Technik

Eine Hülle für den Sarg

Tschernobyl, nach zwanzig Jahren: 2500 Quadratkilometer unbewohnbares Sperrgebiet, der »Sarkophag«, ein Schutzbau, der damals in aller Eile über die radioaktive Ruine gebaut wurde, bröckelt – Einsturzgefahr. Nun soll ein weiterer Schutzbau entstehen, die größte bewegbare Halle der Welt, die über den jetzigen Bau geschoben wird. Wissenschaftsjournalist Reinhard Brüning war mit einigen Kollegen vor Ort und berichtet über das derzeitige Gebäude, die neuen Baumaßnahmen und die Situation im verseuchten Gebiet. Chernobyl twenty years on: 2500 square kilometres of uninhabitable prohibited land. The “Sarcophagus“, a containment structure, which was built in a great hurry at the time over the radioactive ruins, is crumbling away and in danger of collapse. An additional containment structure is now planned, which shall be the largest movable shed in the world, to be pushed over the present structure. Scientific journalist Reinhard Brüning, who has visited the site along with some colleagues, reports on the current building, the new building measures and the situation in the contaminated area.

Der Morgennebel hat sich über dem Fluss Dnjepr noch nicht verzogen. Etwas abseits am Waldrand grast eine Herde von Wildpferden. Dahinter taucht die Silhouette des Kernkraftwerks von Tschernobyl auf. Unvorstellbar, dass sich in dieser Idylle vor zwanzig Jahren die erste große Katastrophe der zivilen Nutzung der Kernenergie ereignet hat. Die Kontrollen sind streng und nur mit Sondergenehmigung gelangen wir, eine kleine Gruppe von Journalisten, in den streng bewachten Komplex. Bevor man ins Innere der Ruine kommt, muss man sich bis auf die Unterwäsche ausziehen und Schutzkleidung sowie Atemmasken anlegen. Durch ein Labyrinth von Gängen gelangen wir in den Kontrollraum des vierten Reaktorblocks. Wir sehen mit eigenen Augen, wo am 26. April 1986 um 1:23 Uhr der Knopf für die Notabschaltung gedrückt wurde. Aber die Stäbe aus Grafit konnten die Kettenreaktion nicht mehr stoppen und schmolzen fest. Das Ergebnis war eine gewaltige Explosion, deren Folgen bis heute sogar noch in Deutschland nachweisbar sind.

Der Sarkophag Zwanzig Jahre später herrscht in der Leitwarte ein gespenstisches Halbdunkel. Hier arbeitet keiner mehr. Aber nicht weit entfernt gibt es einen neuen Kontrollraum. Monitore zeigen Bilder von der Trümmerlandschaft tief im Inneren des zerstörten Reaktors. Das ist keine künstliche Beleuchtung, erklärt man uns. Das Sonnenlicht fällt durch Risse und Löcher. Der Sarkophag, wie die gewaltige erste Schutzkonstruktion für die Ruine genannt wird, droht einzustürzen, wenn man nichts dagegen unternimmt. Der Einsturz würde erneut eine radioaktive Wolke freisetzen, die innerhalb der Dreißig-Kilometer-Sperrzone niedergehen würde.
Einer der Ingenieure, der die Konsequenzen von über zweihundert verschiedenen Unfällen berechnet hat, sagt uns: »Je nach Wetterlage kann es auch ganz anders kommen. Bei einem Sturm könnte das radioaktive Material in die beiden nahe gelegenen Flüsse gelangen, und mit diesen weiter bis ins Schwarze Meer. Auf diese Weise würde sich die Strahlung über die ganze Ukraine verteilen.«
Der kritische Zustand des Gebäudes hängt zusammen mit den Umständen, unter denen es entstand. Das war damals alles andere als eine gewöhnliche Baustelle: Der Bereich war so stark strahlenbelastet, dass sich kein Bauarbeiter nähern durfte. Die Reaktorhalle war eingestürzt und hochradioaktives Material bis auf die Dächer und Freiflächen der Umgebung geschleudert worden. In aller Eile wurde eine Expertenkommission eingesetzt, die ein irgendwie geartetes Schutzbauwerk errichten sollte. Das Ziel war klar: Kein weiteres radioaktives Material sollte nach außen gelangen. Die Ruine konnte aber nicht willkürlich zugeschüttet werden, denn die enorme Hitze, die noch immer vom zerstörten Reaktorkern freigesetzt wurde, musste nach außen entweichen können. Außerdem sollte die Ruine – und vor allem die Strahlung, die von ihr ausging – von den umliegenden Bereichen abgeschottet werden. Die Kommission stand politisch unter enormem Druck. Die Sowjetregierung wollte der Welt so schnell wie möglich zeigen, dass sie die Folgen des Unglücks im Griff hat. Außerdem sollten die übrigen Blöcke des Atomkraftwerks möglichst bald wieder in Betrieb gehen.
Das große Problem war aber, dass es mit solch einem Bauvorhaben weltweit keinerlei Erfahrung gab. Trotzdem entstand ein erster Plan für den Sarkophag innerhalb von nur drei Monaten. Er bezog die noch intakt gebliebenen Teile der Ruine in die Konstruktion mit ein. Die Stahlkonstruktion fertigten die Ingenieure außerhalb des Bereichs der höchsten Strahlung. Die vorgefertigten Elemente wurden dann mit großen Kranen an Ort und Stelle gebracht oder auf Rädern transportiert. Aufgefüllt wurde mit Beton. Eigens dafür stampfte man in der Nähe eine Betonfabrik aus dem Boden.
Im November 1986 war das Gebäude nach 206 Tag- und Nachtschichten fertig. Das ehrgeizige Unternehmen hatte seinen Preis: An den Aufräum- und Bauarbeiten waren insgesamt etwa 800 000 Menschen beteiligt. Davon wurden etwa 200 000 einer ernsten Strahlenbelastung ausgesetzt. Viele von ihnen waren junge Wehrpflichtige. Zum Teil hatten sie schon nach wenigen Minuten Arbeit die lebenslänglich zulässige Strahlendosis erreicht, wurden abgelöst und nach Hause geschickt. Was aus diesen so genannten Liquidatoren wurde, ist schwer zu sagen, denn sie leben heute verstreut über das gesamte Territorium der ehemaligen Sowjetunion.
Wettlauf mit der Zeit Trotz des hohen Einsatzes stellt der Sarkophag nur ein Provisorium dar: Die Stahlkonstruktion rostet, der Beton bröckelt und das ganze Gebäude muss deshalb ständig untersucht werden. Dafür ist seit 1989 die Arbeitsgruppe von Juri Nemchinov vom NIISK-Forschungsinstitut für strukturelle Bauelemente in Kiew zuständig. Im Jahr 2000 lag das Ergebnis vor: 29 Baumaßnahmen wurden vorgeschlagen, um den Sarkophag zu stabilisieren. Doch das Vorhaben war so nicht zu realisieren. Die Strahlendosis, der die Arbeiter dabei ausgesetzt worden wären, wäre zu hoch gewesen. Daraufhin einigte man sich zunächst auf einige besonders wichtige Baumaßnahmen (Bild 3). Die Arbeiter sollen sich nur so kurz wie möglich in dem gefährlichen Bereich aufhalten. Deshalb gibt es neben dem Kraftwerk eine eigens errichtete Übungsbaustelle. Hier wird jeder Handgriff vorher geprobt. Bis heute ist erst ein Teil der dringlichsten Stabilisierungsarbeiten abgeschlossen. Aber die Anstrengungen müssen unbedingt weitergehen, sagt Juri Nemchinov: »Unser Ziel ist, den Sarkophag für noch weitere 15 Jahre stabil zu halten.«
Die Bogenhalle der Superlative Parallel dazu arbeiten Nemchinov und Hunderte von weiteren Ingenieuren aus der ganzen Welt an einer beständigeren Lösung, einem gewaltigen und weltweit einzigartigen Bauwerk. Es soll so groß werden, dass unter ihm der alte Sarkophag nach und nach abgebaut werden kann, ohne dass radioaktives Material nach außen dringt.
Begonnen hatte alles bereits 1992. Damals schrieb die Regierung der Ukraine einen internationalen Wettbewerb aus. Ziel war eine Konstruktion, die den Standort Tschernobyl umwelttechnisch sicher macht. Bis Juni 1993 gingen 394 Vorschläge aus der Ukraine, Russland, Weißrussland, England, Frankreich, Italien und Deutschland ein. Jedoch konnte keine der Ideen die Anforderungen komplett erfüllen. Die Vorschläge waren jedoch ein Anfang. Es wurden mehrere internationale Planungsgruppen eingesetzt und sehr unterschiedliche Formen und Konstruktionen für das neue Gebäude diskutiert.
Nach und nach kristallisierte sich eine bogenförmige Geometrie heraus. Der Innenraum soll etwa 150 m lang und am Scheitelpunkt 92,5 m hoch sein.
Ein Bauwerk dieser Größe kann ein eigens Wetter entwickeln. Um zu verhindern, dass durch die Halle radioaktiver Staub gewirbelt wird, sich Nebel bildet oder es sogar regnet, wird ein komplexes Belüftungssystem zum Einsatz kommen. Die Statik wurde so ausgelegt, dass sie den in der Region üblichen Erdbeben standhalten kann. Außerdem haben Ingenieure der Universität Kiew die Windlasten bis hin zu einem Tornado geprüft. »Ein ganz großes Problem«, erinnert sich Michael Durst aus den USA, der in das Projekt miteingebunden war, »war die Planung der Fundamente. Das gesamte Areal ist mit einer 1 bis 2,5 m dicken Schicht aus radioaktiven Trümmern bedeckt. Die freizusetzen, ist für die Arbeiter sehr gefährlich.« Die Ingenieure entschieden sich deshalb für ein Fundament, für das möglichst wenig Aushub erforderlich ist. Außerdem wollen sie, wo immer es geht, ferngesteuert arbeiten. Bei den Erdarbeiten werden sie zusätzlich thixotrope Materialien als Barriere einsetzen, um zu verhindern, dass radioaktive Substanzen austreten.
Damals wie heute können Bauwerke wegen der Strahlenbelastung nicht an Ort und Stelle errichtet werden. Für den Transport der gesamten Bogenkonstruktion hatten die Ingenieure unterschiedliche Ideen, sagt Michael Durst: »Verschiedene Gleitsysteme oder Rollen haben wir verglichen. Außerdem haben wir diskutiert, ob die großen Bauteile besser geschoben oder gezogen werden sollen.« Die Ingenieure gehen davon aus, dass sie alle vorgefertigten Bogenelemente in weniger als 24 Stunden an ihrem Platz haben. (Bilder 5-9)
Bewegt wird aber nicht nur die nackte Stahlkonstruktion; auch die Innen- und Außenbeschichtungen, die Elektroinstallation und sogar Kräne werden bereits außerhalb eingebaut.
Dekontamination des bisherigen Schutzbaus Trotz aller Konstruktionsprobleme durften die Ingenieure aber nicht das eigentliche Ziel aus den Augen verlieren, den immer brüchiger werdenden Sarkophag. Der erste Schritt: Im Schutz der großen Halle soll die instabile alte Außenhülle vorsichtig demontiert werden, indem vier Brückenkrane mit einer Tragkraft von jeweils 50 t den alten Stahlmantel entfernen. Dabei geht es um 1228 t Stahl. Die Materialien werden innerhalb der Halle zwischengelagert, dekontaminiert [1] und verschrottet. Das darunter liegende radioaktive Material des explodierten Reaktors wird allerdings erst von späteren Generationen ferngesteuert geborgen werden. Geeignete Technologien stehen heute noch nicht zur Verfügung. Aus diesem Grund muss der Schutzbau auch mindestens hundert Jahre halten.
Insgesamt sind später noch rund 2400 t Beton und Trümmer sowie 1000 t Stahl zu bergen. Dabei handelt es sich zu 70 % um kurzlebigen radioaktiven Müll. 25 % sind langlebiger leicht- und mittelaktiver Müll und bis zu 5 % langlebiger hochaktiver Müll wie etwa radioaktive Brennelemente.
Weltweit wurden für das gesamte Projekt bisher 1,1 Mrd. Dollar bereitgestellt. Noch wird an der riesigen Bogenhalle allerdings nicht gebaut, denn das Vergabeverfahren ist im Gang.
Die alltägliche Strahlenbelastung Unsere Gruppe hat die Pläne von dem gewaltigen neuen Bauwerk vorgeführt bekommen. Tatsache ist jedoch: Das eigentliche Gesundheitsproblem ist heute nicht die Strahlung im Sarkophag, sondern immer noch die radioaktiven Substanzen, die damals freigesetzt wurden. Über holprige Landstraßen reisen wir in die am schlimmsten betroffene Region. 70 % des radioaktiven Niederschlags traf weißrussische Dörfer, Felder und Wälder. Bis heute nehmen die Menschen in diesen Gegenden radioaktives Cäsium mit der Nahrung auf. Bisher ist die häufigste durch die Strahlung verursachte Erkrankung Schilddrüsenkrebs; immer wieder trifft man auf der Straße jemanden mit einer Narbe am Hals. Medizinische Hilfsprogramme und gesundheitliche Aufklärung gelangen längst nicht in jedes Dorf. Unterstützung aus dem Ausland kommt bisher fast ausschließlich durch private Spenden. Hilfsorganisationen kritisieren daher, dass die westlichen Staaten viel Geld in die Kraftwerksruine von Tschernobyl investieren, die Menschen in der Region aber auf der Strecke bleiben. R.B.
Planer: Verantwortlich für die Planung der neuen Bogenhalle sind zwei Konsortien: – ISI: Bechtel, Battelle (beide USA) und EDF, Electricité de France (Frankreich) – Ukraine: Leitende Ingenieure: Matthew Wrona (Bechtel, Leitung des Gesamtprojektes), Eric Schmieman (Battelle, Sicherheitsmanagement), Philippe Convert (EDF, technisches Management), Juri Nemchinov (NIISK-Forschungsinstitut für strukturelle Bauelemente, Kiew), Victor Shenderovich, Alexander Andrjushchenko (beide vom Kiew Institut Energoprojekt, das als Bauunternehmer fungiert), Wladimir Shherbin (Institut für Kernkraftwerkssicherheit, Tschernobyl) Literatur /Anmerkungen der Redaktion: [1] Schwere Störfälle bei Kraftwerken haben in den vergangenen Jahren bewiesen, dass das Risiko für Reaktorkatastrophen – entgegen anderer Behauptungen oder Beteuerungen – hoch ist. Die db wird sich, voraussichtlich in der Märzausgabe 2007 (Heftthema »Abriss«), mit einem Technikartikel mit der Dekontamination von (alternden) Kernkraftwerken befassen. [2] Im März diesen Jahres erschien ein Buch von Igor Kostin aus Kiew zu Tschernobyl. Sozusagen pünktlich zum zwanzigsten Jahrestag der Katastrophe. Er war der Fotograf, der die ersten Fotos kurz nach der Explosion schoss, als sich noch niemand des späteren Ausmaßes bewusst war: Igor Kostin, Tschernobyl. Nahaufnahme. Verlag Antje Kunstmann, München, 2006