Forschung zur Untersuchung des Weiterentwicklungsbedarfs der Blitzschutzauslegung von Kernkraftwerken

Abstract

Der vorliegende Bericht umfasst Ergebnisse, die im Rahmen des vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz geförderten Forschungsvorhabens "Forschung zur Untersuchung des Weiterentwicklungsbedarfs der Blitzschutzauslegung von Kernkraftwerken" (Forschungskennzahl 4719R01373) erarbeitet wurden. Die Zielsetzung dieses Vorhabens lag darin zu erforschen, ob das kerntechnische Regelwerk in Bezug auf die Blitzschutzauslegung von Kernkraftwerken Überarbeitungsbedarf aufweist. Zu diesem Zweck wurden die theoretischen Grundlagen zu Blitzen und deren Entstehung, das bestehende Regelwerk in Bezug auf die Blitzschutzauslegung von Kernkraftwerken sowie die der GRS vorliegenden Informationen zur Betriebserfahrung von in- und ausländischen Kernkraftwerken betrachtet. Einen weiteren Bestandteil dieser Arbeiten stellen Analysen von Daten von in Deutschland und an deutschen Kernkraftwerkstandorten indirekt gemessenen, d. h. aus gemessenen Feldstärken berechneten, Blitzscheitelströmen und der Beziehung zwischen tatsächlich aufgetretenen und berechneten Blitzströmen, dar. Mithilfe dieser Daten werden die Unsicherheiten bezüglich der Einhaltung der in der Regel 2206 des Kerntechnischen Ausschusses (KTA) für die Auslegung von Kernkraftwerken angegebenen Stromscheitelwerte1 bestimmt. This report contains the results of a research project funded by the German Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation, Nuclear Safety and Consumer Protection (Research code 4719R01373). The objective of this project was to investigate whether there is a need for revision of the nuclear rules and regulations with regard to the lightning protection design of nuclear power plants. For this purpose, the theoretical fundamentals of lightning and its occurrence, the rules and regulations with regard to the lightning protection design of nuclear power plants as well as the information available to GRS on the operating experience of domestic and foreign nuclear power plants were considered. Another part of this work is the analysis of data of lightning peak currents indirectly measured, i.e., calculated from measured field strengths in Germany in general, as well as at specific German nuclear power plant sites. Additionally, data regarding the relationship between measured and calculated lightning currents are included in this research. By analyzing these data, the uncertainties regarding the compliance with the current peak values specified in the Nuclear Safety Standards Commissions (in German: “Kerntechnischer Ausschuss” [KTA]) KTA Rule 2206 for the design are determined.