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22. Juni 2011

Furtwangen und Basel

Die Kernkraftzwerge

Zu wenig Leistung, um auch nur eine Glühbirne zum Glimmen zu bringen: In Furtwangen und Basel stehen zwei kleine Atomreaktoren - zu Schulung von Studierenden.

  1. Reaktor Universität Basel Foto: Uni Basel

Mit diesem Atomreaktor kann man noch nicht einmal eine Glühbirne zum Leuchten bringen. Dennoch schaut einmal im Jahr die Atomaufsicht vorbei, und der Tüv prüft regelmäßig die technischen Einrichtungen. Sogar der Verfassungsschutz nimmt alle Jahre die Mitarbeiter unter die Lupe, ob sie Verbindungen in den terroristischen Untergrund haben, und weil mit Abid Hussain der für den Reaktor zuständige Assistent aus Pakistan kommt, kümmert sich der Bundesnachrichtendienst um ihn.

Sabine Prys trägt den Aufwand um ihren kleinen Reaktor mit Fassung. Die Professorin für Grundlagen der Chemie an der Hochschule Furtwangen weiß, was die Gesetze zur Atomsicherheit verlangen – und da macht ihr Schulungsreaktor eben keine Ausnahme. Auch wenn von ihm keine Gefahr ausgeht, wie sie versichert, selbst wenn – nur einmal angenommen – Terroristen bis zu ihm vordringen würden. Denn das Uran ist im Kern fest mit Plastik zu einem Block verbacken und wäre deshalb für sie völlig unbrauchbar.

Aber die technischen Gefahren? Sabine Prys schüttelt leicht den Kopf. Für eine Kernschmelze reicht die Uranmenge nicht – gerade mal 700 Gramm sind in dem 24 Zentimeter hohen Plastikkubus verteilt. Wenn im Inneren die atomaren Kettenreaktionen laufen, dann kann das Kühlungssystem nicht versagen – es gibt gar keins. Die Erwärmung ist, erklärt die Professorin, derart gering, dass simple Luftkühlung ausreicht. Schließlich ist die Apparatur drum herum so gebaut, dass sie bei jedem Bedienungsfehler sofort abschaltet.

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Und Bedienungsfehler gibt es durchaus häufig: Studenten und Techniker lernen hier ganz praktisch, wie man einen Reaktor schrittweise so hochfährt, dass er die gewünschte konstante Leistung bringt – meist um die 100 Milliwatt. Das ist bei den Atommeilern der Stromindustrie nicht anders. Nur dass bei denen Tausende von Megawatt als Leistung stehen, während im Furtwanger Reaktor bei maximal einem Watt Schluss ist – zu wenig, wie erwähnt, um auch nur eine Glühbirne zum Glimmen zu bringen.

SUR-100, so der Typenname des von der Firma Siemens Anfang der 70er Jahre gebauten sogenannten Nullleistungsreaktors, passt in einen Kellerraum der Furtwanger Hochschule, mitten im Ort. Eingepackt in einen zweieinhalb Meter hohen und zwei Meter dicken Stahlzylinder, ist das Brennelement umgeben von Graphit (er dient als Reflektor der Neutronen, die die Kettenreaktionen auslösen), einem Bleimantel und borsäurehaltigem Wasser – das reicht, um keine Strahlung nach außen dringen zu lassen. Zudem ist Stillstand der Regelfall für den Reaktor: In zehn Jahren, schätzt Sabine Prys, sei er 60 Stunden lang in Betrieb gewesen, hinzukommen 100 weitere Stunden, in denen die Messtechnik durchgeprüft wurde. Vielleicht deshalb hat es in Furtwangen noch keine Demonstration von Atomkraftgegnern gegeben, die die Abschaltung des (ohnehin meist abgeschalteten) Reaktors gefordert haben.

Auch auf der Klingelbergstraße vor dem Physikalischen Institut der Universität Basel ist es nicht nur an diesem Tag ruhig. Über den kleinen Reaktor unten im Keller, der wie die Furtwanger Anlage durch eine Tresortür mit Spezialverriegelung gesichert ist, machte sich bislang kaum jemand Sorgen.

Gefahr geht keine

von den Reaktoren aus.

Nach dem Gau von Fukushima habe allerdings eine Nachbarin angerufen und gefragt, wie gefährlich es sei, wenn ein Flugzeug auf das Institut abstürzen würde und ob nicht das Viertel verstrahlt werden könnte, berichtet Bernd Krusche, Professor für Physik und für den Atomreaktor im Keller zuständig. Und was hat er geantwortet? "Dass die Gefahren durch das abstürzende Flugzeug weit größer wären", sagt er.

Zum Schutz vor radioaktiver Strahlung reicht den Baslern ein großes, fast vier Meter tiefes Wasserbassin, in dem der Reaktorkern hängt, gehalten von einer Stahlkonstruktion, die mit den Steuerstäben für die Kettenreaktion verbunden ist. Die Besucher können direkt über dem offenen, nur mit Glasplatten abgedeckten Becken stehen und auf den Block aus blauen und roten Kammern (in den roten befindet sich das hochangereicherte Uran) hinunterschauen.

Der Basler Reaktor hat freilich eine glorreichere Vorgeschichte als SUR-100: Er war 1958 zur Weltausstellung in Brüssel unter dem Atomium installiert, jenem futuristischen Bau, der mit allem Optimismus der 50er Jahre die friedliche Nutzung der Atomenergie propagierte. Im Jahr darauf holte der damalige Chef der Basler Physik diesen Versuchsreaktor AGN 211-P mit finanzieller Hilfe der heimischen Industrie und der Eidgenossenschaft in sein Institut. Er ist damit der mit Abstand älteste Atommeiler der Schweiz.

Und wenn er weiterhin so sparsam in Betrieb geht und die Universität oder der Kanton nicht die Lust an ihm verliert, dann kann er sogar noch weitere 800 Jahre laufen – so lange reichen seine 2,2 Kilogramm hoch angereicherten Urans, mit denen immerhin zwei Kilowatt Leistung geschafft werden – 2000 Mal mehr als in Furtwangen. Die Schweiz hätte zudem selbst in 800 Jahren damit kein Entsorgungsproblem, erzählt Krusche: "Der Hersteller aus den USA ist verpflichtet, die abgebrannten Brennelemente zurückzunehmen."

Heute ist der Reaktor eher ein Kuriosum innerhalb der Basler Physik. Für seine eigenen Forschungen, sagt Krusche, spielt er keine Rolle – dazu nutzt er den Forschungsreaktor in Mainz. Es geht vielmehr, wie in Furtwangen, um die Ausbildung der Studierenden, aber auch um Anschauungsmaterial für Schulklassen, die immer wieder einmal hereinschauen. Im klaren Wasser um den Reaktorkern kann man, wenn er angelaufen ist, einen tiefblauen Schimmer sehen, das sogenannte Cerenkov-Leuchten, das durch die Neutronen entsteht – ein durchaus eindrückliches Erlebnis ohne Strahlengefahr.

Sonst aber lässt sich in Basel wie in Furtwangen nur am Steuerpult verfolgen, was im Inneren des Kerns geschieht – über Messanzeigen, die angeben, wie viele Neutronen freigesetzt wurden, wie hoch die Leistung ist. Und auch in Basel gilt, trotz der größeren Uranmenge: Alles ungefährlich, denn das System reguliert sich selbst bis hin zur automatischen Selbstabschaltung. Es gibt auch keine nennenswerte Strahlung außerhalb des Reaktorbeckens, versichert Krusche: "Wenn Sie die Kellerräume hier im Institut längere Zeit nicht lüften, dann ist die Radioaktivität, die durch das aus dem Boden tretende natürliche Radongas entsteht, höher als sie es je bei laufendem Reaktor wäre."

Der Furtwanger wie der Basler Atommeiler dienen vor allem dazu, Neutronenstrahlung zu produzieren. Sie erzeugt meist rasch ablaufende radioaktive Zerfallsprozesse, die in den benachbarten Labors hinter einschlägigen Schutzvorrichtungen von Studenten untersucht werden können. Um schneller an die Proben zu gelangen, wird in Furtwangen derzeit sogar eine Rohrpostanlage gebaut, die die Proben vom Reaktorkern binnen Sekunden auf die Labortische katapultiert. Dankbarer Kunde in Krusches Atomlabor ist zudem der Chemiker des Kantons Basel, der mit Hilfe der Neutronenaktivierungsanalyse leichter Lebensmittel wie Tee auf Insektizidbelastungen überprüfen kann. Aber auch die Archäologen der Universität bedienen sich des Reaktors, um das Alter von Fundstücken zu bestimmen.

Selbstverständlich wird die Basler Anlage ebenfalls amtlicherseits regelmäßig kontrolliert. Die Fachleute des Eidgenössischen Nuklearsicherheitsinspektorats kommen jedes Jahr, und alle drei Jahre werden die Uranscheiben hochgeholt und per Augenschein auf Schäden untersucht – bislang alles ohne Beanstandungen, sagt Krusche. Dennoch hat es am Rheinknie wie auch oben im Schwarzwald immer wieder Diskussionen gegeben, ob man diese Atomanlagen weiter laufen lassen soll. Nach Fukushima gab es sogar eine Debatte im Großen Rat von Basel-Stadt. Doch selbst scharfe Umweltschützer sahen ein, dass von diesem Winzreaktor, obwohl er mitten in einem Wohngebiet steht, keine Gefahr ausgeht.

In Furtwangen ist die Debatte nach Meinung Sabine Prys’ beendet, seit die Hochschule dem Südwestdeutschen Forschungs- und Lehrverbund Kerntechnik beigetreten ist. Ihm gehören neben dem KIT Karlsruhe (der Zusammenschluss von Universität und Forschungszentrum), das heute keine kerntechnische Anlage mehr hat, auch die Universitäten Stuttgart und Ulm an, wo ebenfalls Nullleistungsreaktoren vom Typ SUR-100 stehen. Sie selber hält es für absolut wichtig, dass in Deutschland Hochschulen weiter in Reaktortechnik ausbilden: "Wir brauchen auch in Zukunft Ingenieure, die sich mit Kerntechnik auskennen, sonst können wir in den internationalen Gremien zur Atompolitik nicht mehr mitreden." Seit der Katastrophe in Fukushima verzeichnet sie einen verstärkten Andrang zu ihren Lehrveranstaltungen in Reaktortechnik. Dabei werde keineswegs über den deutschen Atomausstieg diskutiert – auch wenn Sabine Prys dessen Eile sehr skeptisch sieht: "In der Vorlesung geht es nur um naturwissenschaftliche Aussagen."

DER REAKTOR SUR-100

Anfang der 70er Jahre hat Baden-Württemberg vier Siemens-Unterrichtsreaktoren vom Typ SUR-100 angeschafft. Drei von ihnen dienen nach wie vor der Ausbildung von Studierenden und Fachleuten in Reaktortechnik und Strahlenschutz – und zwar an den Universitäten Stuttgart und Ulm sowie an der Hochschule Furtwangen. Der vierte, ursprünglich an der Universität Karlsruhe in Betrieb, ist heute ohne seinen uranhaltigen Kern im Landesmuseum für Technik und Arbeit in Mannheim (Technoseum) zu besichtigen. Im inzwischen grün geführten Umweltministerium in Stuttgart gibt es keine Pläne, die drei SUR-100 stillzulegen: Sie gelten als unverzichtbar für das Knowhow im Strahlenschutz.  

Autor: amp

Autor: Wulf Rüskamp