Bauartprüfung von Transportbehältern für abgebrannte Brennelemente und hochradioaktive Abfälle durch die BAM

In dieser Pressemitteilung erläutert die BAM allgemein ihre Aufgaben in den Zulassungsverfahren. Vor exakt 30 Jahren, im Frühjahr des Jahres 1978, begann die BAM mit der Bauartprüfung des ersten CASTOR-Behälters der Bauart CASTOR Ia. Seitdem werden die Anforderungen an Nachweise und Methoden bei der Bauartprüfung für abgebrannte Brennelemente und hochradioaktive Abfälle stetig dem Stand der Technik angepasst.

In Zulassungsverfahren von Transport- und Lagerbehältern für abgebrannte Brennelemente und hochradioaktive Abfälle ist die BAM neben der Zulassungsbehörde, dem Bundesamt für Strahlenschutz (BfS), zuständige Bundesbehörde für die Bauartprüfung dieser Verpackungen. Die der BAM vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung zugewiesenen Aufgaben beinhalten die sicherheitstechnischen Prüfungen der mechanischen und thermischen Designauslegung, des dichten Einschlusses sowie die Genehmigung von qualitätssichernden Maßnahmen für die Herstellung, den Betrieb und die Wartung.

Die BAM führt die Prüfungen auf Grundlage der Empfehlungen der Internationalen Atom-Energie-Organisation (IAEO) und den darauf basierenden nationalen und internationalen gesetzliche Vorschriften für den Transport radioaktiver Stoffe durch.

Die Bauartprüfung der BAM umfasst mechanische und thermische Prüfungen, die die Sicherheit eines Transportbehälters in schweren Unfällen gewährleisten. Die Sequenzen der Prüfungen bestehen aus einem Freifall aus neun Metern Höhe auf ein unnachgiebiges Fundament in den für die Behälterschädigung kritischsten Positionen, einem Fall aus einem Meter Höhe auf einen Stahldorn auf die empfindlichste Stelle des Behälters sowie einem anschließenden halbstündlichen Feuer mit einer Flammentemperatur von 800 °C. Danach darf die Freisetzung radioaktiver Stoffe einen in den gefahrgutrechtlichen Vorschriften vorgegebenen Wert nicht überschreiten und die Strahlenabschirmung und die nukleare Sicherheit müssen gewährleistet sein. Die Bauartprüfung erfolgt auf der Basis von Versuchen an Prototypen oder Modellbehältern bzw. durch Berechnungen oder Übertragbarkeitsbetrachtungen.

Für die Sicherheitsbewertung von Behältern für radioaktive Stoffe kommt eine Kombination von experimentellen Untersuchungen und rechnerischen Nachweismethoden zur Anwendung. Zusätzlich können begleitende Werkstoff- bzw. Komponentenversuche notwendig sein. Die Bestimmung von geeigneten Bewertungskriterien, z. B. bestimmten Festigkeitskennwerten, sind ein wesentlicher Bestandteil eines sicherheitstechnischen Nachweiskonzepts.

Die BAM erwartet bei der Bauartprüfung neuer Behälterdesigns die Vorlage schlüssiger Nachweise durch den Antragsteller, u. a. den Nachweis der mechanischen Widerstandsfähigkeit der Bauart gegen die Anforderungen hinsichtlich Betriebs- und Störfallbedingungen. Diese beinhalten die begründete Auswahl der relevanten Fallpositionen mit definierten Zielstellungen für einzelne Fallprüf-Sequenzen. Hierzu sind z. B. Vorausberechnungen über umfassende und begründete Versuchsbehälterinstrumentierungen, Verifikationen geeigneter Berechnungsmodelle erforderlich, bis hin zur endgültigen umfassenden Bewertung des Behälterverhaltens anhand von spezifizierten Bewertungskriterien für die Festigkeitsanalysen.

Damit auch jedes gefertigte Serienmuster einer geprüften und zugelassenen Bauart die Anforderungen zuverlässig erfüllt, werden ebenfalls bei der Bauartprüfung und in fertigungsbegleitenden Kontrollen durch die BAM detaillierte qualitätssichernde Maßnahmen für Herstellung und Betrieb festgelegt und überwacht.

Die sicherheitstechnischen Prüfverfahren werden in der BAM ständig nach den neuesten Erkenntnissen und Anforderungen weiterentwickelt. Für Prüf- und Forschungszwecke verfügt die BAM über einzigartige Einrichtungen für Fall- und Brandversuche sowie für Dichtheitsprüfungen und über die Hard- und Software für Finite-Elemente Beanspruchungsanalysen, die weltweit hoch anerkannt sind.

Auskünfte:
Pressestelle der BAM
Dr. Ulrike Rockland
Telefon: +49 30 8104-1003
Mail: presse@bam.de