Ersatz von nicht spezifikationsgerechten Brennelementen

Verlängerung der Jahreshauptrevision 2017

Das KKL informierte am 30. Oktober 2017 über eine mehrtägige Verlängerung der Jahreshauptrevision, weil 16 Brennelemente nicht den Spezifikationen entsprachen und ersetzt werden müssen.

Mittlerweile ergaben Abklärungen beim Lieferanten, dass weitere Brennelemente im 648 Brennelemente umfassenden Reaktorkern von den gleichen Spezifikationsabweichungen betroffen sind. Das Kernkraftwerk Leibstadt hat sich daraufhin entschieden, diese Brennelemente in einem zweiten Schritt ebenfalls vorsorglich noch während der laufenden Jahreshauptrevision zu ersetzen.

Durch den Ersatz der insgesamt 24 Brennelemente wurde eine Überprüfung des Reaktorkerns einschliesslich eines umfassenden Freigabeprozesses durch die Aufsichtsbehörde notwendig. Als Folge verzögert sich die Wiederinbetriebnahme des Kraftwerks bis voraussichtlich gegen Ende Dezember 2017.

Wissenswertes

Fragen und Antworten zu den Spezifikationsabweichungen an 24 Brennelementen

1. Warum hat das KKL seine Jahreshauptrevision verlängert?

Bei der Erstinformation durch den Hersteller handelte es sich um 16 neue Brennelemente, die noch nie im Einsatz standen und nun durch entsprechend ebenfalls neue Brennelemente eines anderen Herstellers ersetzt wurden. Das Wiederanfahren verzögerte sich darum um ein paar Tage.

In einem zweiten Schritt ergaben Abklärungen beim Lieferanten, dass weitere Brennelemente (von 648) von den gleichen Spezifikationsabweichungen betroffen sind. Diese standen bereits 3 bzw. 4 Betriebszyklen im Einsatz, ohne jegliche Probleme.

Daraufhin hat das KKL entschieden, in einem zweiten Schritt auch diese weiteren 8 Brennelemente vorsorglich noch während der laufenden Jahreshauptrevision mit Elementen eines anderen Herstellers auszutauschen. Weil dieser zusätzliche Ersatz an Brennelementen eine zeitintensive Neuberechnung des Reaktorkerns nach sich zieht, verzögert sich die Wiederinbetriebnahme des Kraftwerks zusätzlich bis ca. Ende Dezember 2017.

2. Um wie viele betroffene Brennelemente handelt es sich?

Bei der Erstinformation durch den Hersteller in der letzten Oktoberwoche handelte es sich um 16 neue Brennelemente, die noch nie im Einsatz standen und die nun durch ebenfalls neue Brennelemente eines anderen Herstellers ersetzt wurden.

Weitere Abklärungen beim Lieferanten ergaben, dass neben den 16 neuen weitere Brennelemente, welche sich bereits seit 3 bzw. 4 Betriebszyklen im Einsatz befanden, von den gleichen Spezifikationsabweichungen betroffen sind. Dabei handelt es sich um 6 Brennelemente, die von der Spezifikationsabweichung betroffen sind, sowie um 2 Brennelemente desselben Brennelementtyps ohne Spezifikationsabweichungen. Insgesamt handelt es sich um 24 Brennelemente (von 648), die ersetzt werden.

Bis anhin gab es dabei keinerlei Probleme oder Auffälligkeiten mit diesen Brennelementen. Trotzdem entschied das KKL, vorsorglich sämtliche 8 Brennelemente dieses Typs noch während des derzeitigen Stillstandes auszutauschen, mit Brennelementen eines anderen Herstellers.

Zusatzinformation: Die Spezifikationsabweichung entstand aufgrund einer Anlagenfehlfunktion bei der Hüllrohrendprüfung im Herstellungswerk. Diese Anlagenfehlfunktion trat bei der Fertigung von Hüllrohren auf, welche in verschiedene Brennelementtypen eingebaut wurden.

3. Warum braucht es eine Neuberechnung des Kerns?

Der Ersatz der 16 neuen Brennelemente galt als «geringfügige Änderung», da die Brennelemente 1:1 durch ebenfalls neue Brennelemente ersetzt werden konnten. Für den Ersatz der weiteren 8 Brennelemente muss der Kern jedoch anders angeordnet werden. Diese Anpassung ist nicht mehr geringfügig. Darum muss der Kern neu berechnet und entsprechend vom ENSI freigegeben werden.

4. Was bedeuten diese Produktionsfehler für die Sicherheit?

Das KKL betont, dass auch die betroffenen Brennelemente, welche bereits seit 3 bzw. 4 Betriebszyklen im Einsatz standen, einwandfrei und ohne Befunde funktionierten.

Der vorsorgliche Austausch sämtlicher Brennelemente desjenigen Herstellers, welcher Spezifikationsabweichungen bei einigen seiner Brennelemente gemeldet hatte, ist eine Vorsichtsmassnahme, welche vor allem damit begründet ist, dass der Hersteller keine genauen, quantifizierbaren Angaben über die Spezifikationsabweichungen machen konnte.

5. Was können Sie uns zum Produktproblem bei den Brennelementen sagen?

Aktuelle Untersuchungen aus dem Herstellerwerk ergaben, dass die durchgeführten Qualitätsprüfungen während des Fertigungsprozesses der Hüllrohre nicht korrekt abgelaufen sind.

Die Spezifikationsabweichung entstand also aufgrund einer Anlagenfehlfunktion bei der Hüllrohrendprüfung im Herstellungswerk. Diese Anlagenfehlfunktion trat bei der Fertigung von Hüllrohren auf, welche in verschiedene Brennelementtypen eingebaut wurden.

6. Wer ist für die Qualitätsprüfung zuständig?

Das Kernkraftwerk bzw. die verantwortliche Organisation für die Beschaffung der Brennelemente spezifiziert die Anforderungen an die zu liefernden Komponenten wie auch an die Herstellungsprozesse. Prozessanforderungen werden vor allem über Qualifizierungen und Zertifizierungen definiert, welche der Hersteller nachzuweisen hat. Diese Prozesse und Nachweise werden durch den Auftraggeber stichprobenartig durch sogenannte Audits überprüft.

Die kontinuierliche Qualitätssicherung innerhalb des laufenden Fertigungsprozesses liegt ausschliesslich in der Verantwortung des Lieferanten.

Das KKL als Empfängerwerk kann bei Anlieferung der Brennelemente lediglich eine integrale (v.a. visuelle) Prüfung auf Transportschäden durchführen.

Das KKL ist daran interessiert, dass die Qualitätsstandards stets eingehalten werden. Das KKL wird darum prüfen, wie es die Prüfprozesse besser überwachen und darauf stärker Einfluss nehmen kann.

7. Werden die Brennelemente nicht vom KKL geprüft?

Die Qualitätsprüfung unterliegt dem Hersteller, der dies beim Lizenzierungsverfahren auch so eingibt. Ein Lizenzierungsverfahren muss im Übrigen für jeden Brennelement-Typ gemacht werden, dauert rund 3 Jahre und läuft über die Aufsichtsbehörde.

Jeder Hersteller muss mit seinen Produkten alle gesetzlichen Richtlinien erfüllen und sämtliche Zertifizierungsprozesse vollständig durchlaufen haben.

Das KKL macht bei Anlieferung eine visuelle Prüfung auf allfällige Transportschäden. Die Organisation, die für den Brennstoffeinkauf des KKL verantwortlich ist, macht Audits im Herstellerwerk sowie die Abnahme der Brennelemente. Die Organisation hat jedoch keinen Einfluss auf den vorgelagerten Qualitätsprozess des Herstellers.

Das KKL wird prüfen, wie es die Prüfprozesse besser überwachen und darauf stärker Einfluss nehmen kann.

8. Was würde passieren, wenn ein Brennstab undicht wäre?

Eine undichte Stelle an einem Hüllrohr eines Brennstabs (von 62'208 Brennstäben in 648 Brennelementen im KKL) kann tatsächlich vorkommen. Sie birgt aber per se kein erhöhtes Gefahrenpotenzial, weder im Normalbetrieb noch bei Betriebsstörungen oder Auslegungsstörfällen.

Ein Brennstoffschaden wird in unseren Überwachungssystemen umgehend angezeigt und die dafür notwendigen Sicherheitsmassnahmen eingeleitet.

Im Normalbetrieb wäre das schlimmste Szenario, dass bei einem undichten Hüllrohr Radioaktivität in den geschlossenen Kühlkreislauf des Reaktors entweichen würden. Diese Radioaktivität wird dann durch die verschiedenen Filter- und Reinigungsanlagen im Kraftwerk zurückgehalten. Im Umfeld des betroffenen Brennstabs würden Steuerstäbe eingefahren und damit die Leistung des betroffenen und der benachbarten Brennelemente bis zum Ende des Betriebszyklus reduziert.

Die Umgebung würde durch einen Brennelementschaden nicht belastet.

(Die Abgaben radioaktiver Stoffe beim Brennelement Schaden im Jahr 2014 aus dem Abluftkamin an die Umgebung waren aufgrund des Schadens leicht erhöht, lagen aber mit 0,8% der gesetzlichen Abgabelimite von Iod auf sehr tiefem Niveau.)

9. Um was für Brennelemente handelt es sich?

Zum Hersteller und zu den Brennelementtypen können wir keine Angaben machen. Aber egal, um welchen Hersteller oder welchen Brennelementtyp es sich handelt, jeder Hersteller muss mit seinen Produkten alle gesetzlichen Richtlinien erfüllen und sämtliche Zertifizierungsprozesse vollständig durchlaufen haben.

Bei der Spezifikationsabweichung handelt es sich eindeutig um eine Anlagenfehlfunktion bei der Hüllrohrendprüfung im Herstellungswerk. Diese Anlagenfehlfunktion trat bei der Fertigung von Hüllrohren auf, welche in verschiedene Brennelementtypen eingebaut wurden.

10. Wird das KKL die nicht spezifikationskonformen Brennelemente durch Brennelemente eines anderen Herstellers ersetzen?

Ja, wir haben alle Brennelemente, die nicht den Spezifikationen entsprachen, durch Brennelemente eines anderen Herstellers ersetzt.

11. Hat das Ersetzen dieser Brennelemente etwas mit den Oxidationen von 2016 zu tun?

Die aktuellen Spezifikationsprobleme des Lieferanten stehen in keinem Zusammenhang mit den Brennelement-Oxidationen im KKL von 2016. Diese entstanden damals im laufenden Betrieb. Zudem wurden die damaligen Oxidationen bei Brennelementen eines anderen Herstellers festgestellt.

12. Kommen diese Brennelemente vom gleichen Lieferanten wie diejenigen mit den Oxidationsproblemen?

Es handelt sich um einen anderen Brennelement-Lieferanten.

13. Was macht das KKL jetzt?

Das KKL hat  die 16 neuen sowie 8 bereits verwendeten Brennelemente ersetzt. Weil der Ersatz von insgesamt 24 Brennelementen eine zeitintensive Neuberechnung des gesamten Reaktorkerns nach sich zieht, verzögert sich die Wiederinbetriebnahme des Kraftwerks bis ca. Ende Dezember 2017.

Nicht zuletzt wird das KKL in der Folge prüfen, wie es die Prüfprozesse besser überwachen und darauf stärker Einfluss nehmen kann.

Zusatzinformationen

Medienmitteilung 30.10.17: 
Verlängerung der Jahreshauptrevision

 

Medienmitteilung 8.11.17:
Verzögerung der Wiederinbetriebnahme

Informationen des ENSI

Artikel vom 17.11.17: 
Qualitätssicherungsfehler bei einzelnen Brennstäben im Kernkraftwerk Leibstadt

Aktualität

Das KKL startet Vorversuche mit Chlordioxyd zur Desinfektion des Hauptkühlwassers.

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