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Japan - Beben-, Tsunami- und Reaktorkatastrophe März 2011

Das Beben der Stärke 8,9 etwa 130 Kilometer vor der Küste Japans erschütterte besonders die Hafenstadt Sendai heftig. Entlang der Küste brachen in Raffinerien, aber auch in vielen Ortschaften Brände aus. Das Beben war heftig, doch durch die Entfernung des Bebens von der Küste blieben massive Schäden aus.

 

Zur Reaktorkatastrophe - Japan ein Jahr danachjapan2011_03
Container im Hafen von Sendai (rote und weiße "Stäbchen") wurden wie Spielzeug
von der Welle mitgerissen (©DigitalGlobe)

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Über 100 Kilometer vor der Küste lag das Epizentrum.

 japan2011_03Dort wo die Pazifische Platte unter die Eurasische Platte geführt wird (subduziert), trat das Beben in einer Tiefe von 24 Kilometern auf.japan2011_03Die Schäden des Bebens laut Mercalli-Skala sind gemäßigt bis schwer zu bezeichnen, wobei die auftretende maximale Bodengeschwindigkeit (20-30 cm/s) deutlich niedriger war, als etwa beim Haiti-Beben 2010 (60-80 cm/s), weil dort das Epizentrum des Bebens mit einer Stärke von 7,0 direkt unter Port-au-Prince lag. Laut USGS hängen Beschädigungen an Gebäuden, ... direkt mit dem sog. Peak Ground Velocity-Wert zusammen, eben der maximalen Bodengeschwindigkeit.japan2011_03Die Schäden durch den nachfolgenden Tsunami sind gegenüber den Erdbebenschäden um ein mehrfaches größer. japan2011_03Auf dem oberen Satellitenbild (visibleearth), das einen Tag nach der Katastrophe aufgenommen wurde, ist zu sehen, dass ein mehrere Kilometer ins Landesinnere reichender Bereich überflutet worden ist. Die Küstenlinie wirkt teils zerfurcht.japan2011_03
Minato eine Woche nach dem Tsunami
(U.S. Marine Corps photo by Lance Cpl. Ethan Johnson/Released)
Mehr Bilder von der Tsunamikatastrophe: -> hier klicken! japan2011_03
Die Höhe des Tsunami lässt sich deutlich erahnen!
(© Dugspr - Home for Good;
Namensnennung, nichtkomerziell, Weitergabe unter denselben Bedingungen)
Möglicherweise wurden in Japan über fünfundzwanzigtausend Menschen durch den Tsunami getötet, trotz rechtzeitiger Warnungen und Evakuierungsmaßnahmen. Im gesamten Pazifikraum wurde eine Tsunamiwarnung ausgesprochen, die Wellen trafen die nordamerikanische Küste und Südamerika mit Wellenhöhen von zumeist weniger als 2 Metern, sodass in der Hauptsache Sachschäden zu beklagen sind.Reaktorkatastrophe:
In Japan wurden im betroffenen Gebiet beim Beben automatisch Kernkraftwerke herunter gefahren. Der totale Stromausfall durch das Beben und die Zerstörung von Notstromdieselaggregaten durch den Tsunami führten in mehreren Kraftwerksblöcken zu einem Versagen der Kühlung, nachdem die Notbatterien nach mehreren Stunden keine Energie mehr lieferten.
Wird ein Atomkraftwerk "abgeschaltet" muss über viele Tage der Reaktorkern weiter gekühlt werden, um die Kernreaktion abflauen zu lassen. Geschieht dies nicht, erhitzen sich die Brennstäbe weiter, können teilweise oder ganz schmelzen und im ungünstigsten Fall die Hülle der Reaktordruckkammer zerstören. Ein unkontrolliertes Austreten von Radioaktivität wäre die Folge (siehe Tschernobyl).
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Fukushima I vor den Explosionen (©DigitalGlobe)
In mehreren der insgesamt 10 Reaktoren von Fukushima I und II ist radioaktiv belasteter Dampf zum Schutz der Reaktoren abgelassen worden, in der Umgebung traten teilweise 1000fach überhöhte Strahlungswerte auf. Bei einer Wasserstoffexplosion wurde am 12.03. in einem Reaktorblock von Fukushima I die äußere Reaktorhülle zerstört, die Reaktordruckkammer blieb nach offiziellen Angaben unversehrt.Um die Reaktoren wurden bis zum 13.03. ca. 80.000 Menschen in einem Umkreis von ca. 20 Kilometern evakuiert. In Reaktor 1 und Reaktor 3 von Fukushima I hat die Kernschmelze eingesetzt. In 150 Kilometern Entfernung wurden zeitweise 400fach überhöhte Strahlungswerte gemessen, innerhalb einer Stunde Aufenthalt im Freien konnte man dort die maximal zulässige Strahlunsdosis für einen Monat überschreiten. 14.03.: Wasserstoffexplosion in Reaktor 3 (Kühlwasser wird so stark erhitzt, dass sich Wasserstoff abspaltet und beim Ablassen von Überdruck aus dem Reaktordruckbehälter in der äußeren Reaktorhülle sammelt, bis es schließlich zur Explosion kommt)japan2011_03
Fukushima I nach den Explosionen von Block 1 und 3 am 14.03. (©DigitalGlobe)Am 15.03. ereignete sich eine Explosion in Reaktorblock 2, dabei ist die Reaktordruckkammer beschädigt worden, Radioaktivität wird unkontrolliert in die Umwelt abgegeben. In Tokio wurden leicht erhöhte Radioaktivitätswerte gemessen. Auch 800 km entfernt in Wladiwostok (Russland) wurden leicht überhöhe Werte gemessen. Im bereits vor dem Beben abgeschalteten Reaktorblock 4 brach ein Brand aus, der gelöscht werden konnte. Das Wasser im sog. Abklingbecken, in dem Kernbrennstäbe lagern, soll kochen. Zwei größere Löcher sind in der Außenhülle dieses Reaktorblocks sichtbar. Die Kühlung in den Reaktorblöcken 5 und 6 soll nicht mehr einwandfrei funktionieren. japan2011_03
Fukushima I am 16.03. (©DigitalGlobe)16.03.: Radioaktivität tritt unkontrolliert aus, im Kraftwerksbereich werden Werte zwischen 400 und 1000 Mikrosievert/h gemessen. Werden Menschen 400 Mikrosievert 12 Stunden lang ausgesetzt, sterben innerhalb der nächsten Wochen 50% der Verstrahlten. japan2011_03
Fukushima I: Gesamtüberblick mit den Blöcken 5 und 6 am 16.03. (©DigitalGlobe)17.03./18.03.: trotz der verschiedenen Versuch die vier betroffenen Reaktorblöcke zu kühlen (Hubschrauber, Wasserwerfer, ...), bleiben die Strahlungswerte hoch. Dennoch gibt es Hoffnung eine weitreichende Ausbreitung radioaktiven Materials noch verhindern zu können. Dazu wird eine Starkstromleitung zum Kraftwerk eingerichtet, um die evtl. unbeschädigten Kühlkreisläufe der Reaktoren wieder in Betrieb zu nehmen.
Glück im Unglück: die vorherrschenden Winde wehen seit Tagen die austretende Radioaktivität auf den Pazifik hinaus.japan2011_03
Ländliche Idylle bei Fukushima vor der Katastrophe
(©FlutterbyNessa; CC BY-NC-SA 2.0)19.03.-25.03.: die USA empfehlen eine Evakuierung einer 80km-Zone, Japan bleibt beim 20km-Evakuierungsbereich (Bewohner eines 30km-Umkreises sollen in den Gebäuden bleiben). Bei punktuellen Messungen in Entfernungen bis zu 60 Kilometer von Fukushima I wurde eine radioaktive Belastung des Bodens festgestellt, die durchaus mit den Belastungen in der Umgebung des Reaktors von Tschernobyl zu vergleichen ist (taz). Derzeit wird in der Region nicht flächendeckend, sondern nur ganz vereinzelt gemessen.
In vielen Gemüse- und Milchproben aus Entfernungen von bis zu 100 km zum Reaktor sind stark erhöhte Caesium-Werte gemessen worden, in Tokio wurde durch Regen radioaktives Jod in die Trinkwasseraufbereitung gespült, sodass zeitweise ein Verbot das Wasser für Kindernahrung zu nutzen gegolten hat. Das Meerwasser vor Fukushima ist stark belastet, obwohl küstennahe Strömungen einen raschen Wasseraustausch begünstigen.
Das Kühlsystem der Reaktoren ist nicht in Betrieb, alle Reaktoren haben inwischen aber wieder Strom. Die Reaktoren werden noch immer von außen mit Meerwasser gekühlt, immer wieder tritt weißer, grauer oder schwarzer Rauch aus. Einige Arbeiter haben inzwischen sehr hohe Strahlendosen erhalten. Offenbar tritt noch immer Radioaktivität aus.
Die japanische Regierung bewertet den Unfall als Ereignis der Stufe 5 auf der Internationalen Skala für nukleare Ereignisse (INES). Tschernobyl wurde als bisher einziger Unfall als Stufe 7-Ereignis in die höchste Kategorie eingeordnet. Kritiker der Einordnung des Fukushima-Unfalls verweisen auf die sehr große Menge an ausgetretenen radioaktiven Teilchen, die eine Einordnung in eine höhere Kategorie sinnvoll erscheinen lassen. 26.03.-01.04.: Trotz aller Versuche ist es bisher noch nicht gelungen, die Reaktoren dauerhaft und stabil zu kühlen. Aus den Reaktoren austretendes stark radioaktiv belastetes Wasser belegt, dass teilweise die Metallhüllen der Brennstäbe geschmolzen sind. Auch ist in begrenztem Maß Strontium und Plutonium in der Umgebung der Reaktorblöcke nachgewiesen worden. Im Meer um den Reaktor steigen die Strahlenwerte (1000fach über Grenzwert und höher) weiter an, offenbar fließen große Mengen radioaktiv belastetes Wasser ins Meer.
Inzwischen rechnen sowohl der Betreiber, als auch die Regierung Japans mit monatelangem Austreten von Radioaktivität aus den betroffenen Reaktoren. Trotz teilweise massiv hoher Werte in weiterer Umgebung (Jahresdosis für Personen innerhalb von 24 Stunden in einem Ort 40 km von Fukushima I) und gehäuft auftretender Lebensmittelbelastung über den japanischen Grenzwerten, soll die 20km-Evakuierungszone nicht ausgeweitet werden. Selbst die Internationale Atomenergieorganisation hat aber eine Ausweitung empfohlen.02.04.-09.04.: Bereits in Behältern gesammeltes radioaktiv belastetes Wasser wird ins Meer geleitet, um noch stärker strahlendes Wasser lagern zu können. Die Werte im Meer vor den Kraftwerken überschreiten die Grenzwerte um das Mehrtausendfache. Tepco steht wegen andauernden falschen, ungenauen und immer wieder revidierten Messungen in der Kritik.
Ein Leck aus dem hochbelastetes Wasser ins Meer gelangt kann erst nach mehreren Tagen verschlossen werden.10.04.-12.04.: Alle Orte im Umkreis von 50 km um die Reaktoren werden geräumt, wenn dort Personen eine höhere Strahlendosis als 20 Millisievert im Jahr erhalten würden, dies ist der Wert, der in Deutschland für die maximale Arbeitsplatzdosis für Arbeiter in Nuklearanlagen gilt. Greenpeace hat in ersten Analysen festgestellt, dass 80% der Belastung inzwischen aus Caesium 137 und anderen Caesium-Isotopen mit sehr langen Halbwertszeiten stammt und damit Jahrzehnte in der Umwelt verbleiben wird.
Am 12.04. erhöht Japan die Einstufung des Unfalls und weist Fukushima I die Stufe 7 zu.13.04.-25.05.: Die Eindämmungsarbeiten gehen schleppend voran. Die Schäden an den Reaktorblöcken sind so deutlich, dass es bisher nicht gelungen ist ein Kühlsystem zu installieren, das weiteres Austreten von Radioaktivität verhindern könnte. Noch immer tritt radiaoktiv belasteter Dampf aus. Auch scheint auf Grund der teils sehr hohen Belastung des Meeres auch radioaktiv kontaminierte Wasser immer noch ins Meer abzufließen.
Mitte Mai gibt Tepco zu, dass bei allen drei Problemreaktoren die Kernschmelze unmittelbar nach den Beben und dem Tsunami eingesetzt hat. In Reaktor 1 ist wohl ein größerer Teil des radioaktiven Materials aufgeschmolzen und befindet sich am Boden des Sicherheitsbehälters, nur minimal von Wasser bedeckt.Juni - Dezember: Die Situation in Fukushima I bleibt instabil, auch wenn im Dezember 2011 von der japanischen Regierung erklärt wird, man habe die Reaktoren "kalt" abgeschaltet. Dies würde bedeuten, dass die Temperatur im Reaktor dauerhaft unter 100 °C gesunken wäre und ein geschlossenes Kühlsystem vorhanden wäre. Ein Tepco-Sprecher bestätigt auf Nachfrage, dass tatsächlich die Reaktoren immer noch von außen gekühlt werden und undicht sind, zudem liegt die Temperatur in den Reaktoren noch immer weit über 100°C.Japan erlebt wegen mangelhaftem Schutz der Reaktoren gegen Tsunamis eine dauerhafte Katastrophe. Tatsächlich scheinen die betroffenen Reaktoren, trotz ihrer hochgefährdeten Lage direkt am Meer, nicht gegen Tsunamis geschützt gewesen zu sein, wie die Betreiberfirma Tepco mitteilt. Inzwischen mehren sich die Hinweise darauf, dass die drei von der Kernschmelze betroffenen Reaktorblöcke wohl bereits durch das Beben massiv beschädigt worden sind, nicht erst durch den Tsunami.japan2011_03
Reaktor vom Typ Mark I (NRC) Ein Jahr nach dem Beben, dem Tsunami und der folgenden Reaktorkatastrophe ist klar, dass die derzeit größte Gefahr von Block 4 ausgeht. Er war zum Zeitpunkt des Bebens abgeschaltet, im sogenannten Abklingbecken über dem Reaktor liegen viele Tonnen abgebrannter (und aktiver, ausgelagerter) Brennstäbe, die jahrelang gekühlt werden müssen, da sonst eine Kernschmelze unvermeidbar wäre. Insgesamt lagern hier 1331 Brennstäbe, was ca. einer 2,5 fachen Normalbeladung eines Reaktors entspricht. Nun wurde bekannt, dass die Struktur des Reaktorgebäudes beschädigt ist und möglicher Weise wenig weitere Belastung genügt, um das undichte, offen liegende und von außen gekühlt Becken einstürzen zu lassen. Zudem wurde deutlich, dass besonders südlich des Unglücksreaktors - auch punktuell - hohe Strahlenbelastungen auftreten.japan2011_03
Dosisabschätzung des ersten Jahres nach dem Unglück
(1 rem = 0,01 Sv = 10 mSv, d.h. 2000mrem sind 2 rem oder 20 mSv). Über 2000 Quadratkilometer weisen besonders hohe Werte auf.
In Deutschland ist der Mensch durchschnittlich 2 mSv im Jahr ausgesetzt.
Hotspots mit deutlich höheren lokalen Werten sind hier nicht sichtbar.
Die Behörden sind weder willens noch in der Lage, die Bevölkerung auch nur ansatzweise vor möglichen langfristigen Folgen zu schützen. Insbesondere das Problem extrem erhöhter Werte in kleinen Arealen wird verschwiegen. Besonders außerhalb der Evakuierungszone existieren solche Hotspots. Dort sind die Böden für Jahrhunderte unbrauchbar. Inwiefern die dort lebende Bevölkerung dieser Strahlung ausgesetzt ist, wird offenbar von offizieller Seite her nicht untersucht. Dafür werden Grenzwerte angehoben: ein japanisches Schulkind darf Strahlenwerten ausgesetzt werden, die denen eines Arbeiters in der deutschen Atomindustrie entsprechen.Mehr Infos:

Quellen:

  • taz.de, welt-online, nzz online, spiegel online
  • USGS
  • http://www.seismo.ethz.ch
  • GSR (Gesell. f. Anlagen und Reaktorsicherheit)

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