VGB POWERTECH 5 (2021) - International Journal for Generation and Storage of Electricity and Heat

The World’s first power plant to produce 400 bil-lion kilowatt hours VGB PowerTech 5 l 2021
Retrofits and plant upgrades
As a pre-convoy pressurised water reactor (F i g u r e 4 ), KWG already
has a basic design characterised by high robustness and
safety reserves. Over its years of operation, numerous retrofits
and improvements have been carried out but these were not done
to remedy deficiencies to prevent damage but rather to extend
the existing safety concept in the sense of protecting against beyond-design-basis
risks. These included the retrofitting of a particulate
and iodine filter in the system for filtered pressure
relief of the reactor containment and measures for secondary-side
bleed and feed, the 3rd network feed, measures for primary-side
bleed and feed, retrofitting of passive autocatalytic recombiners
and installation of the sampling system from the reactor containment.
Fig. 4. Grohnde nuclear power plant.
View of the site of this pre-Konvoi reactor.
Bild 4. Kernkraftwerk Grohnde.
Blick auf den Standort der Vor-Konvoi-Anlage.
Based on the lessons learnt from the accident in the Japanese
Fukushima Daiichi nuclear power plant, further safety-related
plant improvements were planned and implemented. Once again,
these were not done to remedy deficiencies in the plant but rather
to provide additional risk prevention measures.
Alongside the safety-related enhancements, measures were also
taken to improve performance over the years. Measurements taken
at the time of commissioning showed reserve capacity in the essential
thermo-hydraulic para meters, so that, following approval from
the nuclear supervisory authority, it was possible to increase the
plant‘s thermal capacity from 3,765 MW, as initially installed on
commissioning in 1984 , to 3,850 MW in 1990 and then to 3,900
MW in 1999. As part of the measures to increase thermal capacity,
work was also done to improve efficiency of the turbines. Since
then, the nuclear power plant has had a gross nominal capacity of
1,430 MW at a thermal reactor power of 3,900 MW.
With all these technical improvements, statutory maintenance
and responsible plant operation, the nuclear power plant is as safe
and reliable today as it was on day one and moreover, more powerful
than when it was first commissioned.
Specialist and simulation training
Well qualified and regularly trained power plant personnel are an
essential prerequisite for the safe and successful operation
of KWG – not least because of the legal requirements. Notably, in
addition to the necessary professional qualifications, e.g. as a
skilled tradesman, engineer or physicist, these impose further
theoretical and practical requirements for a person to be allowed
to work in the nuclear power plant or take on a position of
responsibility.
Rahmen der Berechnungen konnte u. a. die hohe Robustheit des
Sicherheitsbehälters bestätigt werden. Der ermittelte Wert für die
Häufigkeit großer früher Freisetzungen liegt nochmals um ca. drei
Größenordnungen unterhalb des in der PSA der Stufe 1 ermittelten
Wertes für die Kernschadenshäufigkeit.
Nachrüstungen und Anlagenoptimierungen
Als Druckwasserreaktor der Vor-Konvoi-Baulinie verfügt das KWG
(B i l d 4 ) bereits über eine Grundauslegung, die sich durch hohe
Robustheit und Sicherheitsreserven auszeichnet. Im Laufe der Betriebsjahre
wurden zahlreiche Nachrüstungen und Optimierungen
durchgeführt, die jedoch nicht der Beseitigung von Defiziten
hinsichtlich der Schadensvorsorge dienten, sondern vielmehr das
vorhandene Sicherheitskonzept im Sinne der Vorsorge gegen Risiken
im auslegungsüberschreitenden Bereich erweiterten.
Als wesentliche Maßnahmen sind an dieser Stelle die Nachrüstung
eines Schwebstoff- und Jodfilters in das System zur gefilterten
Druckentlastung des Sicherheitsbehälters zu nennen sowie
die Maßnahmen zur sekundärseitigen Druckentlastung und Bespeisung
(SDE), die 3. Netzeinspeisung, die Maßnahmen zur
primärseitigen Druckentlastung und Bespeisung (PDE), die
Nachrüstung von passiven autokatalytischen Rekombinatoren
und die Installation des Probenahmesystems aus dem Sicherheitsbehälter.
Basierend auf den Erkenntnissen aus dem Unfall im japanischen
Kernkraftwerk Fukushima Daiichi wurden weitergehende sicherheitstechnische
Anlagen verbesserungen geplant und durchgeführt.
Auch hierbei handelt es sich nicht um die Behebung von
Auslegungsdefiziten, sondern vielmehr um die Implementierung
zusätzlicher Maßnahmen zur Risikovorsorge.
Neben diesen sicherheitstechnischen Optimierungen wurden im
Laufe der Jahre auch leistungserhöhende Maßnahmen umgesetzt.
Bereits die während der Inbetriebsetzung durchgeführten Messungen
zeigten Leistungsreserven bei den wesentlichen thermohydraulischen
Parametern, sodass jeweils nach Zustimmung
durch die atomrechtliche Aufsichtsbehörde eine thermische Leistungserhöhung
der ursprünglichen Leistung von 3.765 MW im
Jahr der Betriebsaufnahme 1984 auf 3.850 MW im Jahr 1990 und
3.900 MW im Jahr 1999 durchgeführt werden konnte. Im Rahmen
der thermischen Leistungserhöhung wurden wirkungsgradverbessernde
Maßnahmen im Bereich der Turbinen vorgenommen.
Somit verfügt das Kernkraftwerk seitdem über eine
elektrische Bruttonennleistung von 1.430 MW bei einer thermischen
Reaktorleistung von 3.900 MW.
Mit all diesen technischen Verbesserungen, der anforderungsgerechten
Instandhaltung und dem verantwortungsvollen Betrieb
der Anlage ist das Kernkraftwerk heute so sicher und zuverlässig
wie am ersten Tag und darüber hinaus noch leistungsstärker als
zum Zeitpunkt der Inbetriebsetzung.
Fachkunde- und Simulatorschulung
Für den sicheren und erfolgreichen Betrieb des KWG ist gut ausgebildetes
und regelmäßig geschultes Kraftwerkspersonal eine
unabdingbare Grundvoraussetzung – nicht zuletzt aufgrund der
gesetzlichen Anforderungen. Diese sehen nämlich, neben den
erforderlichen berufsfachlichen Qualifikationen z.B. als Fachhandwerker,
Ingenieur oder Physiker, noch weitere theoretische
und praktische Anforderungen vor, damit eine Person im Kernkraftwerk
tätig werden oder sogar Verantwortung übernehmen
kann.
Für Tätigkeiten als „sonst tätiges Personal“ umfasst dies eine nach
Verantwortungsumfang in Stufen gestaffelte Kenntnisvermittlung
der Fachgebiete Betriebskunde, Arbeitssicherheit, Brandschutz
und Strahlenschutz. Für das verantwortliche Schicht personal gibt
es gesonderte Ausbildungspläne zum Fachkundeerwerb und Fachkundeerhalt
sowie, vor Aufnahme der Tätigkeit als Reaktorfahrer
oder Schichtleiter, eine Fachkundeprüfung im Beisein von Behör-
30