Deutschland Mitglied der Nuclear Suppliers Group war und daher der Export nach Pakistan ohne weiteres so nicht möglich wäre. Allerdings war die Kraftwerk Union AG auch in Indien entsprechend aktiv mit der Genehmigung der Regierung der Bundesrepublik. Im Jahr 1988 beauftragte das Kernkraftwerk Karatschi die Kraftwerk Union AG für die Messung des Neutronenflusses im Reaktor Systeme zu liefern. Der Auftragswert belief sich auf eine Millionen Mark. Das Kernkraftwerk Karatschi schlug vor, um die Teile nach Pakistan zu bekommen, dass die 64 prozentige Siemens-Tochter Siemens Pakistan Engineering Ltd die Bauteile hierfür bei der Kraftwerk Union AG bestelle und die Instrumente in Pakistan zusammenbaut. Die Siemens Pakistan Engineering Ltd verkaufe anschließend die Teile an das Kernkraftwerk Karatschi.[59]

Am 18. April 1989 verursachte ein defekter Dichtungsring am Reaktor zum Auslaufen von 30 bis 35 Tonnen schwerem Wasser. Das Leck wurde während des Anfahrvorgangs bemerkt. Die Pakistan Atomic Energy Commission erklärte der Öffentlichkeit aber, dass man nicht genug schweres Wasser zu Verfügung habe, weshalb ein mehrmonatiger Stillstand bevorstand.[60] Innerhalb Pakistan ging die Presse sehr kritisch mit diesem Zwischenfall um, da der Reaktor für eine große Revision seit Juli 1988 abgeschaltet war für Reparaturen an den Druckröhren, an denen sich die Dichtungsringe befinden und die Naht abdichten, die den Übergang zum Reaktorbehälter, genannten Calandria, bildet, die mit schwerem Wasser befüllt ist. Das ausgelaufene schwere Wasser in dem Block wurde geborgen und gereinigt. Im Mai 1989 kündigte der Vorsitzende der Pakistan Atomic Energy Commission an, dass innerhalb von vier Monaten der Block wieder in Betrieb gehen könne nach der Reinigung und der Aufbereitung in der kraftwerkseigenen Schwerwasseranlage. Der Block sollte im September bereits wieder laufen. Die Presse bezweifelte dies und rechnete mit einem Stillstand von einem Jahr. Aufgrund weiterer Vorwürfe und Hinweise auf einen schlechten Zustand der Sicherheisteinrichtungen kündigte die IAEA einen Kontrollbesuch an.[61] Die Inspektion seitens des Assessment of Safety Significant Events Teams (kurz ASSET) sollte zwischen dem 18. und 29. September 1989 stattfinden und den Zwischenfall näher untersuchen.[62] Am 23. Oktober 1989 konnte der Block wieder ans Netz gehen.[63]

Zwischen 1984 und 1989 wurde der Reaktor umfangreich nachgerüstet und mit neuen Mikroprozessor basierenden Computern ausgestattet, sowie auf pakistanische Eigenprodukte und teilweise neue importierte Produkte umgerüstet. Allerdings lief der Block nicht mehr regelmäßig unter Volllast um die Komponenten zu schonen.[64] Einer der anderen Gründe für die Modernisierung war, dass nach dem Reaktorunfall von Tschernobyl 1986 eine Studie angefertigt wurde und offenbarte, dass das Kernkraftwerk Karatschi weder technisch ausreichend, noch organisatorisch gegen einen auslegungsüberschreitenden Unfall gewappnet ist. Es gab weder einen Evakuierungsplan für die Stadt Karatschi, noch rechnete man damit, dass das Personal möglicherweise nach einem Unfall von den Folgen betroffen wäre, die sich direkt am Kernkraftwerk befinden.[65] Zusätzlich wollte 1989 Pakistan eine Anlage der Schweizer Firma Sulzer erwerben, um das Tritium aus dem schwerem Wasser zu filtern. Sulzer machte ein Angebot für eine Anlage, die 30 Millionen Dollar kosten sollte. Pakistan war der Preis allerdings zu hoch, weshalb die den Kauf ablehnte. Andere Anbieter waren nicht zu finden, da zu diesem Zeitpunkt die Firma Sulzer weltweit das einzige Unternehmen war, dass solche Anlagen vermarktete.[66]

1990er

Im Jahr 1992 stellte der Premierminister Nawaz Sharif eine Kommission zusammen, die über die Zukunft des Kernkraftwerks Karatschi entscheiden sollte. Zusätzlich holte der Premierminister Rat von Ministerien, darunter auch vom Finanzministerium. Bereits frühzeitig stand fest, dass man den Betrieb des Werkes durch sehr umfangreiche Nachrüstungen nach dem Ende der Standzeit im Jahr 2002 um zehn Jahre bis 2012 verlängern wollte.[67] Die Regierung stimmte dieser Entscheidung zu, sodass für das Kernkraftwerk deshalb bis 1993 das SOK-Programm ausgearbeitet wurde. „SOK“ steht für „Safe Operation of KANUPP“ und sollte rund 853 Millionen Rupien (25 Millionen Dollar) kosten. Langfristig soll, wie der Name schon sagt, der sichere Betrieb der Anlage gewährleistet werden. Die Kosten werden seitens der Pakistan Atomic Energy Commission getragen. Zwischen 1992 und 1993 wurden bereits 154 Millionen Rupien seitens des Finanzministeriums für das Programm freigegeben. Als Primärmaßnahmen gilt neben den Ersatz veralteter Komponenten insbesondere die Aufrüstung der Elektronik und EDV auf den Stand der Technik.[68] Ursprünglich sah man auch vor die Leistung des Blocks zu erhöhen und auf den gewonnenen Erkenntnissen der Nachrüstungen eine 300 MW starke Version zu entwickeln für zukünftige Kernkraftwerke im Land.[69] Entgegen der ehemaligen Bestimmungen überwand Kanada seine Meinung und half teilweise in bestimmten Bereichen bei der Nachrüstung des Kernkraftwerks Karatschi. Nach Jahrzehnten des Kontaktabbruchs half Kanada damit wieder Pakistan beim Betrieb seines CANDU-Reaktors. Für die Nachrüstung des Kontrollequipments wurde zur Erprobung, Kalibrierung, Reparatur und Nachrüstung seitens der Pakistan Atomic Energy Commission mit dem Kernkraftwerk Karatschi zusammen bereits 1984 ein Labor eingerichtet, um die neuen Teile außerhalb des Kernkraftwerks erproben zu können.[70] Für die Erneuerung der Steuer- und Leittechnik wurde noch 1993 die französische Firma Cegelec beauftragt, eine Tochter der Alcatel-Alstom Firmengruppe, für rund 60 Millionen Franc (10,8 Millionen Dollar).[71] Auch der Einbau neuer Druckröhren wurde vorgenommen, da bereits 1987 erstmals ein Kanal begann durch zuhängen, sodass ein Brennstoffwechsel unter Last nicht mehr möglich war. Der betroffene erste Kanal G12 hing in der Mitte insgesamt 4 Zentimeter abweichend von der Achse durch.[72]

Im Jahr 1997 schloss Alstom ein Abkommen mit Pakistan über die Lieferung von elektronischer Ausrüstung im Wert von zwei Millionen Dollar für das Kernkraftwerk Karatschi ab über seine Abteilung in Belgien. Weltweit gab es politischen Protest gegen diese Lieferung, was zu einer Krise innerhalb Belgiens führte.[73] Der zu diesem Zeitpunkt noch eingebaute Neutronenflussmonitor konnte den Fluss nicht richtig messen, weshalb der Block die vorherigen Jahre nur mit reduzierter Leistung betrieben wurde. Die belgische Regierung blockierte allerdings die Lieferung dieses sicherheitsrelevanten Equipments, auch aufgrund der Tatsache, dass Neutronenflussmonitore auf der Verbotsliste der Nuclear Suppliers Group standen und nicht an Staaten geliefert werden dürfen, die nicht die IAEA-Sicherheitskontrollen vollständig adaptiert haben. Die neue Regierung erklärte, dass man die Lieferung zulasse, wenn das Kernkraftwerk Karatschi zum Zeitpunkt der Lieferung in Betrieb ist (um sich bei Ankunft sich zu vergewissern, dass die Anlage zur Montage wieder abgefahren wird) und dass Pakistan die IAEA-Sicherheitskontrollen im vollem Umfang akzeptiert. Im November 1999 fuhr Pakistan den Block wieder an um eine der Bedingungen zu erfüllen. Bei der anderen Bedingungen war es aber eher unwahrscheinlich, dass Pakistan diese akzeptieren würde. Die Pakistan Atomic Energy Commission schrieb daraufhin an den IAEA-Generaldirektor Mohammed El-Baradei, ob er die belgische Regierung nicht in einem Brief um die Lieferung des Neutronenflussmonitors bitten könne. Am 18. November 1999 schrieb El-Baradei den Brief mit der Bitte, die sicherheitsrelevanten Komponenten zu liefern, da die Regierung damit die Sicherheit des Kernkraftwerks gefährde. Allerdings kam dieser bis Februar 2000 nicht beim Premierminister Belgiens an. Ein Sprecher des belgischen Außenministeriums erklärte zwar, dass der Brief angekommen sei, allerdings erst noch durch die anderen Ministerien zirkuliere. Brüssel sehe allerdings keine Änderung in der Haltung und wies den Vorwurf zurück die Sicherheit des Kernkraftwerks Karatschi zu gefährden. Der Diplomat des Premierministers, Peter Moors, gab den Kommentar hinzu, dass Pakistan die Anlage dann nicht betreiben solle, wenn sie nicht sicher sei.[74] Der Export nach Pakistan erfolgte infolge dieser Haltung nie.

2000er

Bis zum Beginn des 21. Jahrhunderts erzeugte das Kernkraftwerk Karatschi aufgrund eines Alters und der fehlenden Bauteile für den sicheren Betrieb nur noch einen Bruchteil der Energie, die es eigentlich erzeugen könnte. Der Block fuhr nur noch mit reduzierter Leistung und man vermutete bereits, dass man ihn nie wieder unter Volllast betrieben könne mit dem fehlenden Wissen.[75] Aufgrund des ausbleibenden Betriebs des Kernkraftwerks Karatschi und des schlechten Zustands anderer Kraftwerke in Pakistan, führten die Kraftwerksausfälle zu einer Energiekrise im Land.[76] Im Jahr 2001 unterzeichnete Atomic Energy of Canada Limited ein Abkommen mit der Pakistan Atomic Energy Commission über die Durchführung einer Kanalintegritätsprüfung.[77] Im Jahr 2002 erreichte der Block seine Standzeit von 30 Jahren, woraufhin die Anlage für eine Generalüberholung am 5. Dezember vom Netz ging.[78] Der Block lief zu diesem Zeitpunkt seit Jahren nur noch mit einer Leistung von 50 MW. Allerdings erwarte man, dass man nach der Überholung ebenfalls nicht mehr unter Volllast fahren können würde, weshalb man die Leistung auf 100 MW begrenzte. Dafür sollte die Standzeit um ganze 15 Jahre verlängert werden. Aufgrund des desolaten Zustands wurde die Planung für die anderen beiden Blöcke konkreter.[79] Nach der Wiederinbetriebnahme des Blocks im Mai 2004 besserte sich der Zustand allerdings kaum, sodass die Anlage fast durchgehend nur mit einer Leistung von 40 MW fuhr.[80] Diese Leistungsvorgabe wurde von der pakistanischen Aufsichtsbehörde vorgegeben und wird nur dann aufgehoben, wenn weitere spezifische Nachrüstungen vorgenommen werden würden.[81]

Stilllegung

Ursprünglich hatte der Reaktor eine garantierte Standzeit von 30 Jahren und hätte 2002 stillgelegt werden müssen. Im Jahr 1992 entschied eine Kommission, den Betrieb um 10 Jahre zu verlängern.[67] Seitens der Angestellten im Kernkraftwerk Karatschi wurde ab 1993 primär für einen längeren Betrieb bis zu 50 Jahre zum Jahr 2022 geplant.[82] Bei der Überholung im Jahr 2002 wurde die Standzeit um 15 Jahre bis in das Jahr 2017 verlängert.[79] Nach aktuellen Plänen aus dem Jahr 2013 soll die Anlage stillgelegt werden, sobald der erste neue 1000 MW Reaktor zwischen 2019 und 2020 am Netz ist.[83] Pakistan plante 1998, fünf Jahre vor der Stilllegung die Gelder für die Stilllegung und den Rückbau des Blocks angespart zu haben.[84]

Am 1. August 2021 wurde die Stilllegung der Blocks vollzogen.[18]

Block 2 & 3

Nach der Fertigstellung des ersten Blocks gab es ab 1972 bereit Pläne einen zweiten Block zu errichten, der neben der Energieerzeugung zur Meerwasserentsalzung dienen sollte. Die Meerwasserentsalzung sollte zusätzlich durch eine Solaranlage beheizt werden und in Kombination mit dem Reaktorblock betrieben werden.[37] Die Pläne wurden allerdings nach 1974 aufgrund finanzieller und technischer Probleme nicht weiterverfolgt.[85] im Jahr 2001 gab es erneut Planungen für einen 300 MW starken Druckwasserreaktor, baugleich mit den Anlagen, die auch am Kernkraftwerk Chashma installiert wurden und werden. Der Reaktor, designiert als KANUPP-2, sollte allerdings nicht direkt am gleichen Standort errichtet werden, an dem sich der CANDU-Block KANUPP-1 befindet. Eine entsprechende Standortevaluierung begann bereits 2000 und wurde 2001 abgeschlossen.[86] Im Jahr 2002 erklärte man, dass man bald mit den Arbeiten an KANUPP-2 und dem zweiten Block in Chashma beginnen wolle, spezifizierte dafür aber keine Termine.[87] Im Jahr 2003 wurde die Machbarkeitsstudie nicht nur für einen, sondern für zwei 300 MW starke Druckwasserreaktoren, KANUPP-2 und KANUPP-3 genehmigt.[79] Im Jahr 2004 legte die Pakistan Atomic Energy Commission allerdings fest, dass der Bau von KANUPP-2 erst erfolgen wird, wenn der zweite Block am Standort Chashma vollendet sein wird, was rund 7 Jahre bis 2010 dauern sollte. Aus ökonomischer Sicht wäre es allerdings sinnvoller gewesen, den Bau von KANUPP-2 schnell zu realisieren, unabhängig von der Anlage in Chashma, da ansonsten die Kosten für die Anlage höher liegen könnten. Die Pakistan Atomic Energy Commission wollte deshalb die Planungen prüfen und eventuell mit dem Bau bereits 2005 zu beginnen. [88] Die letzte Entscheidung hatte allerdings die Regierung, die eine Entscheidung hinauszögerte.[89] Im Jahr 2007 genehmigte die Regierung für den Zukauf des Geländes ein Budget von 1,6 Milliarden Rupien.[90]

Modell eines ACP1000 auf der 57. IAEA-Generalkonferenz

Entgegen der alten Planungen wurden 2007 die Reaktormodelle abgeändert, die von der Volksrepublik China geliefert werden sollten. Statt der 300 MW starken CNP300 sollten nunmehr zwei CNP1000 geliefert werden. Im Rahmen dessen bat Pakistan die Nuclear Suppliers Group um einige Ausnahmen.[91] Allerdings stieg eines der Unternehmen aus der Planung dieses Reaktordesigns aus, weshalb Pakistan erneut kleinere Blöcke in den Planungen berücksichtigte. China hatte zu diesem Zeitpunkt kein anderes Modell dieser Leistungsklasse, dass ohne Lizenzrechte zweiter hätte exportiert werden können. Im April 2014 unterzeichnete die China National Nuclear Company ein Abkommen für den Export von zwei ACP1000, dem Nachfolgemodell des CNP1000, nach Pakistan, allerdings ohne eine Spezifikation, wo die Anlagen errichtet werden würden. Im Juni 2013 gab die Planungskomission bekannt, dass die Reaktoren für KANUPP-2 und KANUPP-3 verwendet werden sollen, sodass nunmehr erneut zwei 1000 MW starke Blöcke vorgesehen waren.[92] Die Kosten für die beiden Blöcke sollen sich auf 959 Milliarden Rupien (9,6 Milliarden Dollar) belaufen. Das Exikutivkommittee der Nationalen Wirtschaftsbehörde genehmigte Anfang Juli 2013 die Gelder für die Blöcke.[93][94] Aufgrund der Mitgliedschaft in der Nuclear Suppliers Group und des kontroversen Exports sprach sich die Volksrepublik zwar gegen einen Austritt aus der Vereinigung aus, wollte aber den Export durchführen. Indien kritisierte diesen Schritt und erklärte, dass man sehr besorgt sei in einer Zeit, in der Pakistan weiterhin an Kernwaffen arbeite, die Volksrepublik dem Land aber noch mehr nukleare Einrichtungen exportiere.[95]

Ende August 2013 unterzeichnete die China National Nuclear Company den Vertrag für die schlüsselfertige Errichtung der beiden Blöcke. Die Unterzeichnung fand in Shanghai im Beisein der sekundären Vertragspartner für das Projekt statt. Die Projektstruktur ist allerdings fast identisch zu der, die bereits die Lieferung der Blöcke am Kernkraftwerks Chashma vornahm.[96][97] Am 26. November 2013 erfolgte der erste Spatenstich für die Anlage durch den pakistanischen Premierminister Nawaz Sharif in Karatschi. Damit begannen die Arbeiten zur Erschließung des Baugrundes für die beiden neuen Blöcke. Sharif sprach von einem stolzen Moment in der Energiegeschichte Pakistans und der erste Schritt zu einem lastabwurffreien Pakistan.[98][99] Die Regierung der Provinz Sindh hat sich allerdings gegen den Bau der beiden Blöcke ausgesprochen aufgrund der Gefahren, die sie durch die Nutzung der Kernenergie sieht.[100]

Aufgrund einer Klage von Aktivisten, die sich bis zum obersten Gerichtshof der Provinz Singh gezogen hatte, wurde am 20. Oktober 2014 die Genehmigung für die Vorarbeiten am Standort entzogen mit sofortigen Vollzugs eines Baustopps. Ursache hierfür ist, dass der Gerichtshof die Vorwürfe der Aktivisten bestätigt sieht und Beweise gefunden habe, dass die Umweltverträglichkeitsprüfung für die beiden Blöcke nicht mit der angemessenen Öffentlichkeitsbeteiligung umgesetzt wurde. Ebenso wurden die Katastrophenschutzplanungen bei einem Unfall in der Prüfung nicht berücksichtigt, gleiches gilt für die Evaluierung der Risiken und Gefahren bei Erdbeben.[101] Am 18. November verlängerte der oberste Gerichtshof dieses Urteil bis zum 26. November. Die Pakistan Atomic Energy Commission und die Pakistan Atomic Energy Regulatory Authority legten zwar gemeinsam ein Positionspapier vor, das allerdings vom Anwalt der vier klagenden Gegner ausargumentiert wurde. Bei den vier Klägern handelt es sich um die Filmmacherin Sharmeen Obaid-Chinoy, den beiden Physikern Pervez Amirali Hoodbhoy und Abdul Hameed Nayyar, sowie den Architekten Arif Belgaumi. Der Gerichtshof gab innerhalb der Sitzung bekannt, dass man ebenfalls den Antrag von zwei zusätzlichen Aktivisten zulasse, an der Klage teilzunehmen.[102] Letztlich wurde die Klage abgelehnt.

Bau

Der Baubeginn wurde im Jahr 2014 für beide Blöcke ursprünglich für Ende 2014 vorgesehen.[92] Die Bauzeit der beiden Blöcke wurde auf 72 Monate festgelegt.[98] Während eines Besuchs des Premierministers Nawaz Sharif in der Stadt Karatschi wurde am 20. August 2015 der Bau von Karatschi 2 offiziell begonnen. Der Premierminister nahm dazu an der Zeremonie teil und eröffnete die Bauarbeiten. Er gratulierte der Pakistan Atomic Energy Comission für den zeitlichen Stadt der Bauarbeiten an dem Block, während er dem ersten Gießen des Betons beiwohnte.[103][104] Am 31. Mai 2016 ging Block 3 in Bau.[18]

Betrieb

Bei der 72 Monate dauernden Bauzeit ist anzunehmen, dass die Blöcke 2020 und 2021 ans Netz gehen.[92] Am 8. März 2021 ging Block 2 erstmals ans Netz. Am 4. März 2022 ging Karatschi 3 erstmals ans Netz.[18]

Block 4 & 5

Bereits 2014 gab es Pläne für eine Erweiterung des Kernkraftwerks Karatschi um zwei weitere Blöcke.[105] Am 8. September 2021 unterzeichnete die Pakistan Atomic Energy Commission ein Rahmenabkommen Abkommen mit der Zhongyuan Engineering Cooperation unter anderem über den Transfer von Kerntechnik nach Pakistan. Dies beinhaltet ebenfalls die Vorplanungen für zwei weitere Blöcke im Kernkraftwerk Karatschi, Karatschi 4 und 5. Die Anlagen sollen Kopien von Karatschi 2 und 3 werden und ebenfalls mit Reaktoren des Typs Hualong One ausgestattet werden. Die sind Teil eines Gesamtabkommens, dass auch den Bau von zwei baugleichen Blöcken für das Kernkraftwerk Muzaffargarh vorsieht.[106] Die Inbetriebnahme der Blöcke ist nach Stand 2019 für 2029 und 2030 vorgesehen, allerdings erst nach der Inbetriebnahme der beiden Blöcke im Kernkraftwerk Muzaffargarh.[107]

Standortdetails

Technik Block 1

KANUPP-1 ist mit einem Druckschwerwasserreaktor des Typs CANDU-137 ausgestattet. Die thermische Leistung des Reaktors beträgt 433 MW, womit der Block eine elektrische Leistung von 137 MW erreicht, von denen 125 MW in das Elektrizitätsnetz gespeist werden. Seit 2013 fährt der Block mit eine reduzierten thermischen Leistung von 337 MW, von denen 100 MW brutto elektrisch erzeugt werden und 90 MW in das Elektrizitätsnetz gespeist werden.[18] Der CANDU-137 ist ein Sondermodell und stellt bereits die Weiterentwicklung des CANDU-200 dar, der erstmals im Kernkraftwerk Douglas Point zum Einsatz kam und enthält zusätzliche Verbesserungen aus dem langfristigen Betrieb des NPD. So wurde seitens Canadian General Electric der Calandria-Tank in den Reaktor integriert, was die Gammastrahlung die vom Reaktor ausgeht stark minderte, die Abschaltsysteme des Reaktors verbessert und der Brennelementwechsel auf Last optimiert. Karatschi war der erste CANDU-Reaktor der zusätzlich per Ablass des Moderators Ausfallsicher eine Abschaltung vollziehen konnte.[13] Eine weitere Besonderheit war das Containment der Anlage, das zuvor noch nicht so für CANDU-Anlagen realisiert wurde. Die Höhe des Containments beträgt 37 Meter und der Innendurchmesser 35 Meter. Das Containment wurde von der französischen Firma GECTI entwickelt.[108]

Die gasförmigen radioaktiven Emissionen aus dem Block werden über den 60 Meter hohen Fortluftkamin abgeleitet. Neben Tritium, Tritiumoxid und den standardmäßigen Edelgasen 14Ar, 88Kr, 138Xe mit Tochterprodukten, werden auch Iod und andere radioaktive Partikel abgeleitet. Das Kernkraftwerk Karatschi unterscheidet sich hinsichtlich der freigesetzten Stoffe nicht von anderen Kernkraftwerken, außer in der etwas stärkeren Freisetzung von Tritium. Neben Vor- und Absolutfiltern, sowie Aktivkohlefiltern, besitzt der Block zusätzlich noch ein Strukturkühlsystem für den Beton im Reaktorgebäude, um die Freisetzung von 14Ar zu minimieren. Feste leicht radioaktive Stoffe werden auf dem Gelände in einer Verbrennungsanlage entsorgt, alle anderen leicht- und mittelradioaktiven Abfälle, die nicht brennbar sind, werden in Betonwannen mit einer Länge von 9 Meter und einer Breite von 3 Meter mit einer Tiefe von 3 Meter, verstärkt mit einer 10 cm dicken Betonfüllung rundherum, auf dem Gelände für eine unbestimmte Zeit gelagert. Wenn die Betonwannen befüllt sind, zirka 30 Zentimeter unter dem oberen Rand, wird der Rest der Wanne mit Sand und Erde verfüllt und anschließend zubetoniert. Flüssige radioaktive Abfälle aus dem Reaktorbetrieb werden innerhalb der genehmigten Grenzen in das Meer abgeleitet nach einer Lagerzeit zum groben Abklingen der Radioaktivität in Rückhaltetanks. Die Aktivität darf bei der Einleitung nicht den Wert von 4×10-7 µCi/ml überschreiten. Die Vorgänge zur Ableitung und Entsorgung radioaktiver Abfälle unterscheiden sich nicht von anderen Kernkraftwerken.[109]

Auf Basis des CANDU-137 in Karatschi entwickelte Pakistan seine Plutoniumreaktoren, die an der Kerntechnischen Anlage Khusab errichtet wurden. Die Entwicklung erfolgte in enger Zusammenarbeit mit der Volksrepublik China, die ebenfalls Schwerwasserreaktoren von der Sowjetunion importierte um Plutonium für Kernwaffen zu erzeugen.[110]

Meerwasserentsalzung

Für das eigene Brauchwasser besitzt der Block eine Entsalzungsanlage, die mit der Umkehrosmose funktioniert und am Tag 454 Kubikmeter Meerwasser entsalzen kann.[111] Mit der Überholung des Blocks sollte eine neue Demonstrationsentsalzungsanlage am Kernkraftwerk errichtet werden.[112] Die Kapazität sollte 1600 Kubikmeter am Tag betragen, war ursprünglich aber dreimal größer geplant. Wegen der geringen Leistung, die der Block noch fahren kann, lohnte sich eine größere Anlage aber nicht mehr.[111] Diese Demonstrationsanlage, die die Pakistan Atomic Energy Commission zusammen mit der IAEA realisieren wollte, sollte direkt mit Dampf aus dem Kernkraftwerk betrieben werden. Im Jahr 2007 begann die Herstellung der Komponenten.[113]

Verfügbarkeit

Noch 1967 ging man davon aus, dass der Block eine gesicherte Verfügbarkeit von 70 % aufweise und damit gut mit Kohlekraftwerken und Gaskraftwerken konkurrieren könne. Bei einer Verfügbarkeit von 90 % wäre das Kernkraftwerk sogar der billigste Erzeuger im Stromnetz des Distrikts Karatschi gewesen.[114]

Technik Block 2 & 3

Die beiden Blöcke 2 und 3 sollen mit Druckwasserreaktoren des Typs ACP1000 ausgestattet werden, der eine elektrische Bruttoleistung von 1100 MW erreicht, von denen 1017 MW in das Elektrizitätsnetz gespeist werden.

Wissenswertes

  • Der 137 MW starke erste Block würde bei einem Betrieb von 100 Jahren rund 100 Millionen Kilowattstunden erzeugen. Dies ist äquivalent zu der geschätzten Energie, die der Naturreaktor Oklo innerhalb von einer halben Millionen Jahren erzeugt hatte.[115]
  • Aufgrund der fehlenden Expertise in der zerstörungsfreien Inspektion von Komponenten suchte die Pakistan Atomic Energy Commission regelmäßig über Anzeigen durch die IAEA Nuklearingenieure für eine bestimmte Zeitperiode.[116]
  • Unter dem Vorwand, schweres Wasser für das Kernkraftwerk Karatschi zu benötigen, lieferte die Volksrepublik in den 1990ern schweres Wasser nach Pakistan, das allerdings später tatsächlich in dem ersten Plutoniumreaktor in Khusab verwendet wurde.[110]

Daten der Reaktorblöcke

Das Kernkraftwerk Karachi besteht aus einem aktiven Reaktor, ein weiterer ist in Bau, sowie einen stillgelegten Block.

Reaktorblock[18]
(Zum Ausklappen Block anklicken) 		Reaktortyp Leistung Baubeginn Netzsyn-
chronisation 		Kommer-
zieller Betrieb 		Stilllegung
Typ Baulinie Netto Brutto

Einzelnachweise

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Siehe auch

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