Erprobung passiver Komponenten für den SWR 1000 - Ergebnisse von Experimenten an den Versuchsanlagen PANDA und NOKO

Zur Validierung der thermohydraulischen Wirksamkeit der im SWR 1000 verwendeten passiven Sicherheitssysteme zur Nachwärmeabfuhr aus dem Reaktordruck-sowie dem Sicherheitsbehälter bei Störfällen wurden in den Versuchsanlagen PANDA (PSI / Schweiz) und NOKO (Forschungszentrum Jülich / Deutschland) umfangreiche Versuchsserien durchgeführt. Das Experimentalprogramm beinhaltete im Detail Versuche zum Notkondensator (zwei verschiedene Bündel), zum Passiven Flutsystem sowie dem Gebäudekondensator, der sowohl in NOKO (als Einzeleffektversuch) als auch in PANDA (als Systemversuch) getestet wurde. Zusätzlich wurden in NOKO noch mehrere Bauformen Passiver Impulsgeber erprobt. Allen Versuchen war gemein, dass die zu untersuchenden Systeme in Originalabmessungen sowie -materialien nachgebildet und unter adäquaten thermohydraulischen Randbedingungen getestet wurden. Die Versuchsergebnisse bestätigen ausnahmslos die Funktionalität und Effektivität der passiven Sicherheitssysteme.
Die Wärmeabfuhr in den Not- und Gebäudekondensatoren wurde mit den weltweit zur Sicherheitsanalyse von Reaktoren etablierten 1D-Thermohydraulikprogrammsystemen nachgerechnet. Die Ergebnisse der mit den unterschiedlichen Codes berechneten, integral durch Notkondensatoren abgeführten Energie stimmen sowohl untereinander als auch mit den Experimenten gut überein.
Bei den Gebäudekondensatoren konnten ebenfalls die globalen Werte mit den gebräuchlichen 1D-Containmentprogrammsystemen berechnet werden. Aufgrund der lokalen Anordnung der Gebäudekondensatoren stellen sich im Sicherheitsbehälter jedoch mit diesen 1D-Codes nicht beschreib- und somit modellierbare dreidimensionale Strömungs- und Temperaturfeldern (speziell Stratifizierungen) ein. Diese konnten zwar durch moderne Computational Fluid Dynamic (CFD) Codes punktuell wiedergegeben werden, zur Nachrechnung vollständiger Störfallsequenzen sind jedoch weitere Codeverbesserungen sowie schnellere Computer notwendig.