Zwei Kreisläufe ergeben Sinn: Das radioaktiv verseuchte Wasser aus dem Reaktorkern gelangt so nicht in den konventionellen Kraftwerksteil. Turbine und Stromgenerator benötigen keinen besonderen Schutz. Nachteil: Die nur 1,2 Millimeter dicken Heizrohrwände bilden die einzige Barriere zwischen radioaktiver Strahlung und Umwelt. "Sie sind zur Aktivitätsrückhaltung sicherheitstechnisch bedeutsam und müssen darüber hinaus die Integrität des Primärkreises im Betrieb und bei Störfällen gewährleisten", heißt es amtlicherseits.

Schlagen die Rohre leck oder reißen ab, dann nimmt ein atomarer Störfall seinen Lauf. Wegen des großen Druckunterschieds von Primär- und Sekundärkreislauf tritt unweigerlich Radioaktivität über: Radioaktives Wasser des Primärkreislaufs "schießt" mit Ultraschall-Geschwindigkeit in den Sekundärkreislauf, in dem "nur" rund 60 Bar Druck herrscht.

Um den Austritt großer Mengen Radioaktivität in die Umwelt zu verhindern, müssen die Drücke beider Kreisläufe so schnell wie möglich bis auf wenige Bar angeglichen werden, so das Notfallszenario. Dafür wird der Reaktor notabgeschaltet und anschließend kontrolliert heruntergefahren. Danach kann das defekte Heizrohr repariert werden. Was einfach klingt, ist in der Realität ein hochkomplexes Verfahren mit besonderen Herausforderungen. Die wichtigste: Im heruntergefahrenen Reaktor muss trotz des gewollten Druckabfalls ständig mit Bor versetztes flüssiges Kühlmittel um die Brennstäbe zirkulieren. Nur dann lassen sich nukleare Spaltreaktionen unterbinden und die Nachzerfallswärme sicher abführen. Gelingt dies nicht, droht der Reaktorkern "überkritisch" und damit unkontrollierbar zu werden. Ein Durchbrennen oder gar die Explosion des Reaktors wäre die Folge – es käme zum Super-GAU wie zuletzt im März 2011 in Fukushima.

Trotz Not-Aus weiter Spaltung?

Sowohl EnBW als auch Aufsichtsbehörde versichern, dass ein Heizrohr-Störfall beherrschbar ist. Dem Block II des Kraftwerks liege ein Sicherheitskonzept zugrunde, das die neuesten von der Reaktorkommission beschriebenen Sicherheitsanforderungen (vom 22. November 2012) erfülle, sagt Ralf Heineken, Pressesprecher des baden-württembergischen Umweltministeriums, auf Anfrage. "Selbst sehr kleine Leckagemengen werden von Radioaktivitätsmessstellen im Sekundärkreis sicher festgestellt." Schlagen sie Alarm, werde die Anlage sofort von Hand abgeschaltet und heruntergefahren, betont er. Auch größere Lecks detektierten die Sensoren zuverlässig. Bei einem sogenannten "2F"-Rohrabriss werde der Reaktor automatisch abgeschaltet. "Entsprechende Regelungen sind im Betriebshandbuch der Anlage festgelegt", so Heineken. Auch die EnBW-Pressestelle unterstreicht auf Nachfrage: "Die Beherrschung der Ereignisabläufe ist nachgewiesen und wurde in behördlichen Verfahren auch durch unabhängige Gutachter überprüft und bestätigt."

Unter Kavitation verstehen Fachleute Bildung und Auflösung von Dampfblasen in Flüssigkeiten. Die Kräfte, die dabei auftreten, würden die empfindlichen Hauptkühlmittelpumpen beschädigen. Deshalb sind sie mit einer automatischen Schutzabschaltung versehen, die bei Kavitation sofort auslöst. Die Folge: Mit den Pumpen käme die Zwangsumwälzung des borhaltigen Kühlmittels im Reaktorkern zum Erliegen, der Druck im Primärkreis würde weiter fallen, so Mayer.

Als Folge "dreht" sich die Leckagerichtung im Dampferzeuger: Durch das beschädigte Heizrohr strömt plötzlich entmineralisiertes Wasser (deionisiertes Wasser = Deionat) aus dem Sekundär- in den Primärkreis, wo es sich aufgrund chemischer Eigenschaften als Pfropfen sammelt. "Dieser Pfropfen könnte in den Reaktorkern eindringen, dort als Moderator für die Kettenreaktion wirken und die Reaktivität steigern", warnt Mayer. Anders gesagt: Der notabgeschaltete Reaktor könnte sich "verselbstständigen" und statt weniger mehr Leistung abgeben.

Da sich das Deionat zudem in einem der vier Kühlkreise ansammelt, sei eine asymmetrische Leistungssteigerung des Reaktors und eine Explosion wahrscheinlich. "Dadurch können starke Querkräfte auf die Brennstäbe einwirken, für die sie nicht ausgelegt sind. Die gesamte Reaktorkerngeometrie könnte beschädigt und die Nachkühlfähigkeit behindert werden", schildert Mayer die Folgen. "Im Extremfall könnte ein Heizrohrleck auf diese Weise zur Kernschmelze wie in Fukushima führen."

Ob Simulation oder Realbetrieb, das Risiko ist hoch

Auf Nachfrage betont das Stuttgarter Umweltministerium, dass sich der Ausschuss "Anlagen- und Systemtechnik" der Reaktor-Sicherheitskommission (RSK) bereits in einer Stellungnahme vom 11. Dezember 2014 intensiv mit dem Störfallszenario "Ausbildung und Auswirkungen eines Deionatpfropfens beim Dampferzeugerheizrohrleck" beschäftigt und die geführten Nachweise bestätigt hat. Im Betriebshandbuch von GKN II seien sämtliche zu betrachtenden Störfälle enthalten, auch der von Mayer erwähnte Ausfall der Hauptkühlmittelpumpen. Das Kraftwerkspersonal sei in allen zu berücksichtigenden Störfällen geschult. Insbesondere würden Szenarien regelmäßig am GKN-II-Simulator trainiert. "Aufgrund der Anlagenauslegung ist eine Kernschmelze hier nach menschlichem Ermessen ausgeschlossen", versichert der Sprecher.

Für Helmut Mayer sind die angesprochenen Nachweise dagegen nicht das Papier wert, auf dem sie stehen. "Als ‚Nachweis‘ wurde rein rechnerisch ein geschlossenes Reaktorsystem angenommen, in das nur eine sehr begrenzte Menge deionisiertes Wasser aus dem Sekundärkreis nachströmen kann, so dass der Reaktor gerade noch so beherrschbar ist", kritisiert er. Im realen Betrieb sei ein Druckwasserreaktor wie Block II in Neckarwestheim dagegen ein offenes System, aus dem auch im Störfall Kühlmittel ständig ausgespeist wird. "Dadurch kann sehr viel mehr Deionat nachströmen als im RSK-Nachweis angenommen und zum nicht mehr beherrschbaren Reaktor führen", betont Mayer.

Eine Leckage an Dampferzeuger-Heizrohren eines AKWs ist laut der RSK ein Mal in hundert Jahren wahrscheinlich. Abreißen soll ein Heizrohr nur alle tausend Jahre. "Die Eintrittswahrscheinlichkeit von Dampferzeuger-Heizrohrlecks ist aufgrund von über 16 000 Heizrohren pro Reaktor, der enorm hohen Beanspruchungen und wegen bereits bestehender und weiter fortschreitender Wanddickenschwächungen um ein Vielfaches höher als andere Störfallursachen", sagt dagegen Nuklearexperte Mayer. Dies gelte nicht nur bei den sechs deutschen, sondern für alle weltweit 298 Druckwasserreaktoren. Mayer warnt: "Da sowohl die Eintrittswahrscheinlichkeit als auch die möglichen Auswirkungen sehr groß sind, ist das Risiko dieses Störfalles besonders hoch."

Laut Definition ist Risiko die Multiplikation der Eintrittswahrscheinlichkeit mit den möglichen Folgen.