Neckarwestheim: Beide Blöcke sind im Rückbau
Das Kernkraftwerk Neckarwestheim liegt zehn Kilometer südlich von Heilbronn auf dem Gelände eines ehemaligen Steinbruchs direkt am Neckar. Wir haben dort mit zwei Druckwasserreaktoren insgesamt über 576 Milliarden Kilowattstunden Strom produziert – mit Block I von 1976 bis 2011 und mit Block II von 1989 bis 2023. Beide Anlagen am Standort befinden sich mittlerweile im Rückbau: GKN I seit 2017 und GKN II seit 2023.
Wir gehen aktuell davon aus, dass die Abbauarbeiten, die im Geltungsbereich des Atomrechts erfolgen, für jeden Block etwa zehn bis 15 Jahre dauern werden – jeweils gerechnet ab dem Start des Rückbaus. Nach der Entlassung aus der atomrechtlichen Überwachung werden beide Blöcke nur noch konventionelle Industrieanlagen sein. Über den Umgang mit verbliebenen Gebäuden – also z.B. den Abriss oder die Nachnutzung von Bürogebäuden – kann dann entschieden werden.
Rückbau des Blocks GKN I
Der Rückbau von Block I in Neckarwestheim läuft seit 2017. GKN I war von den bundesweit acht Anlagen, die 2011 im Zuge der Energiewende abgeschaltet worden sind, die erste, die in den Rückbau gegangen ist. Dieser ist mittlerweile sehr weit fortgeschritten: Im konventionellen Maschinenhaus sind die Arbeiten bereits abgeschlossen und auch im Reaktorgebäude sind alle Großkomponenten – insbesondere der Reaktordruckbehälter als früheres Herz der Anlage – schon vollständig demontiert. Aktuell liegt dort der Fokus auf dem Abbau von Betonstrukturen innerhalb des Gebäudes. Alle verbrauchten Brennelemente wurden bereits von der Anlage in das staatliche Zwischenlager am Standort überführt. Aus formaler Sicht liegen uns alle Genehmigungen vor, um GKN I bis zur Entlassung aus der atomrechtlichen Überwachung abzubauen.
Beim Reaktordruckbehälter handelt es sich um das frühere Herz der Anlage, das den wärmeerzeugenden, aus Brennelementen bestehenden Reaktorkern beherbergte. Um den Weg für den Abbau des 240 Tonnen schweren Behälters frei zu machen, mussten zunächst dessen Einbauten demontiert und zerlegt werden. Diese Arbeiten fanden unter Wasser mit Hilfe von fernbedienten, industrieerprobten Werkzeugen – zum Beispiel Band- oder Kreissägen – statt. Der Behälter selbst wurde im Anschluss aus seiner Ursprungsposition als Ganzes ausgehoben und im benachbarten, ehemaligen Brennelement-Lagerbecken mit Hilfe eines thermischen Brennschneidverfahrens ebenfalls fernbedient in Einzelsegmente zerlegt.
Schematische Darstellung eines Druckwasserreaktors
Von Arbeitsbrücken aus wurden die Einbauten des Reaktordruckbehälters fernbedient unter Wasser zerlegt.
Demontage-Arbeiten unter Wasser: Blick in den geöffneten Reaktordruckbehälter
Bewährte Zerlege-Techniken: Bei der Demontage der Einbauten des Reaktordruckbehälters kam zum Beispiel eine Kreissäge zum Einsatz.
Die Zerlege-Arbeiten unter Wasser wurden fernbedient gesteuert.
Der entkernte Reaktordruckbehälter wurde per Kran aus seiner Ursprungspositionen ausgehoben und ins benachbarte frühere Brennelement-Lagerbecken transportiert.
Die Zerlegung des Behälters in einzelne Segmente erfolgte mit Hilfe eines Brennschneiders.
Die Zerlegung des Behälters in einzelne Segmente erfolgte mit Hilfe eines Brennschneiders.
Hier war der obere Teil des Behälters bereits vollständig zerlegt.
Video: Der Reaktordruckbehälter im Rückbau
Die für die Stromproduktion erforderliche Wärme, die die Brennelemente innerhalb des Reaktordruckbehälters erzeugt hatten, wurde in den drei Dampferzeugern von GKN I vom so genannten Primärkreislauf auf den konventionellen Sekundärkreislauf der Anlage übertragen. Der dabei entstehende Dampf wurde dann weiter ins Maschinenhaus über die Turbinen geleitet. Beim Rückbau der Dampferzeuger wurden die jeweils knapp 290 Tonnen schweren und 19 Meter langen Großkomponenten binnen weniger Wochen demontiert, mit Hilfe des Reaktorgebäudekrans und eines eigens zu diesem Zweck entwickelten Spezialhubsystems aus ihrer Einbaulage ausgehoben und anschließend aus dem Reaktorgebäude für die weitere Zerlegung ausgeschleust.
Schematische Darstellung eines Druckwasserreaktors
Millimeterarbeit: Die jeweils 290 Tonnen schwerer Dampferzeuger wurden als Ganzes aus ihrer Ursprungsposition im Reaktorgebäude ausgehoben.
Millimeterarbeit: Die jeweils 290 Tonnen schwerer Dampferzeuger wurden als Ganzes aus ihrer Ursprungsposition im Reaktorgebäude ausgehoben.
Alle Dampferzeuger wurden nach dem Aushebevorgang aus dem Reaktorgebäude ausgeschleust – hier der dritte und letzte Dampferzeuger von GKN I.
Auf der anderen Seite der Schleuse: Ein Dampferzeuger ist gerade aus dem Reaktorgebäude ausgeschleust worden.
Nach dem Ausschleusen wurden die Dampferzeuger jeweils auf einem Spezialfahrzeug abgelegt und weiter transportiert.
Video: Die Dampferzeuger im Rückbau
Durch die Hauptkühlmittelleitungen ist früher das Kühlmittel zwischen Reaktor, Dampferzeugern und Hauptkühlmittelpumpen zirkuliert. Die Leitungen wurden mit Hilfe einer Rohrtrennmaschine zerlegt. Die insgesamt drei Hauptkühlmittelpumpen, die das Kühlmittel durch den Kreislauf gefördert haben, wurden jeweils als Ganzes ausgebaut.
Schematische Darstellung eines Druckwasserreaktors
Unter Einsatz einer Rohrtrennmaschine abgetrenntes Teilstück einer Hauptkühlmittelleitung.
Ausgebauter Motor einer der insgesamt drei Hauptkühlmittelpumpen. Sie haben das Kühlmittel durch die Leitungen zwischen Reaktor und Dampferzeugern gepumpt.
Video: Die Hauptkühlmittelleitungen im Rückbau
Aktuell liegt im Block GKN I der Fokus auf dem Abbau der massiven Betonstrukturen („Biologischer Schild“), die früher innerhalb des Reaktorgebäudes den bereits vollständig demontierten Reaktordruckbehälter – also das Herz der Anlage – umgeben haben. Bei dem in mehrere Einzelabschnitte unterteilten Vorhaben werden insgesamt voraussichtlich rund 1.000 Tonnen Beton entfernt. Dabei kommen unter anderem Seilsägen zum Einsatz, die den Beton zunächst in einzelne Segmente zerlegen. Diese werden mit Hilfe des Gebäudekrans aus ihrer Einbaulage ausgehoben und anschließend weiter zerkleinert.
Blick auf den früheren Einbauort des Reaktordruckbehälters: Ein Betonsegment wird ausgehoben.
Der Beton wird fernbedient per Seilsäge in einzelne Segmente zerlegt …
… und anschließend mit dem Gebäudekran ausgehoben.
Die ausgehobenen Betonsegmente sind mehrere Tonnen schwer und werden noch nachzerlegt.
Video: Demontage von Betonstrukturen im Reaktorgebäude
Im Maschinenhaus haben früher Generatoren die Bewegungsenergie der Turbinen in elektrische Energie umgewandelt. Die Abbauarbeiten sind dort bereits weitgehend abgeschlossen – verblieben ist ein weitgehend leeres, entkerntes Gebäude.
Schematische Darstellung eines Druckwasserreaktors
Das Maschinenhaus von GKN I zu Beginn des Rückbaustarts im Jahr 2019. Im Vordergrund waren zu diesem Zeitpunkt noch einer der beiden Generatoren (gelb) sowie die Hauben der Niederdruckturbinen (rot) zu erkennen.
Die gleiche Perspektive nach Abschluss der Demontage-Tätigkeiten im Jahr 2023.
Die schwerste Komponente des gesamten Rückbaus von GKN I war der rund 440 Tonnen schwere Ständer eines Generators.
Bei den Turbinen wurden zunächst die Abdeckhauben entfernt…
...und danach die Läufer aus ihrer Ursprungsposition ausgehoben.
Die Kondensatoren wurden als Ganzes ausgehoben. Sie haben während der Stromproduktion den über die Turbinen geleiteten Dampf wieder zurück in flüssiges Wasser verwandelt.
Von unten: Kondensatorblock am Kranhaken.
Video: Das Maschinenhaus im Rückbau
Rückbau des Blocks GKN II
Der Rückbau von Block II in Neckarwestheim (GKN II) hat im Mai 2023 begonnen. Die erforderliche Stilllegungs- und Abbaugenehmigung hatten wir noch vor der endgültigen Abschaltung der Anlage im April 2023 erhalten. Mit dieser Genehmigung liegen alle formalen Voraussetzungen vor, um die Anlage bis zur Entlassung aus der atomrechtlichen Überwachung zurückzubauen.
Die ersten größeren Rückbau-Aktivitäten konzentrieren sich derzeit auf den Primärkreislauf. Dieser war ein zentraler Bestandteil der Anlage und hat den Transport der erzeugten Wärmeenergie zwischen Reaktor und Dampferzeugern gewährleistet. Die Hauptkühlmittelleitungen – sie waren ein wichtiger Teil des Kreislaufs – sind mittlerweile vollständig zerlegt. Der Kreislauf ist damit nicht mehr intakt.
Die erste größere Rückbau-Aktivität nach der Abschaltung von GKN II war die Dekontamination des so genannten Primärkreises. Dabei wurde die aktivitätsführende Schicht auf der Innenoberfläche von Rohrleitungen und Komponenten des Primärkreislaufs gelöst und mit Hilfe von Filtern ausgetragen und gesammelt. Unter Strahlenschutzaspekten vereinfacht dieses Verfahren die jetzt laufende Demontage, Zerlegung und Bearbeitung der dekontaminierten Systeme erheblich und war damit eine zentrale Voraussetzung für den weiteren Rückbau der Anlage.
Schematische Darstellung eines Druckwasserreaktors
Für die Primärkreisdekontamination im Block GKN II war eine Vielzahl an zusätzlichen Rohrleitungen und Pumpen erforderlich.
Anschluss-Stelle der Dekontaminations-Systeme (rechte Bildhälfte) an den Primärkreislauf (linke Bildhälfte).
Die Hauptkühlmittelleitungen waren ein wichtiger Bestandteil des Primärkreislaufs, der den Transport der erzeugten Wärmeenergie zwischen Reaktordruckbehälter und Dampferzeugern gewährleistet hat. Die bis zu zehn Zentimeter starken Leitungen wurden unter anderem mit Hilfe einer Rohrtrennmaschine vollständig demontiert und zerlegt. Durch diese Arbeiten ist der Primärkreislauf nicht mehr intakt. Ebenfalls ausgebaut und weiter zerlegt sind die jeweils rund 42 Tonnen schweren Motoren der Hauptkühlmittelpumpen.
Schematische Darstellung eines Druckwasserreaktors
Hauptkühlmittelleitung mit aufgesetzter Rohrtrennmaschine (Bildmitte).
Die Rohrtrennmaschine kreist die bis zu zehn Zentimeter starke Wand der Hauptkühlmittelleitung Schritt für Schritt ab.
Ein herausgetrennter Leitungsabschnitt wird mit einem Kran abgelassen.
Durchtrennte Hauptkühlmittelleitung: Der Primärkreis ist damit nicht mehr intakt.
Bis zu zehn Zentimeter Wandstärke: Schnittstück einer Hauptkühlmittelleitung.
42 Tonnen am Kranhaken: ausgebauter Motor einer Hauptkühlmittelpumpe.