40 Jahre nach Tschernobyl: Die Ursache für den GAU liegt im System
Plötzlich war Tschernobyl wieder in den Nachrichten. Beim Einmarsch Russlands in die Ukraine im Februar 2022 lag die mehrere Tausend Quadratkilometer große Sperrzone rund um das havarierte Kernkraftwerk im Kriegsgebiet. Am 14. Februar 2025 beschädigte eine Kampfdrohne, mutmaßlich eine aus Russland stammende Shahed-136, die Schutzhülle des weiterhin strahlenden Reaktors. Damit hat sie laut der Internationalen Atomenergiebehörde ihre versiegelnde Funktion verloren.
Man will gar nicht darüber nachdenken, was das bedeutet, aber wegschauen geht auch nicht, denn die Explosion von Reaktorblock 4(öffnet im neuen Fenster) des AKW Tschernobyl hat einen surrealen Ort hinterlassen.
In der Mitte ein futuristischer Sarkophag, der eine weiterhin nicht genau zu beziffernde Menge an hochradioaktivem Material einschließt. Drumherum in einem 30 km großen Radius ein Gebiet, das zwar betreten werden darf, seit 2011 sogar für Touristen zugänglich war, aber mit seinen (größtenteils) verlassenen Dörfern und Städten vor allem dystopisch wirkt.
Die Strahlenbelastung ist nicht tödlich, noch nicht einmal besonders gefährlich, mit einer Einschränkung: der Aufenthaltsdauer. Radioaktive Strahlung lässt sich überall auf der Erde messen, sie schwankt zwischen 1 und 2 Millisievert pro Jahr. Nur erreicht man die Jahresdosis in der Nähe des ehemaligen Reaktors in zehn Tagen, im übrigen Gebiet in ein bis zwei Monaten.
Unsicherer Reaktor, unsicherer Betrieb
Verursacht wurde diese bisher größte Havarie eines Atomkraftwerks, die ein riesiges, auf Jahrhunderte strahlendes Gebiet zurückgelassen hat und zu einer weiterhin völlig unklaren Zahl an Todesopfern irgendwo im Bereich zwischen 4.000 und 100.000 Menschen führte, durch unsichere und fahrlässig bediente sowjetische Technik. So weit zumindest die weit verbreitete Annahme, aufgrund derer in den meisten anderen Ländern die Atomkraftwerke weiterliefen – und die allenfalls in Teilen stimmig ist.
Zwar ist es korrekt, dass die erste Generation der graphitmoderierten, wassergekühlten Siedewasser-Druckröhrenreaktoren(öffnet im neuen Fenster) einige entscheidende Nachteile hatten. Gleichzeitig konnte eine solche Atomanlage modular errichtet werden, sie war deutlich effizienter sowie leistungsstärker als andere Reaktortypen und erlaubte es, ganz dem damaligen Zeitgeist entsprechend, wesentlich einfacher waffenfähiges Plutonium zu gewinnen.
Allerdings hat der Reaktortyp keine druckdichte Sicherheitshülle, lediglich einen Deckel aus Stahlbeton und weitere Schutzsysteme gegen radioaktive Strahlung. Als noch fataler stellte sich in Tschernobyl aber heraus, dass die Kettenreaktion eines solchen Reaktors sowohl durch einen Temperaturanstieg als auch durch die Graphitspitzen an den Steuerstäben bei deren Einfahren kurzzeitig verstärkt wird.
Die Summe der Fehler war schlicht zu hoch
All das war bekannt und sollte durch Kompetenz des Bedienpersonals ausgeglichen werden. Im Verlauf des 25. Aprils 1986, eigentlich schon mit Inbetriebnahme von Block 4 im Jahr 1983, wurde allerdings eine Fehlerkette in Gang gesetzt, die so zumindest nicht zu erwarten war.
Am Unglückstag sollte ein Sicherheitstest stattfinden, der eigentlich während des Aufbaus der Anlage hätte durchgeführt werden müssen. Es sollte der Verlust von Kühlmittel und der gleichzeitige Ausfall der externen Stromversorgung simuliert werden.
Ohne zusätzlichen Strom drohten die Reaktorkühlung und die Überwachungssysteme auszufallen, weshalb Generatoren auf dem Reaktorgelände hätten einspringen sollen, die aber bis zu ihrer Einssatzfähigkeit fast eine Minute benötigten. Bis dahin sollte die rotierende Masse der Turbine ausreichen, um alle Systeme in Betrieb zu halten. So die Theorie.
System und Mensch im Wechselspiel
An dem Experiment, das mit einer ohnehin geplanten Überprüfung und teilweisen Abschaltung des Reaktors zusammengelegt wurde, nahm fast ausschließlich Personal mit elektrotechnischem Hintergrund teil. Atomingenieure und das eigentliche Bedienpersonal des Reaktors waren nicht vor Ort.
Hinzu kam der Druck, den Test in dem vorgesehenen Zeitfenster durchzuführen und noch dazu die Möglichkeit offenzuhalten, ihn bei Bedarf zu wiederholen. Gleichzeitig musste das Experiment wegen eines unerwartet hohen Strombedarfs in der Region um Kiew um mehrere Stunden verschoben werden, was den sicheren Ablauf zusätzlich behinderte.
Unklar ist bis heute, ob ein Bedienfehler oder ein technisches Problem dafür verantwortlich war, dass die Reaktorleistung für das Experiment nicht auf wenigstens 25 Prozent, sondern auf knapp ein Prozent der Maximalleistung absank.
Die unaufhaltsame Kettenreaktion
Das hatte zwei Folgen: Eine sogenannte Xenonvergiftung trat ein, was dem eigentlich zuständigen Personal klar gewesen wäre. Das Isotop absorbiert Neutronen und verhindert eine Leistungszunahme im Reaktor. Parallel wurden die ebenfalls Neutronen absorbierenden Steuerstäbe fast komplett ausgefahren, was ebenfalls die Leistung hätte erhöhen sollen, es wegen des Xenons aber nicht tat.
Vorgeschrieben wäre die Notabschaltung gewesen, stattdessen wurde der Test fortgesetzt und der Kühlmittelkreislauf unterbrochen, denn die Abschaltung hätte eine Wiederholung unmöglich gemacht.
Die Temperatur stieg wegen des fehlenden frischen Kühlwassers an. Es bildeten sich Dampfblasen, die die Temperatur im Reaktor weiter ansteigen ließen. Das erhöhte die Reaktivität und das Xenon baute sich infolgedessen ab, was wiederum die Reaktivität erhöhte, wodurch noch mehr Dampfblasen gebildet wurden und die Reaktivität weiter stieg.
Eine vermeidbare Katastrophe
Kurz nach Mitternacht am 26. April 1986 erhöhte sich die Leistung von wenigen Prozent über das erlaubte Maximum des Reaktors hinaus und die Notabschaltung wurde ausgelöst. Weil die Steuerstäbe jedoch komplett ausgefahren waren, folgte beim Einfahren konstruktionsbedingt ein weiterer Anstieg der Reaktivität. Erst tiefer im Reaktor hätten die Stäbe den Neutronenüberschuss verringern und somit die Kettenreaktion bremsen können.
Die Leistung lag kurzzeitig beim Hundertfachen des erlaubten Wertes. Wenig überraschend wurde der 2.000 Tonnen schwere Deckel angehoben, das Graphit geriet in Brand und verteilte sich auf dem gesamten Gelände. Der Reaktorkern lag offen und radioaktive Stoffe im Bereich von 50 bis 100 Tonnen verteilten sich.
Der Rest ist bekannt. Erst nach mehreren Tagen wurde das Unglück in Tschernobyl bestätigt, obwohl die Strahlung bereits in großen Teilen Europas nachweisbar war. Es folgte eine Aufräumaktion, an der bis zu 800.000 Menschen beteiligt gewesen sein sollen, während über 100.000 Menschen aus ihrer Heimat evakuiert werden mussten.
Komplexe Systeme und ihre Beherrschbarkeit
Verursacht wurde alles durch einen Sicherheitstest, der zu spät durchgeführt wurde, durch falsche Personalbesetzung und mehrfach ignorierte Sicherheitsvorgaben. Feststeht aber auch, dass es kein rein baubedingter und deshalb zu irgendeinem Zeitpunkt unvermeidlicher Unfall war.
Das Problem war, dass die Fülle an Systemen, die in Tschernobyl ineinandergreifen mussten, entweder eine Fehlfunktion aufwies oder falsch bedient wurde. Ob das durch Unkenntnis oder bewusstes Ignorieren geschah, spielt für das Ergebnis keine Rolle mehr.
Das Zustandekommen des Unfalls verdeutlicht einen Hauptkritikpunkt an der Sicherheit von Atomkraftwerken allgemein, auch wenn die Katastrophe von Tschernobyl dazu geführt hat, dass es mittlerweile internationale Übereinkommen(öffnet im neuen Fenster) zu Sicherheitsstandards und verpflichtenden Notfallsystemen gibt.
Der Hauptkritikpunkt ist: Je komplexer ein System ist, desto schwieriger wird der Aufbau von Redundanzen. Parallel steigen die Anforderungen an das menschliche Bedienpersonal, denen es nicht immer gerecht werden kann. Somit ist es nur eine Frage der Zeit, bis sich eine folgenschwere und von außen betrachtet sogar vermeidbare Fehlerkette wiederholt.
Schleichendes Ende zeichnet sich ab
Ein Beispiel aus der Praxis ist das nicht ganz so verheerende Reaktorunglück von Fukushima(öffnet im neuen Fenster). Die Auswirkungen hier wie in der Ukraine und Belarus nach Tschernobyl sind dauerhaft und großflächig.
Der Schaden für die betroffenen Volkswirtschaften ist kaum zu beziffern, von Todesopfern und gesundheitlichen Folgen ganz zu schweigen. Es ist nicht auszuschließen, dass das Reaktorunglück 1986 zum Zusammenbruch der Sowjetunion beigetragen hat.
Auch für die Atomkraft insgesamt war Tschernobyl ein bedeutender Rückschlag, allerdings in einer Phase, als der weltweite Ausbau längst stagnierte. Bis heute kann der Bau neuer Kernkraftwerke gerade so die Außerdienststellung alter AKW ausgleichen, während das Durchschnittsalter aller Reaktoren immer weiter steigt. Für die Nuklearsicherheit ist das keine gute Nachricht.