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Hält die Wohlensee-Staumauer?

Am alten Stauwehr im Wohlensee könnte sich die Zukunft des nahen AKW Mühleberg und der BKW entscheiden. Es geht darum, ob der Damm mit seinen Hohlräumen ein Erdbeben übersteht.

Ungestüm aus Beton: Die 240 Meter lange Wohlensee-Staumauer.
Bild: Beat Mathys

Reglos steht das tiefgrüne Wasser des gestauten Wohlensees. Nachdem es Turbinen zur Stromproduktion angetrieben hat, gurgelt es 20 Meter unter uns befreit flussabwärts. Wir stehen oben auf dem Gittersteg der Staumauer, die seit 90 Jahren unverrückbar wie eine mächtige Treppenstufe quer in der Landschaft steht. «Im Moment fliessen 64 Kubikmeter Wasser pro Sekunde durch», liest Andreas Stettler, Leiter hydraulische Kraftwerke bei den Bernischen Kraftwerken (BKW), von seinem iPhone ab. Das ist ein müdes Plätschern im Vergleich zum Hochwasser von 1999, als die zehnfache Menge über die Turbinen und die voll geöffneten Überlaufklappen rauschte: 640 Kubikmeter pro Sekunde.

«Würde man auch noch den Grundablass durch einen Stollen öffnen, könnten alle Öffnungen und die Turbinen gar 1355 Kubikmeter durchlassen. Wir haben noch Reserven», sagt Stettler.

Grenzwerte für Apokalypse

Jahrzehntelang schienen solche Reserven zu genügen. Jetzt gelten sie unter dem Druck neuer Erkenntnisse plötzlich als viel zu klein. Die Aufsichtsbehörden schraubten die Sicherheitsansprüche langsam hoch, als die Pegasos-Studie von 2004 zeigte, dass in der Schweiz weit stärkere Erdbeben möglich sind als vorher angenommen. Seit der Havarie im AKW Fukushima weiss man, dass auch Unerwartetes wie die Verstopfung von Kühlleitungen zur Katastrophe führen kann. Die Kraftwerksbetreiber müssen nun apokalyptische Szenarien mit Dammbrüchen und Fluten durchrechnen. Eine Talsperre muss heute ein Hochwasser oder ein Erdbeben aushalten, wie sie einmal in 10'000 Jahren vorkommen können.

Das eigentliche Problem der BKW ist das AKW Mühleberg 1,3 Kilometer flussabwärts. Die heisse Frage ist, ob man bei einem Bruch der Wohlenseestaumauer das teilweise überflutete AKW unter Kontrolle hätte. Die BKW musste nun dem Eidgenössischen Nuklearsicherheitsinspektorat (Ensi) eben neue Berechnungen für die Staumauer vorlegen. Ende März ist dann ein überarbeiteter Erdbebensicherheits- und Hochwasserbericht für das Stauwehr und das AKW fällig. Je nach Ergebnis könnte sich an der Wohlenseestaumauer die Zukunft des AKW Mühleberg wie auch der BKW entscheiden.

Auf die eben beim Ensi eingereichten Zahlen will die vierköpfige BKW-Delegation oben auf der Staumauer nicht näher eingehen. Die Herren sagen nur so viel: Nach eigener Einschätzung habe man «die Standsicherheit nachgewiesen und das Schutzziel erfüllt». Das müsse nun aber das Ensi beurteilen. Hält es die BKW auch nach heutigem Wissen für problemlos, dass das AKW in den 1960er-Jahren direkt unterhalb eines Staudamms erbaut wurde? Stettler bejaht das nicht explizit. Er verweist aber darauf, dass das AKW Mühleberg II, das nach dem Atomausstiegsentscheid wohl nie gebaut wird, etwas erhöht neben dem alten Standort geplant gewesen wäre.

Der Kritiker

«Ich kann mir nicht vorstellen, dass dieser 90-jährige Staudamm oberhalb eines AKW den Sicherheitsansprüchen eines heute von 550'000 Menschen bewohnten Raums entspricht», sagt Markus Kühni, zehn Kilometer entfernt am Computer in seiner Stadtberner Wohnung. Auf seinem Grossbildschirm wimmelt es von Dokumenten über den Staudamm und das AKW. Wie nur wenige kennt er sich aus mit dem Innenleben der beiden BKW-Anlagen.

Der 42-jährige Informatikingenieur ETH, der lose liiert ist mit der Gruppierung «Fokus Anti Atom» und Greenpeace, ist ein Einzelkämpfer. Und einer der schärfsten Mühleberg-Kritiker. Kühni weiss, wie schwierig es ist, die Realität in Computermodellen abzubilden: «In der Risikoanalytik gibt es Fallstricke.» Dem «Expertenhabitus» und der «Geheimniskrämerei» der Atombranche begegne er «ohne Berührungsangst und mit Skepsis».

Ãœbersteht AKW eine Flut?

Aufgrund der überhaupt zugänglichen Daten erstellte Kühni ein Szenario über die Folgen eines Wohlenseedammbruchs für das AKW Mühleberg. Die Studie war fast fertig, als in Japan am 11. März 2011 die Erde bebte. Die Parallelen mit Fukushima erschreckten ihn. Kühni rechnete vor, dass in Mühleberg das Kühlsystem wie auch das Notkühlsystem Susan ausfallen, weil die am Aaregrund liegenden Ansaugöffnungen durch Schwemmmaterial verstopft werden. Ähnliches führte in Fukushima zum Super-GAU. Kühni vollendete seinen Bericht in drei Tagen und schickte ihn der BKW und dem Ensi. Bis heute habe er keine Eingangsbestätigung erhalten.

Vielleicht deshalb, weil die BKW seither unter den Druck der Aufsichtsbehörden geraten ist. Die Firma geht davon aus, dass ihr AKW auch nach einem Bruch der Wohlenseestaumauer nachweislich unter Kontrolle bliebe. Ende Juni schaltete sie es aber überraschend für Wochen ab, um die Wassereinspeisung des Notkühlsystems Susan nachzurüsten. Die BKW erklärte damals, sie handle nach dem Prinzip «Safety first», weil eine ETH-Studie ergeben hatte, dass die Öffnungen durch Hochwasser doch verstopft werden könnten.

Instabiles Maschinenhaus?

Szenarien gehen von Annahmen aus. Kenner wie Kühni bezweifeln die Annahmen der BKW. Etwa dass für ein Hochwasser von einem zweitägigen Dauerregen auszugehen sei. Eine Studie der historischen Rheinhochwasser, die die Berner Umwelthistoriker Christian Pfister und Oliver Wetter im letzten Sommer vorlegten, belegt aber, dass der Extremflut von 1480 drei Tage Dauerregen vorausgingen. Selbst nach nur zwei Tagen Regen würde sich eine halbmeterhohe Welle über den Wohlenseedamm hinweg ergiessen.

Kühni vermutet, sie könnte ins nicht überall mit armiertem Beton gebaute Maschinenhaus eindringen, das an den Damm angelehnt ist, und es durch ihren Druck zum Einsturz bringen. Das könnte zu einer Kettenreaktion führen, bei der die Turbinen und ihre Wasserzuläufe beschädigt würden. Lecks könnten dann zu einem Versagen der Staumauer führen.

Das Maschinenhaus, in das uns nun die BKW-Delegation führt, ist eine 120 Meter lange und 20 Meter hohe Kathedrale der Technik, in der an sechs historischen Turbinen gewaltige Kräfte wirken. Gestautes Wasser schiesst durch die Einläufe und treibt die Turbinenräder an. «Halten Sie Ihre Brille fest», sagt Daniel Jenni, der Leiter des Wasserkraftwerks, und öffnet eine schmale Tür. Drinnen dreht sich die Turbine mit 166,7 Umdrehungen pro Minute und produziert nicht nur Strom, sondern auch einen Sturmwind.

«Wasserdruck und Trümmer stellen keine direkte Gefährdung der massiv gebauten Staumauer dar», sagt nun Matthias Gehri, Talsperrenverantwortlicher der BKW. Die Tragstruktur des Gebäudes sei aus armiertem Beton und es sei ein zusätzliches Gewicht, das auf die Staumauer gestellt sei, erklärt der Wasserbauer. Das Mühleberg-Stauwehr sei eine massiv gebaute Gewichtsstaumauer, die im Molassefels unterhalb des Aaregrunds verankert sei. Nur bei einer Bogenstaumauer, eingespannt zwischen Felswänden, könnte laut Gehri eine Bresche die ganze Konstruktion gefährden.

Krieg der Zahlen

Auch Gewichtsmauern seien in der Vergangenheit schon gebrochen, kommentiert Markus Kühni vor seinem Computer. Mehr noch als Hochwasser beunruhigt ihn ein Erdbeben. Aus Dokumenten zitiert er Zahlen, mit denen die BKW die Widerstandskraft des Wohlenseedamms laufend höher angegeben habe. Er zitiert jetzt eine Erdbebenstärke von 0,3g, welche der Damm angeblich aushalte. g meint die Erdbeschleunigung von 9,81 Metern pro Sekunde im Quadrat. Aufgrund der Pegasos-Erdbebenstudie müsste der Wert für den Wohlenseedamm aber 0,387g betragen. Durch eine Verfeinerung der Pegasos-Werte wurden dann wieder 0,3g toleriert.

Kühni verweist auch darauf, dass Deutschland mit einem zehnmal selteneren, 100'000-jährigen Erdbeben rechnet. Und mehrere japanische Reaktoren hätten dem Erdbeben 2011 standgehalten, weil sie gar für ein 120'000-jährliches Beben ausgelegt seien. In Kühnis Augen bewegen sich die Sicherheitsansprüche der BKW und des Ensi «am untersten Rand der rechtlichen und technischen Anforderungen». Im Krieg mit Zahlen und Annahmen türmt allerdings auch Kühni – wie die BKW – abstrakt wirkende Wahrscheinlichkeiten aufeinander und konstruiert Kausalitäten, aus denen er seine Schlüsse zieht.

Er zeigt jetzt auf seinem Bildschirm einen Querschnitt des Damms aus den historischen Bauplänen. Im Fuss des Damms klaffen Hohlräume mit der nicht sehr vertrauenerweckenden Bezeichnung «Sparraum». Am Tag der offenen Tür, erinnert sich Kühni, habe man den Besuchern 2011 berichtet, dass beim Bau des Staudamms während des Ersten Weltkriegs der Beton knapp gewesen und deshalb mit Hohlräumen gebaut worden sei.

Spar- oder Aussparraum?

Der Berner Historiker Ueli Müller schreibt in seiner Lizenziatsarbeit über das Werden der BKW, dass diese für den Staudammbau im Laufental eigens eine Zementfabrik aufkaufte und nach Abschluss des Baus auf vollen Zementlagern sitzen blieb. Blieb so viel Zement übrig, weil man zu wenig davon verbaut hatte?

«Sparraum» könne auch einen bewusst ausgesparten Raum meinen, wie er heute in Staumauern üblich sei, sagt BKW-Mann Gehri. «Kommen Sie, wir schauen es uns an», sagt Gehri und lässt Daniel Jenni den Vortritt. Denn der kennt den gewundenen Weg hinunter in die Eingeweide des Damms wie kein anderer. Ganz unten betreten wir eine Flucht von Kavernen mit Tropfsteinen. Der Damm hat wirklich Hohlräume. Über uns türmt sich ein Gebirge von Beton. Auf dem Grund von Wasserbecken sieht man den Fels, auf dem der Damm steht. 2 Meter stark ist die Mauer, die das Wohlenseewasser von uns fernhält.

Physikstunde über Auftrieb

Matthias Gehri erteilt jetzt eine kurze Physiklektion. Ein Damm müsse nicht nur den Seitendruck des Wassers aushalten, sondern auch den Auftrieb überwinden, der von unten auf einen unter Wasser gedrückten Gegenstand einwirke. Der polnische Chefingenieur und ETH-Professor Gabriel Narutowicz habe vor 90 Jahren das Prinzip genutzt, dass ausgesparte Hohlräume die Auflagefläche des Damms und damit den zu überwindenden Auftrieb reduzierten. Bei der Stabilitätsberechnung, fährt Gehri fort, sei es aber nicht erlaubt, den durch die Hohlräume reduzierten Auftrieb abzurechnen. «Narutowicz hat eine Stabilitätsreserve eingebaut, die so nicht in den Rechnungen auftaucht», schliesst er.

Aber beeinträchtigt nicht gerade eine reduzierte Auflagefläche die Standfestigkeit einer Staumauer? Ihre Stabilität sei in erster Linie abhängig vom Gewicht minus Auftrieb und nicht von der Auflagefläche, erwidert Gehri.

Wir steigen wieder auf ans Tageslicht. Vor 90 Jahren sei allein der Ingenieur für die Sicherheit eines Staudamms verantwortlich gewesen, sinniert Gehri. Heute würden die Kraftwerksbetreiber unterstützt von Aufsichtsbehörden, die Richtlinien und Grenzwerte festlegten. Können alte Stauanlagen überhaupt den Sicherheitsansprüchen von heute genügen? «Ja», sagt Gehri, denn die früheren Erbauer hätten wie Narutowicz Reserven eingebaut. Mit den heutigen Möglichkeiten könne man den Sicherheitsspielraum nun genauer berechnen.

«Sicherheit ist ein Prozess»

«Sicherheit ist heute ein ständiger, nicht abgeschlossener Prozess», sagt BKW-Sprecher Antonio Sommavilla. Neue Erkenntnisse der Erdbebenforschung, der Bautechnik sowie Erfahrungen aus Vorfällen wie in Fukushima würden die Sicherheitsberechnungen ständig verfeinern. Der Sicherheitsdiskurs sei komplex und interdisziplinär. Die immer detaillierteren Berechnungen mit immer leistungsfähigeren Computern hätten gar ergeben, dass gewisse Stellen der Wohlenseestaumauer stabiler sind als angenommen, erwidert Gehri. Angesprochen auf Schwachstellen, entgegnet er, die Wohlenseemauer sei seit ihrem Bestehen nicht verstärkt worden. Ob dies nötig sei, hänge von den Erdbebenbelastungen ab, die das Ensi festlegen werde.

Einzelkämpfer Markus Kühni kann einem vorkommen wie ein David, der gegen den Goliath BKW mit seiner Expertenpower antritt. «Den Sicherheitsdiskurs zu überblicken, ist für einen Einzelnen schwierig, aber es ist auch für uns sehr anspruchsvoll», meint Sprecher Sommavilla. Man nehme übrigens auch einen David ernst, Kühnis Szenario habe man natürlich analysiert.

Beim Abschied bestätigt Sommavilla unter der Tür zum Maschinenhaus, dass die BKW im Auftrag des Ensi an der Erstellung eines Kühlgebäudes arbeiteten. Kritiker werfen der BKW vor, sie lasse sich dabei wie bei früheren Nachrüstungen Zeit, um das AKW Mühleberg noch möglichst lange gewinnbringend laufen zu lassen und sich teure Nachrüstungen zu ersparen. «Wir haben über die Jahre immer wieder nachgerüstet, und wir könnten es uns nicht leisten, durch Verzögerung neue Erkenntnisse zu übergehen», widerspricht Sommavilla. Irgendwann stelle sich aber die Frage der Wirtschaftlichkeit.

Bei der Wegfahrt erkennt man unten am Fluss das Atomkraftwerk. Die Frage, ob und wie lange wir das Risiko eingehen wollen, es laufen zu lassen, werden uns auch die ausgeklügeltsten Expertenberichte für die kommenden 10'000 Jahre nicht ersparen. (Berner Zeitung)

Erstellt: 04.02.2012, 18:04 Uhr

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