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Kernkraftwerk Zimmer

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Kernkraftwerk Zimmer
Reaktorgebäude rechts mit Turbinenhalle mitte, links der Kühlturm
Reaktorgebäude rechts mit Turbinenhalle mitte, links der Kühlturm
Standort
Land Flag of the United States.svg Vereinigte Staaten
Bundesstaat Ohio
Ort Moscow
Koordinaten 38° 51′ 57″ N, 84° 13′ 40″ WTerra globe icon light.png 38° 51′ 57″ N, 84° 13′ 40″ W
Reaktordaten
Eigentümer Siehe unten
Betreiber Cincinnati Gas & Electric
Vertragsjahr 1969
Bau storniert 1984
Bau storniert 1 (840 MW)
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Die Quellen für diese Angaben sind in der Zusatzinformation einsehbar.

Das Kernkraftwerk Zimmer (englisch Zimmer Nuclear Power Plant) sollte nahe der Ortschaft Moscow im US-Bundesstaat Ohio entstehen. Die Anlage wurde über die 1970er errichtet, allerdings kamen über die Jahre Qualitätsmanagementprobleme auf, die letztlich zu Ermittlungen der Nuclear Regulatory Commission führten und letztlich zu hohen Nachbesserungskosten, auf deren Basis die Entscheidung fiel den Bau zu stornieren. Das Kernkraftwerk wurde in ein Kohlekraftwerk umgebaut. Namensgeber für die Anlage ist William H. Zimmer, President der Cincinnati Gas & Electric zwischen 1962 und 1975.[1][2]

Geschichte

Block 1

Gegen Ende 1969 gab die Cincinnati Gas & Electric bekannt für 240 Millionen Dollar einen Siedewasserreaktor mit einer Leistung von 840 MW bei General Electric für ein Kernkraftwerk nahe der Gemeinde Moscow im Bundesstaat Ohio zu bestellen. Als Ingenieur-Architekt wurde das Unternehmen Sargent & Lundy beauftragt, die die Anlage bis Januar 1975 in Betrieb nehmen wollten.[3] Nachdem sich ab 1979 Verzögerungen im Genehmigungsverfahren der US-Kernkraftwerke ergaben, erwartete man nicht mehr, dass der Inbetriebnahmetermin bis 1975 gehalten werden könne.[4] Am 6. April 1970 beantragte die Cincinnati Gas & Electric die Baugenehmigung für Zimmer 1, die seitens der Atomic Energy Commission 31 Monate nach Antragstellung am 30. Oktober 1972 erteilt wurde.[5]

Bau

Am 1. Januar 1972 begann der Bau des Blocks.[6] Während der Bau zunächst über Jahre zügig und problemlos verlief, gab es 1974 erste Hinweise von Arbeitern, dass die Qualitätskontrolle auf der Baustelle nicht angemessen waren.[7] Im Jahr 1978 beschuldigte der Arbeiter Thomas Applegate vom Architekt-Ingenieur Sargent & Lundy den Auftragsnehmer für Schweißarbeiten, die Henry J. Kaiser Company, dessen Arbeiter Schweißnähte der Anlage unter nuklearem Standard geschweißt haben sollen. In der Folge begannen Untersuchungen seitens der Nuclear Regulatory Commission in Zimmer 1. Hierbei wurden mehrere Auffälligkeiten an mehren Schweißnähten gefunden, bis hin zu gefälschten Qualitätsnachweisen für diese Nähte, die darauf hinwiesen, dass die Qualitätssicherung auf der Baustelle nach Ansicht des zuständigen NRC-Inspektors massiv versagte aufgrund unzureichend gebildeter Prüfer und die dadurch gemachten falschen Rückschlüsse auf die Prüfung. Die ganze Situation spitzte sich bis 1980 zu, als die Henry J. Kaiser Company begann die eigenen Prüfer im Unternehmen einzuschüchtern und zu bedrängen, sowie Zahlungen an die Prüfer zu reduzieren ohne Absprache. Vereinzelt wurden diese auch von ihrer Position degradiert. Seitens des Materialprüfers David Jones wurde bestätigt, dass bis 1982 die Anlage in einem sehr schlechten Zustand sei und daher keine Chance sehe, dass die Anlage in diesem Zustand zukunftsnah in Betrieb gehen könne. Auch NRC-Inspektoren wurden entsprechend schikaniert und 1982 mit dreckigen Abwässern mit Ausscheidungen bespritzt, was seitens der NRC zu einer Untersuchung führte. Während den Ermittlungen wurde ebenfalls klar, dass die Cincinnati Gas & Electric aktiv an der schlechten Qualitätssicherungspolitik beteiligt war. Dies führte dazu, dass Cincinnati Gas & Electric zu einer Strafzahlung durch die NRC verdonnert wurde[8] von über 200.000 Dollar.[9]

Während einer Prüfung der Qualitätsinspektoren im Dezember 1981 kam es dazu, dass mehrere Qualitätsnachweise für Schweißnähte nicht auffindbar waren. Die beiden Prüfer, Con Milan und der stellvertretende Direktor des National Board of Boiler and Pressure Vessel Inspectors, Richard Jagger, stellten fest, dass die Arbeit des Qualitätsmanagement in diesem Umfang nicht gewährleistet werden könne am Bau des Kernkraftwerks Zimmer, weshalb es zusätzliche Untersuchungen des National Board of Boiler and Pressure Vessel Inspectors gab. Hierbei wurde auch herausgefunden, dass auch seitens der Cincinnati Gas & Electric mehrere Verstöße gegen den ASME-Code vorlagen. Fraglich war auch die Auslegung des Mark II-Containments der Anlage. In der Gesamtanlage wurden bis 1982 insgesamt 6619 fragliche Schweißnähte ausfindig gemacht, die überprüft werden müssten.[8] Aufgrund der Beanstandungen der letzten zwei Jahre, darunter Fehler an Schweißnähten, Änderungen an Aufzeichnungen und fehlende Qualitätsnachweise, entschied im November 1982 die Nuclear Regulatory Commission nach einer Abstimmung der Behördenführung, die 3:2 Stimmen ausging, dass die Cincinnati Gas & Electric alle sicherheitsbezogenen Arbeiten an Zimmer 1 unterbrechen muss, bis die Nuclear Regulatory Commision einen entsprechenden Bericht des außenstehenden Gutachters vorliegen habe. Bis zu diesem Zeitpunkt war der Bau der Anlage nahezu abgeschlossen.[10] Die Cincinnati Gas & Electric bat die Nuclear Regulatory Commission vergeblich üb die Fortführung der Arbeiten und kündigte an die Bechtel Corporation als gemeinsamen Projektmanager in das Projekt mit zu involvieren und eine entsprechende Bestandsaufnahme der Anlage anzufertigen. Seitens der Nuclear Regulatory Commission wurde es allerdings kritisch gesehen, dass Bechtel die Bestandsaufnahme machen sollte, da das Unternehmen zwar das Qualitätsmanagement an vielen Kernkraftwerken hervorragend ausgeführt habe, zu dieser Zeit aber ähnliche Probleme bei dem Nachweis der Qualität am Kernkraftwerk Midland hatte.[9] Seitens Thomas Applegate wurde Bechtel jedoch als politisch unantastbar angesehen und als privater Ermittler unabhängig genug, die Prüfung durchzuführen.[11] Während die Cincinnati Gas & Electric davon ausging, dass ein Review der Anlage rund drei Wochen dauern würde,[9] erwartete der zuständige Commissioner der Nuclear Regulatory Commision, James Keppler, dass dies mindestens 6 Monate in Anspruch nehmen würde.[11]

Kurz nach dem Baustopp wurde der grobe Maßstab des Problems bekannt: Rund 70 % der Schweißnähte (zirka 4200 Stück[12]) an strukturellen Einrichtungen mussten nachgebessert werden, sowie einige wenige Nähte an Rohrleitungen, die als nicht qualifiziert identifiziert wurden.[11] Im Dezember 1982 wollte die Nuclear Regulatory Commission entscheiden, ob sie die Bechtel Corporation das Review durchführen lassen sollte, da nach Ansicht der Behörde das Unternehmen in einem Intressenkonflikt stand. Bechtel soll einerseits das Review durchführen, aber auch Sargent & Lundy als Architekt-Ingenieur für die Vollendung des Kernkraftwerks Zimmer ersetzen. Cincinnati Gas & Electric sah hierbei aber auch die Maßnahme einer Kosteneinsparung, da die Bechtel Corporation gleich die Bestandsaufnahme der Anlage für die Fortführung der Arbeiten machen könne.[12] Letztlich wurde Bechtel zum Prüfer ernannt und prüfte die Anlage bis Oktober 1983 auf ihre Substanz. Im Abschlussbericht wurde letztlich benannt, dass die Reparatur der Probleme die Gesamtkosten der Anlage auf 3,1 Milliarden Dollar anheben könnten.[7] Dies führte erstmals zu der Überlegung den Bau der Anlage zu stornieren, da auch die Ohio Public Utilities Commission ankündigte nicht zu erlauben, dass die Cincinnati Gas & Electric die zusätzlichen Kosten über den Strompreis abschreiben könnte, da die Kosten vornehmlich wegen schlechten Managements entstanden und nicht generell aus dem Projekt resultierten. William Dickhoner, Präsident der Cincinnati Gas & Electric, blieb daher nur die Option die Anlage zu vollenden ohne die Garantie zu haben, die Kosten jemals wieder einzuholen, oder die Anlage zu stornieren und 640 Millionen Dollar Verlust über den Strompreis abzuschreiben.[13]

Die ergebenen Kostenschätzungen deckten in vielen Bereichen Nachbesserungsbedarf auf, der sich auf 1,1 bis 1,8 Milliarden Dollar belaufen hätte. Diese wären zusätzlich zu den bereits investierten 1,7 Milliarden Dollar hinzugekommen. Am 21. Januar 1984 entschied die Cincinnati Gas & Electric zusammen mit den beiden anderen Anteilseignern den Bau des Blocks Zimmer 1, der zu 97 % vollendet war, zu stornieren[14] und zu untersuchen, ob man die Anlage in ein Kohlekraftwerk umbauen könnte. Peter Forster, Präsident der Dayton Power & Light, erklärte dazu, dass die einfache Aufgabe des Projekt knapp 14 Jahre an Arbeit einfach verwerfen würde. Aus Sicht der Kunden sei es daher keine Option einfach vom Projekt wegzugehen und ihm den Rücken zuzuweisen.[7]

Gegen den Lieferanten des Reaktorsystems, General Electric, sowie dem Ingenieur-Architekt, Sargent & Lundy, erhoben die drei Anteilseigner eine Schadensersatzklage um die 400 Millionen Dollar,[15] aufgrund der finanziellen Schäden die bei Änderung der Auslegung und beim Bau des Containments entstanden. Vor einem Geschworenengericht gab es einen Anhörungsprozess zu dem Fall. Dabei wurde allerdings festgestellt, dass General Electric für die finanziellen Forderungen, die die Energieversorger stellten, nicht haftbar gemacht werden kann. Im Jahr 1988 einigten sich General Electric und die drei Energieversorgungsunternehmen außergerichtlich mit der Zahlung von 78,3 Millionen Dollar als Entschädigung.[16]

Umbau in Kohlekraftwerk

Das Kohlekraftwerk im Jahr 2008

Bereits zum Zeitpunkt der Stornierung erwägte man den Umbau in ein Kohlekraftwerk, das zu den gleichen Kosten vollendet werden konnte, wie wenn man den Reaktorblock ohne die Modifikationen vollendet hätte. Man erwartete zudem, dass die Energy Commission von Ohio günstigere Tarifgenehmigungen gewähren würde, als wenn man das Kernkraftwerk alleine vollständig storniert hätte ohne einen Teil der Anlage für ein Kohlekraftwerk weiterzunutzen. Dabei gab es allerdings technische Fragen, die noch keine festen Kostenrechnungen hierfür erlaubten. Auch der Umbau des Turbosatzes war unklar, ob die Anlage am Ende 800 MW Leistung wie das Kernkraftwerk, oder gar 1100 MW leisten würde.[14] Am 1. August 1984 fiel die Entscheidung für den Umbau der Anlage in ein 1300 MW starkes Kohlekraftwerk, wofür die Investition weiterer 1,7 Milliarden Dollar nötig war.[15] Der 41 Millionen Dollar-Auftrag für die Lieferung von zwei konventionellen Dampfturbinen für das Kohlekraftwerk wurde 1988 an General Electric vergeben, nachdem man sich außergerichtlich über Entschädigungssummen für den Bau des Kernkraftwerks einigte. Zusätzlich wurde für die Finanzierung der Turbinen rund 50 % des Erlöses aus dem Verkauf der nicht mehr benötigten Reaktorkomponenten an General Electric übertragen.[16]

Das Kohlekraftwerk ging am 31. Dezember 1990 erstmals ans Netz als mi 1300 MW neuntstärkster Kohleblock der Welt.[17] Weltweit war es die erste und bisher einzige Konversion eines Kernkraftwerks in ein Kohlekraftwerk als Hybridblock. Die Anlage wurde so modifiziert, dass ein Turbogenerator bestehend aus einer Hoch- und einer Mitteldruckturbine einen 975  MVA Generator antreibt, der knapp 900 MW leistet. Der Dampf wird anschließend in die Turbine des Reaktorblocks weitergeleitet, wo lediglich der Hochdruckteil entfernt wurde und nur mit den Niederdruckteilen gefahren wird. Dort werden weitere 497 MW erzeugt.[18]

Block 2

Bereits bei der Bestellung des ersten Blocks 1969 räumte General Electric der Cincinnati Gas & Electric die Option ein, einen zweiten baugleichen Reaktorblock innerhalb eines Jahres kurzfristig zu bestellen, der 1976 ans Netz gehen könnte.[3] Bereits im Januar 1970 wurde die Option ausgeübt und der Reaktorblock Zimmer 2 für 440 Millionen Dollar bei General Electric bestellt,[19] stornierte Ende 1970 aber den Block wieder, nachdem offensichtliche Verzögerungen im Genehmigungsverfahren zu erwarten waren, die eine Inbetriebnahme frühstens 1978 machbar gemacht hätten.[4] Mit der Vorstellung des General Electric BWR-6 im Jahr 1972 bot General Electric einen 20 % stärkeres Reaktormodell an. Zimmer-2 war der letzte Reaktor, der vor der Fokussierung auf den BWR-6 als älteres Modell angeboten wurde.[20] Dies führte zu einem Umdenken bei der Cincinnati Gas & Electric, die 1972 einen neuen Auftrag für Zimmer 2 für einen 1170 MW starken BWR-6 an General Electric vergab, der bis 1982 am Netz sein sollte.[21] Für den Block wurde nie der Antrag auf Baugenehmigung gestellt und die Planungen 1978 wieder storniert.[22]

Standortdetails

Der Standort des Kernkraftwerks Zimmer befindet sich direkt am Ohio River bei Flusskilometer 712,9, rund 39 km südöstrlich der Stadt Cincinnati. Der Standort hat eine Fläche von 2,6 und liegt im hinteren Bereich der Staufläche durch den Markland Dam und seinen Schleusen 140 km oberhalb. Der Standort liegt 151 Meter über den Meeresspiegel. Geologisch ist der Standort auf dem Indiana-Ohio-Plateu seismisch stabil gelegen.[23]

Eigentümer und Betreiber

Eigentümer der Anlage waren die drei Unternehmen Cincinnati Gas & Electric, Columbus & Southern Ohio Electric und Dayton Power & Light, von denen die Cincinnati Gas & Electric als Mehrheitseigentümer und Bauherr der Anlage auftrat, sowie später auch den Betrieb übernehmen sollte.[3] Die Eigentümerverhältnisse an Block-1 und Block-2 sollten für den ursprünglich baugleichen Block identisch sein.[19] Nach dessen Stornierung und der Bestellung als BWR-6, unterscheideten sich die Anteilsverhältnisse zum ersten Block.[21]

Eigentümer
  • Block-1[3] (Block-2 bis 1970[19])
    • 37 % Cincinnati Gas & Electric
    • 32 % Columbus & Southern Ohio Electric
    • 31 % Dayton Power & Light
  • Block-2 (ab 1974)[21]
    • 40 % Cincinnati Gas & Electric
    • 28,5 % Columbus & Southern Ohio Electric
    • 31,5 % Dayton Power & Light
Betreiber
  • Cincinnati Gas & Electric[3]

Technik Block 1

Der Block sollte mit einem Siedewasserreaktor des Typs BWR-5 ausgestattet werden, der eine thermische Leistung von 2436 MW erreichen sollte.[23] Er sollte eine Bruttoleistung von 840 MW erreichen und 810 MW netto ins Netz speisen.[6] Die Kühlung der Anlage sollte durch einen 146 Meter hohen Naturzug-Nasskühlturm erfolgen, der einen Basisdurchmesser von 116 Meter aufweist.[23]

Daten der Reaktorblöcke

Das Kernkraftwerk Zimmer sollte aus einen Block bestehen, dessen Bau storniert wurde.

Reaktorblock Reaktortyp Leistung Baubeginn Netzsyn-
chronisation
Kommer-
zieller Betrieb
Stilllegung
Typ Baulinie Netto Brutto
Zimmer-1[6] SWR GE BWR-5 810 MW 840 MW 01.01.1972 Bau am 01.01.1984 storniert

Einzelnachweise

  1. Cincinnati USA Regional Chamber: Great Living Cincinnatians - William H. Zimmer. Abgerufen am 16.11.2008. (Archivierte Version bei Internet Archive)
  2. Cincinnati Stock Exchange Project: Cincinnati Gas and Electric, 08.12.2009. Abgerufen am 22.10.2019. (Archivierte Version bei Internet Archive)
  3. a b c d e Kerntechnische Gesellschaft (Bonn, Germany), u.a.: Atomwirtschaft, Atomtechnik, Band 14. Handelsblatt GmbH, November 1969. Seite 504.
  4. a b Kerntechnische Gesellschaft (Bonn, Germany), u.a.: Atomwirtschaft, Atomtechnik, Band 16. Handelsblatt GmbH, Januar 1971. Seite 3.
  5. Kerntechnische Gesellschaft (Bonn, Germany), u.a.: Atomwirtschaft, Atomtechnik, Band 17. Handelsblatt GmbH, Dezember 1972. Seite 591.
  6. a b c Power Reactor Information System der IAEA: „Nuclear Power Reactor Details - ZIMMER-1“ (englisch) (Archivierte Version bei Internet Archive)
  7. a b c The New York Times: NEARLY COMPLETED NUCLEAR PLANT WILL BE CONVERTED TO BURN COAL, 22.01.1984. Abgerufen am 22.10.2019. (Archivierte Version bei Internet Archive)
  8. a b United States. Congress. House. Committee on Interior and Insular Affairs. Subcommittee on Energy and the Environment: Quality Assurance at the Zimmer Nuclear Station: Oversight Hearing Before the Subcommittee on Energy and the Environment of the Committee on Interior and Insular Affairs, House of Representatives, Ninety-seventh Congress, Second Session, on Quality Assurance at the Zimmer Nuclear Station, U.S. Government Printing Office, 1982.
  9. a b c The Washington Post: NRC Orders Construction Halt on Zimmer Nuclear Power Plant, 13.11.1982. Abgerufen am 22.10.2019. (Archivierte Version bei Internet Archive)
  10. Kerntechnische Gesellschaft (Bonn, Germany), u.a.: Atomwirtschaft, Atomtechnik, Band 28. Handelsblatt GmbH, Januar 1983. Seite 4.
  11. a b c The New York Times: U.S. ORDERS CONSTRUCTION HALT ON OHIO ATOM PLANT, 13.11.1982. Abgerufen am 22.10.2019. (Archivierte Version bei Internet Archive)
  12. a b United Press International: NRC faces Zimmer investigation decision, 16.12.1982. Abgerufen am 22.10.2019. (Archivierte Version bei Internet Archive)
  13. The New York Times: NUCLEAR DILEMMA FOR OHIO UTILITY, 08.10.1983. Abgerufen am 22.10.2019. (Archivierte Version bei Internet Archive)
  14. a b Kerntechnische Gesellschaft (Bonn, Germany), u.a.: Atomwirtschaft, Atomtechnik, Band 29. Handelsblatt GmbH, März 1984. Seite 109.
  15. a b Kerntechnische Gesellschaft (Bonn, Germany), u.a.: Atomwirtschaft, Atomtechnik, Band 29. Handelsblatt GmbH, Oktober 1984. Seite 478.
  16. a b Kerntechnische Gesellschaft (Bonn, Germany), u.a.: Atomwirtschaft, Atomtechnik, Band 33. Handelsblatt GmbH, Mai 1988. Seite 210.
  17. JOC: ZIMMER PLANT, CONVERTED TO COAL FROM NUCLEAR, PRODUCES POWER, 02.01.1991. Abgerufen am 22.10.2019. (Archivierte Version bei Internet Archive)
  18. Lantzy, D.A., u.a.: Zimmer conversion design, checkout and initial start-up report, 29.04.1991. Abgerufen am 22.10.2019. (Archivierte Version bei Internet Archive)
  19. a b c Kerntechnische Gesellschaft (Bonn, Germany), u.a.: Atomwirtschaft, Atomtechnik, Band 15. Handelsblatt GmbH, Februar 1970. Seite 51.
  20. Kerntechnische Gesellschaft (Bonn, Germany), u.a.: Atomwirtschaft, Atomtechnik, Band 17. Handelsblatt GmbH, Mai 1972. Seite 239.
  21. a b c Kerntechnische Gesellschaft (Bonn, Germany), u.a.: Atomwirtschaft, Atomtechnik, Band 19. Handelsblatt GmbH, Februar 1974. Seite 52.
  22. Kerntechnische Gesellschaft (Bonn, Germany), u.a.: Atomwirtschaft, Atomtechnik, Band 24. Handelsblatt GmbH, März 1979. Seite 141.
  23. a b c U.S. Nuclear Regulatory Commission: William H. Zimmer Nuclear Power Station, Operation: Environmental Impact Statement, 1977. Seite 147, 148, 155, 156, 159, 160.

Siehe auch

Icon NuclearPowerPlant-green.svg Portal Kernkraftwerk

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.