Fallbeispiel Max-Planck-Institut für Plasmaphysik

Das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) mit Hauptsitz in Garching errichtet am Standort des IPP-Teilinstituts Greifswald das Fusionsexperiment Wendelstein 7-X.

An dem nach dem Stellaratorprinzip designten Forschungsprojekt sollen alle Anlagenkomponenten (Plasmagefäß, Magnetspulen, Divertoren, Systeme zur Aufheizung des Plasmas u. a.) für den Betrieb eines Fusionsreaktors getestet und optimiert werden.

Durch das Landesamts für Gesundheit und Soziales, Mecklenburg-Vorpommern (LAGuS) wurde die TÜV SÜD Industrie Service GmbH beauftragt, im Rahmen der Sachverständigentätigkeit nach § 20 AtG die Einhaltung der Strahlenschutzverordnung im Forschungsexperiment Wendelstein 7-X im Hinblick auf die Schutz Wirkungen der Torushalle zu begutachten sowie ggf. Vorschläge für weitere Maßnahmen zu unterbreiten. Der Auftrag umfasste auch die Prüfung der Einhaltung der Auflagen aus der Errichtungsgenehmigung zur Ausführung der Schutzhülle (Torushalle) sowie die Bewertung deren Abschirmeigenschaften hinsichtlich der Erfüllung des Schutzzieles.

Um diese Aufgabenstellung umfassend zu bearbeiten, begutachteten die Strahlenschutz-Experten von TÜV SÜD das errichtete Anlagengebäude hinsichtlich Beschaffenheit und Eigenschaften der Torushalle und aller angrenzenden Raumbereiche, in denen beim strahlenschutzrelevanten Betrieb (Deuterium-Fusion) des Fusionsexperiments Wendelstein 7-X Anforderungen an den Strahlenschutz bestehen.

Dabei wurde ein Nachweis der erforderlichen Abschirmwirkung für die errichteten Wände aus Beton und Schwerbeton mittels Berechnungen geführt, indem sowohl der zu erwartende Quellterm (Strahlenart, -intensität und Energie- bzw. Winkelverteilung der Strahlungskomponenten), als auch die reale Gebäudestruktur für Strahlenschutzberechnungen modelliert wurden. Die Sachverständigen nutzten dafür die für die Berechnungen zum baulichen Strahlenschutz üblichen Berechnungsmethoden wie die Transmissionsberechnung und Monte-Carlo-Simulation mit MCNPX.

Als Fazit konnte durch die Strahlenschutz-Experten der TÜV SÜD Industrie Service GmbH mit den vorgelegten Unterlagen und den erweiterten Untersuchungen (Kernbohrungen, Berechnungen zur Abschirmwirkung und Variation der Betonparameter) nachgewiesen werden, dass der errichtete Baukörper (Torushalle und Tore) durch eine fachgerechte Planung (Materialien, Dimensionierung) und qualitätsgerechte Rohbauausführung den Anforderungen des Strahlenschutzes vollumfänglich gerecht wird.

Im Gutachten wird insbesondere die zuverlässige Unterschreitung der Grenzwerte der effektiven Dosis im Kalenderjahr für das Personal, die Bevölkerung und die Umwelt nach §§ 46 und 55 StrlSchV nachgewiesen.