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Nr. 7,  August 1957

Der sicherste ATOMREAKTOR der Welt

Ein Blick hinter die Kulissen des deutschen Atomzentrums - Der Reaktor
unter der Käseglocke - Zum erstenmal: Atommeiler 'made in Germany'

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WIE EINE KÄSEGLOCKE wird das Reaktorgebäude nach seiner Fertigstellung aussehen

Seit mehreren Jahren verweist hobby in seinen Leitartikeln und atomtechnischen Beiträgen immer wieder darauf, daß auch in Deutschland endlich eine eine eigene atomtechnische Entwicklung einsetzen muß und daß dazu ein eigenes Entwickungszentrum, eine Atomstadt, nötig ist. Nach vielen Schwierigkeiten konnte jetzt endlich nördlich von Karlsruhe, auf der Gemarkung der Gemeinde Leopoldshafen, mit dem Bau der ersten Laboratoriumsgebäude begonnen werden. Unser Mitarbeiter Robert Gerwin, der den hobby-Lesen durch seine atomwissenschaftlichen Beiträge gut bekannt ist, hatte als erster deutscher Publizist Gelegenheit, in Gesprächen mit dem technischen Geschäftsführer der Kernreaktor-Bau- und Betriebsgesellschaft, Dr. G. Ritter und seinen Mitarbeitern die technischen Einzelheiten des ersten, ganz in Deutschland entworfenen und gebauten Atommeilers zu erfahren. Er schildert in seinem Beitrag einen Besuch im Reaktorzentrum, wie ihn nach Abschluß der jetzt begonnenen Bauarbeiten jeder Besucher machen kan..

Wie der Ablauf eines spannenden Kriminalfilms ist der Besuch des Reaktorzentrums: Stufe um Stufe wird der Besucher an das geheimnisumwitterte Heiligtum, den Reaktor, herangeführt. Ich bin von Karlsruhe auf der Bundesstraße 36 etwa 10 Kilometer nach Norden gefahren. Da kreuzt plötzlich eine unscheinbare Landstraße meinen Weg. Links geht es in das Dorf Leopoldshafen, das dem deutschen Atomzentrum den Namen gab, so wie Harwell in England, Dubnow in Rußland und Saclay in Frankreich den Atomstädten ihren Namen liehen und selbst dabei berühmt wurden.

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Die kleine badische Gemeinde Leopoldshafen wird Deutschlands 'Atomdorf Nr.1

Nach rechts verschwindet die kleine Straße in einem dichten Kiefernwald, dort geht es zum Reaktorzentrum. Nach kurzer Fahrt treten plötzlich die Bäume zurück und geben den Blick auf ein paar niedrige Verwaltungsgebäude frei. Am Tor kontrolliert man meinen Ausweis, und ich erhalte eine Plakette, in der ein lichtempfindlicher Film steckt. Er soll nach der Entwicklung aussagen, ob ich nicht zu gute Bekanntschaft mit radioaktiven Präparaten gemacht habe.

Nach dieser unvermeidlichen Prozedur darf ich endlich eintreten. Am Anfang einer großen, breiten Allee, der 'Verkehrsschlagader' des 132 Hektar großen Reaktorzentrums, in dem etwa 2000 Menschen arbeiten, steht ein Wegweiser: 'Zum Reaktor'. Das ist meine Richtung. Links an der Allee folgt ein großer Platz mit einem hohen Gebäude. Dort sind die Bibliothek und ein Hörsaal untergebracht. Rechts liegen im Schatten der alten Bäume, die hier früher einen idyllischen Wald bildeten, die Werkstätten, in denen Meßgeräte und andere technische Einrichtungen, die noch keine Fabrik liefert, gebaut werden.

Dann durchschreite ich einen schmalen Waldgürtel. Er deutet an, daß der Abschnitt des Reaktor-Zentrums, den ich jetzt betrete, bereits 'heißes' Gelände ist, wie die Atomtechniker in ihrer saloppen Sprache sagen. Hier wird mit radioaktiven Substanzen experimentiert. In zwei Zeilen stehen rechts und links der Allee die Institute für Neutronen-Physik, Strahlen-Biologie, Strahlen-Chemie und Strahlenschutz, für Meßtechnik und Metallurgie und zuletzt für die Isotopentrennung. Auch die Verarbeitungs- und Verteilungsstelle der im Reaktor gewonnenen Isotope finde ich hier. Schritt für Schritt wird das Gelände 'heißer'.

Aber dann -- am Ende der Allee - steht sie plötzlich vor mir, die Kaaba der deutschen Atomphysik, das fensterlose, etwa 35 Meter hohe käseglockenartige Gebäude, das den Reaktor beherbergt. Die Betriebsgebäude und der Kühlturm, die seitlich angebaut sind, machen dem Koloß seine beherrschende Position nicht streitig; er ist sich seiner Würde als Hauptgebäude des Atomzentrums voll bewußt.

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PLANIERRAUPEN ebnen den Weg für die Atomforschung in Deutschland im Hintergrund des linken Bildes ist bereits eine breite Schneise in den Wald geschlagen worden.

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Nach Fertigstellung wird die Anlage so aussehen wie im Modell rechts. Unten ist die Zufahrtsstraße, darüber die Verwaltungsgebäude und das Tor zur Station. Dar. über folgen links die Bibliothek mit Hörsälen, rechts Werkstätten. Der große Komplex umfaßt die zahlreichen Institute. Als 'heißester' Punkt, wie ihn die Atomtechniker In Ihrer saloppen Sprache nennen, und wichtigstes Gebäude des ganzen Komplexes ist ganz oben der Reaktor zu erkennen.

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Die Bohrlöcher, durch die vor Beginn der Bauarbeiten geprüft wurde, ob der Grund zur Aufnahme des schweren Reaktorgebäudes geeignet Ist, sind heute durch Deckel verschlossen.

Ich kann das Reaktorgebäude nur durch eine Gasschleuse betreten, denn in der Kuppel aus an Stahlbeton und Stahl herrscht ständig ein leichter Unterdruck. Man erreicht dadurch, daß nicht ein einziges Staubkörnchen das Reaktorgebäude unkontrolliert verlassen kann. Die Gebläse, die den Unterdruck erzeugen, drücken die Luft, die sie aus dem hermetisch abgeschlossenen Reaktor-Gebäude absaugen, durch Filter, die alle Staubpartikel - und damit auch eventuellen radioaktiven Staub - festhalten.

Außerdem ist das Reaktorgebäude drucksicher gebaut. Sollte der Reaktor einmal 'überkochen', sollte es in ihm trotz aller Kontroll und Schutzeinrichtungen zu einer unvorhergesehenen starken Leistungssteigerung kommen und sollte dabei aus den Sicherheitsventilen Dampf austreten, dann könnten höchstens diejenigen Wissenschaftler, die sich gerade im Reaktorgebäude befinden, gefährdet werden. Ein solcher Unfall, den man wohl mit einer kleinen Kesselexplosion, nicht aber mit einer Atombombenexplosion vergleichen kann - ein Reaktor dieser Art kann aus prinzipiellen technischen Gründen niemals wie eine Bombe explodieren --, ein solcher Unfall verliefe in völliger Isolierung von der Außenwelt, so stabil ist die kreisrunde 'Käseglocke' von vornherein angelegt.

Innen ist das Reaktorgebäude mit einer Kunststoffschicht ausgekleidet, die man leicht abspülen kann. Entsprechende Spritzdüsen wurden in die Kuppel eingebaut; ein Wasserhahn wird aufgedreht, und schon ist die 'Käseglocke' ausgespült. Sollte aber auch die Kunststoffschicht selbst einmal radioaktiv geworden sein, dann kann sie einfach abgezogen werden, so, wie man eine Kartoffel schält.


Dieses 'heiße' Abwasser - Wasser, das strahlende Substanzen enthält - wird selbstverständlich nicht in die Bäche der Umgebung abgelassen. Man fängt es vielmehr in großen Behältern auf. Nach kurzer Zeit der Lagerung, während der die kurzlebigen radioaktiven Isotope ihre Aktivität verlieren, wird es zu einem wäßrigen Brei eingedampft. Dabei ist Vorsorge getroffen, daß mit dem Wasserdampf keine radioaktiven Teilchen ins Freie gelangen. Den Schlamm vermengt man mit Zement und formt daraus Betonblöcke. Damit sind die langlebigen radioaktiven Stoffe gebunden; wenn man die Betonblöcke irgendwo vergräbt, können sie nicht wieder in den gewöhnlichen Stoffkreislauf der Natur gelangen.

Darüber hinaus gibt es für das Reaktorgelände mit seinen 30 Laboratorien, Werkstatt- und Verwaltungsgebäuden natürlich noch ein normales Abwassersystem. Aber auch dieses wird ständig durch Strahlenkontrollgeräte überwacht. Sollte ein Laborant einmal irrtümlich 'heißes' Abwasser in einen 'kalten' Ausguß schütten, ertönen Alarmglocken, und der Abfluß wird verschlossen.

Endlich bin ich durchgeschleust und sehe den Reaktor. Rings mit Beton umkleidet, steht er breit und schwerfällig mitten im Raum. Im Gegensatz zu älteren Reaktorkonstruktionen hat man ihn nicht in Schwerbeton eingegossen, man hat ihn vielmehr mit einem Mauerwerk aus Schwerbetonsteinen umgeben. So braucht man nicht mit Preßlufthämmern vorzugehen, wenn man diesen Reaktor in einigen Jahren oder Jahrzehnten vielleicht durch eine modernere Konstruktion ersetzen will.

An verschiedenen Stellen ist der Beton-Schutzpanzer jedoch unterbrochen. Diese Öffnungen sind notwendig, damit man mit dem Reaktor experimentieren und arbeiten kann. Durch sie kann man die Stoffe einführen, die man im Reaktor mit Neutronen bestrahlen will, etwa um sie radioaktiv zu machen oder um ihr Verhalten im Neutronenstrom zu prüfen, vielleicht um neuartige chemische Reaktionen auszulösen oder Kunststoffe härter zu machen. Genauso können durch diese Öffnungen auch Neutronenstrahlen in den Reaktorraum gelangen, wenn man dort mit ihnen experimentieren will.

Vordringen bis zum 'Herzstück' unmöglich

Weiter kann ich nun nicht mehr vordringen, das Herzstück des Reaktors kann ich mir nicht anschauen, wenn ich diesen Raum wieder lebend verlassen will. So muß die Beschreibung des Betriebsingenieurs das Anschauen ersetzen. Der Raum, in dem die Kettenreaktion abläuft, hat einen Inhalt von etwa zehn Kubikmetern, die Größe eines kleinen Zimmers. Verglichen mit den im Ausland gekauften Atommeilern für Forschungszwecke in München, Frankfurt, Harnburg, Köln und Berlin, deren Herzstücke meist nur einen Rauminhalt von wenigen Litern haben, ist das recht viel.

So wundere ich mich denn nicht, als ich erfahre, daß der Reaktor etwa zehn Tonnen natürliches Uranmetall als Brennstoff benötigt. Dieses Metall wurde zu langen, etwa drei Zentimeter dicken Stäben verarbeitet und mit einem Aluminiummantel umkleidet, um das Uran vor Korrosion zu schützen. Außerdem soll die Aluminiumschutzschicht verhindern, daß sich die Spaltprodukte des Urans in dem schweren Wasser (D20), in' das die Brennstoffelemente eintauchen, lösen.

120 bis 160 dieser Brennstoffelemente benötigt man, um den Reaktor arbeitsfähig zu machen. Eine Kettenreaktion kann ja nur dann zustande kommen, wenn eine bestimmte Menge des Uranmetalls beisammen ist. Dabei muß man dafür sorgen, daß sowohl das Uranmetall selbst als auch das Aluminium, von dem es umgehen ist, und das schwere Wasser, der Moderator, in den die Brennstoffelemente eintauchen, extrem rein sind. Ein einziges Fremdatom unter Millionen anderen kann bereits, wenn es eine große Vorliebe für Neutronen besitzt, die Kettenreaktion verhindern.

Die Lebensdauer der Brennstoffelemente (oft werden sie auch einfach Brennelemente genannt) beträgt etwa zwei Jahre. Man muß sie aber in Abständen von einigen Monaten umordnen, damit sie gleichmäßig verbraucht werden. Sie stehen senkrecht und dicht nebeneinander in einem Aluminiumtopf, der wesentlich größer ist als der Raum, den sie ausfüllen. Dadurch wird ein breiter Wassermantel geschaffen, der die Brennelemente umgibt und als Neutronenreflektor dient. Der ganze Topf ist mit schwerem Wasser gefüllt. Einschließlich der Füllung des Kühlsystems werden 20 bis 25 Tonnen D20 gebraucht.
Die Kühlung erfolgt, ähnlich wie bei den Reaktoren des Caldcr Hall-Kraftwerkes, durch Luft in einem Kühlturm. Das schwere Wasser des Reaktorkerns zirkuliert durch Wärmetauscher und gibt dabei seine Wärme an einen zweiten Kühlkreis ab.

Zuletzt führt man mich in die Steuerwarte. Auf großen Zeigerinstrumenten kann man dort verfolgen, wie der Neutronenstrom im Innern des Reaktors anwächst und die Temperatur steigt. Hier wird der Reaktor gesteuert, sofern diese Funktionen nicht vollautomatisch erledigt werden. Durch dicke Bleiglasfenster schaut man von der Steuerwarte aus auf den Reaktor; sie liegt außerhalb des hermetisch verschlossenen Reaktorraums. Selbst wenn das bereits zitierte Überkochen des Reaktors einmal stattfinden sollte, kann der Überwachungsingenieur hier ohne weiteres auf Posten bleiben -- die Bleiglasfenster schützen ihn weitgehend vor allen radioaktiven Strahlungen.

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Übrigens ist der Reaktor mit einer 'Wasserspülung' als zusätzlicher Sichcrheitsvorrichtung versehen. Durch einen einzigen Knopfdruck - oder auch vollautomatisch - kann der Reaktorkern unter Wasser gesetzt werden. Es kann ja vorkommen, daß die Kadmiumstäbe, die die Wärmeerzeugung des Reaktors steuern, indem sie einmal etwas mehr und einmal etwas weniger in den Reaktorkern tauchen, und die bei den ersten Anzeichen eines 'Überkochens' ganz in den Reaktorkern hineinfallen und so das 'Überkochen' stoppen, sich verklemmt haben. Dann tritt die 'Abortspülung' in Aktion.

Die 10 000-Kilowatt-Wärmeleistung des Reaktors wird selbstverständlich nicht zur Erzeugung von Elektrizität benutzt. Die entstehende Wärme ist hier nur ein unumgängliches Abfallprodukt des Reaktorbetriebs. Die Aufgabe des Reaktors ist es in allererster Linie, der deutschen Industrie die Möglichkeit zu geben, eigene Atomkraftwerke zu bauen. Hier können die Firmen die für ein solches Vorhaben notwendigen praktischen Experimente durchführen.

Eine solche Besichtigung des Reaktorzentrums Karlsruhe - Gemeinde Leopoldshafen - wird in spätestens drei bis vier Jahren möglich sein. Die Bagger haben bereits mit dem Erdaushub begonnen, und die ersten Gebäude wachsen schon aus dem Boden. Der Atomreaktor in Karlsruhe ist der erste und bisher einzige, der ausschließlich in Deutschland entworfen und gebaut wird, er ist eine echte Eigenentwicklung, ohne ausländische Lizenzen. Selbstverständlich liegen seiner Konstruktion aber die Erfahrungen und wissenschaftlichen Forschungsergebnisse der großen Atomländer zugrunde. Er entspricht durchaus dem gegenwärtigen Stand der Atomtechnik.

Bedenkt man, daß bei dem ersten 'made-inGermany-Reaktor' für die' Meß- und Regeltechnik etwa 30 Prozent der gesamten Baukosten aufgewendet werden müssen, und berücksichtigt man weiter, daß bei normalen Sicherheitsvorkehrungen die Hälfte dieses Aufwands (also 15 Prozent, etwa 6 Millionen Mark) genügen würden, dann merkt man, wie schwer es die junge Atomtechnik in Deutschland hat und wie teuer sie die allgemeine Atomfurcht bezahlen muß. Der Atomreaktor in Karlsruhe wird der sicherste der Welt sein!

Das Reaktorzentrum bei Karlsruhe ist der Grundstein einer eigenen deutschen Atomtechnik, die in gar nicht so ferner Zukunft darüber entscheiden wird, ob die industrielle Entwicklung in Deutschland stetig fortschreiten kann, oder ob das Land bald zu einem 'unterentwickelten Gebiet' absinkt.


aus:
hobby Das Magazin der Technik
Nr. 7 August 1957

Bearbeitet am: 02.02.2006/ad


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