Nuklearkatastrophe von Fukushima

Die Nuklearunfälle von Fukushima-Daiichi sind eine Reihe von schweren Unfällen und Störfällen im nordost-japanischen Kernkraftwerk Fukushima I (auch Fukushima-Daiichi genannt), die am 11. März 2011 um 15:42 Uhr nach dem Eintreffen des vom Tōhoku-Erdbeben ausgelösten Tsunami begann.

Hergang

Datei:Fukushima I by Digital Globe 2.jpg

Satellitenfoto der Reaktorblöcke 1 bis 4 (von rechts nach links) am 16. März 2011 nach mehreren Explosionen und Bränden.

Mit Beginn des Erdbebens wurden die Reaktorblöcke 1 bis 3 des Kernkraftwerks schnellabgeschaltet; wegen Wartungsarbeiten waren die Blöcke 4 bis 6 bereits heruntergefahren. Die Stromversorgung wurde auf Notstromdieselaggregate umgeschaltet, die jedoch vom Tsunami überschwemmt wurden und ebenfalls ausfielen. Dadurch versagten wesentliche Kühlsysteme, und auch die verbliebenen Kühlvorrichtungen von Block 1 bis 4 fielen innerhalb weniger Tage aus. Es kam zur übermäßigen Erhitzung der Reaktorkerne 1 bis 3 und sämtlicher Abklingbecken sowie zur Beschädigung von Brennelementen. Es folgten mehrere Explosionen – vermutlich Wasserstoffexplosionen – und Brände, durch die die Reaktorgebäude 1 bis 4 erheblich beschädigt wurden. In Block 2 kam es wahrscheinlich zu einer teilweisen Kernschmelze. Radioaktive Partikel und Strahlung wurden freigesetzt.

Die Rettungskräfte konnten aufgrund der mechanischen Schäden nur verzögert und nur mit unzureichender Ausrüstung und mangelhafter Stromversorgung eingreifen. Mit unkonventionellen Maßnahmen wie dem Einspritzen von Meerwasser in Reaktoren, dem Wasserabwurf von Hubschraubern und der Kühlung mit Löschfahrzeugen von Feuerwehr und Streitkräften soll eine weitere Eskalation verhindert werden. Die Rettungskräfte sind dabei erheblichen Gefahren durch mechanische Unfälle und ionisierende Strahlung ausgesetzt; bis zu 20 Personen waren gefährlichen Strahlendosen ausgesetzt, weitere erlitten Verletzungen.

Bereits am Tag des Bebens hatte die Regierung einen nationalen nuklearen Notstand ausgerufen. In den nachfolgenden zwei Wochen wurden weit mehr als hunderttausend Anwohner aus einem schrittweise bis auf 20 Kilometer erweiterten Umkreis evakuiert, und ein Luftsperrgebiet wurde eingerichtet. Eine Reihe von Staaten empfahl ihren in Japan weilenden Bürgern, auch das weitere Umfeld (80 Kilometer) zu verlassen; die japanische Regierung empfahl dies später für einen Umkreis von 30 Kilometern. In Leitungswasser und landwirtschaftlichen Erzeugnissen der Umgebung bis in benachbarte Präfekturen sowie im Meerwasser entlang der Küste wurden stark erhöhte Konzentrationen von radioaktivem Iod und Caesium festgestellt; daher wurde vor dem Genuss von Leitungswasser und frisch geernteten Lebensmitteln gewarnt. Die Suche nach Tsunami-Opfern wurde durch die Strahlungsrisiken behindert.

Aufgrund dieser Auswirkungen bezeichnen viele Medien das gesamte Geschehen als Katastrophe. Verschiedene Atomaufsichtsbehörden stuften die Ereignisse auf der Internationalen Bewertungsskala für nukleare Ereignisse als „ernsten Unfall“ (Stufe 5) oder „schweren Unfall“ (Stufe 6) ein und blieben damit bisher unterhalb der höchstmöglichen Einstufung als „katastrophaler Unfall“ (Stufe 7). Die Unfälle haben Auswirkungen auf laufende und geplante Kernenergieprogramme einiger Staaten.

Informationsquellen

Die meisten Informationen über die Vorgänge auf dem Kraftwerksgelände stammen vom Betreiber, der Firma Tokyo Electric Power Company (Tepco). Diese veröffentlicht nur einzelne, ausgewählte Informationen auf ihrer Website, hält aber regelmäßig Pressekonferenzen ab. Zudem informiert sie die japanische Atomaufsichtsbehörde (NISA) und das Japan Atomic Industrial Forum (JAIF), die darüber täglich mehrmals auf ihren Websiten berichten.

Auch Regierungssprecher Yukio Edano erläutert die Lage auf regelmäßigen Pressekonferenzen. Er gehört zum gemeinsamen Krisenstab in der Tepco-Zentrale, den Premierminister Naoto Kan am 15. März 2011 einrichten ließ, weil ihm Tepcos Informationspolitik und Krisenmanagement nicht genügten. Zwischen der Firmenzentrale und Japans Regierung kam es häufiger zu Konflikten über fehlende, falsche oder zu spät eingetroffene Informationen Tepcos.

Auf diese japanischen Quellen stützt sich auch die deutsche Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS), die im Auftrag des Bundesumweltministeriums Informationen zu den Unfällen sammelt und bewertet.

Es sind nur wenige von Tepco unabhängige Informationen öffentlich verfügbar, darunter Luftaufnahmen, Satellitenbilder, sonstige Foto- und Videoaufnahmen sowie Strahlungsmessdaten unbemannter Aufklärungsflugzeuge der USA.

Bekannte Sicherheitsmängel

Filmemacher Adam Curtis hatte in einer Dokumentationsserie der BBC 1992 auf die Risiken im Kühlsystem von Siedewasserreaktoren wie denen in Fukushima I hingewiesen Bei den Unfällen in Fukushima-Daiichi versagte die Kühlung jedoch wegen eines Ausfalls der Notstromgeneratoren.

Yukinobu Kamura, Leiter des Erdbebenforschungszentrums am National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), hatte ein Regierungsgremium 2009 vor einem verheerenden Tsunami wie jenem aus dem Jahre 869 gewarnt, doch Tepco lehnte die Warnung als zuwenig fundiert ab.

Die japanische Atomsicherheitsbehörde (NISA) hatte TEPCO nur zehn Tage vor dem Tōhoku-Erdbeben erhebliche Mängel bei Inspektion und Wartung nachgewiesen. Am 21. März wurde auch der Öffentlichkeit bekannt, dass im Atomkraftwerk Fukushima-Daiichi insgesamt 33 Geräte und Maschinen seit elf Jahren nie sorgfältig kontrolliert wurden. Darunter die Kühlpumpen, die Dieselgeneratoren und die Temperaturkontroll-Ventile der Reaktorblöcke. Die Atomaufsicht gab TEPCO Gelegenheit bis zum 2. Juni 2011 einen Korrekturplan auszuarbeiten.

Zustand der Anlage zum Erdbebenzeitpunkt

Reaktorgebäude – Abklingbecken hellblau dargestellt

Das Kernkraftwerk Fukushima I besteht aus sechs Reaktorblöcken mit je einem Siedewasserreaktor. Zur Zwischenlagerung verbrauchter Brennelemente befindet sich in jedem Reaktorgebäude ein Abklingbecken. Daneben gibt es auf dem Kraftwerksgelände ein größeres, zentrales Abklingbecken und ein Brennelement-Trockenlager mit Spezialbehältern.

Zum Zeitpunkt des Bebens waren die Reaktorblöcke 1, 2 und 3 in Betrieb. Reaktorblock 4 war bereits seit dem 30. November 2010 wegen einer großen Revision außer Betrieb; die Brennelemente dieses Blocks lagerten daher zum Unfallzeitpunkt vollständig im zugehörigen Abklingbecken. Die Blöcke 5 und 6 waren am 3. Januar 2011 bzw. am 14. August 2010 heruntergefahren und im Rahmen der Wartung schon wieder mit Brennelementen bestückt worden.

Reaktorblock 3 war im Gegensatz zu Block 1 und 2 mit Mischoxid-Brennelementen bestückt, die eine Mischung aus Urandioxid und Plutoniumdioxid enthalten.

Ein einzelnes Brennelement besteht aus ungefähr 60 Brennstäben und wiegt etwa 170 kg.

Zum Zeitpunkt des Bebens lagerten auf dem Gelände insgesamt 11.125 Brennelemente im Abklingstadium mit einer Masse von ungefähr 1.900 Tonnen, davon etwa 6.375 Stück im zentralen Abklingbecken.

In den Reaktorkernen und Abklingbecken befand sich folgende Anzahl an Brennelementen:

Lagerort	Brennelemente im Reaktorkern		Brennelemente im Abklingbecken		Geschätzte Wärmeleistung im Abklingbecken (kW)	Volumen des Abklingbeckens (m³)
	Anzahl	Masse (t)	Anzahl	Masse (t)
Block 1	400	68	292	50	60	1020
Block 2	548	94	587	100	400	1425
Block 3	548	94	514	88	200	1425
Block 4	0	0	1331	227	2000	1425
Block 5	548	94	946	162	700	1425
Block 6	764	130	876	150	600	1497
Zentrales Abklingbecken			6375	1089
Summe	2808	480	10921	1865

Ablauf der Unfallserie

Siehe auch: Chronologie der Katastrophe in Japan von 2011

Datei:Nuclear plants Japan.svg

Lage der japanischen Kernkraftwerke und Ausbreitung der Tsunamiwellen

Luftbildaufnahme des Kernkraftwerks Fukushima I aus dem Jahr 1975, als der Reaktorblock 6 noch nicht fertiggestellt war. Die Nummern bezeichnen die einzelnen Reaktorblöcke; die nördliche Himmelsrichtung ist oben.

Das Tōhoku-Erdbeben ereignete sich am 11. März 2011 um 14:46:23 Uhr (Ortszeit). Das Epizentrum lag vor der Küste der Präfektur Miyagi, 130 km östlich von Sendai, 163 km nordöstlich des Kraftwerks Fukushima I und etwa 370 km nordöstlich von Tokio. Nach Angaben der Japan Meteorological Agency hatte das Beben eine Stärke von 9,0 M_w; das Hypozentrum lag in einer Tiefe von 24 km. Um 14:52 traf am Kraftwerk ein Tsunami mit einer Wellenhöhe von 7 m  ein, während dessen Schutzwälle nur auf eine Wellenhöhe von maximal 5,70 Meter ausgelegt waren.

Aufgrund des Erdbebens erfolgte eine automatische Schnellabschaltung der in Betrieb stehenden Reaktoren 1 bis 3. Der Kraftwerksbetreiber TEPCO (Tokyo Electric Power Company) berichtete, dass wegen Versagens der externen Stromversorgung die Notstromdieselaggregate starteten, jedoch nach 56 Minuten infolge einer „Fehlfunktion“ wegen des Tsunami stoppten (Schwarzfall oder station blackout) , so dass für die Blöcke 1, 2 und 3 und – wie sich vier Tage später ergab – auch für Block 4, 5 und 6 keine ausreichende Kühlung mehr gewährleistet war, um die Nachzerfallswärme abzuführen. Zwar blieb ein einzelner von mehreren Notstromgeneratoren an Block 6 weiter in Betrieb und wurde zur Speisung der Kühlsysteme für die Abklingbecken der Blöcke 5 und 6 verwendet, was jedoch zur vollständigen Kühlung nicht ausreichte. Die vorhandenen Batterien von Block 1 bis 4, die normalerweise nur die Zeit zum Anlaufen der Notstromdiesel puffern, waren nach wenigen Stunden erschöpft. Zwar gab es mobile Generatoren vor Ort und weitere, die später herantransportiert wurden. Diese konnten allerdings mangels geeigneter Kabel, eventuell auch wegen der Versperrung von Zufahrtswegen, nicht angeschlossen werden. Die Reaktoren 1, 2 und 3 wurden daraufhin durch Einpumpen von Meerwasser über das Feuerlöschsystem gekühlt. Die Anweisung zum Einleiten von Meerwasser gab Premierminister Naoto Kan am 12. März 2011 um 19:55.

Explosionen beschädigten nacheinander die Reaktorgebäude der Blöcke 1, 3, 2 und 4. Im Reaktorgebäude 4 brachen mehrere Brände aus. Nach diesen Ereignissen stieg jeweils die Strahlenbelastung auf dem Gelände vorübergehend stark an (siehe Grafik). Am Tag nach der Explosion von Block 3 musste daher der Großteil der Tepco-Mitarbeiter evakuiert werden. Am 17. März 2011 waren nur noch rund 50 Mitarbeiter des Kraftwerksbetreibers, die in den Medien auch als „Fukushima 50“ bezeichnet wurden, und 130 weitere von Einheiten wie Feuerwehr oder Armee auf dem Gelände tätig. Am folgenden Tag stießen noch Kräfte der Tokioter Feuerwehr hinzu, die nach Aussage von Gouverneur Shintarō Ishihara von Wirtschaftsminister Banri Kaieda zu diesem Einsatz gezwungen wurden. Arbeiten in den Leitständen des Kraftwerks waren seit den Explosionen nur noch eingeschränkt möglich, weil die Mitarbeiter laufend einer hohen Strahlenbelastung ausgesetzt waren.

Reaktorblock 3 und später auch Block 4 sowie das zentrale Abklingbecken wurden provisorisch mit Wasserwerfern der Streitkräfte (SDF) und der Feuerwehr gekühlt. Ausgehend von einer benachbarten Hochspannungsleitung wurden neue Stromleitungen zum Kraftwerk verlegt, um die Kühlsysteme wieder ans Stromnetz anschließen zu können. Die Blöcke 5 und 6 erreichten am 19. März wieder einen stabilen Betriebszustand, nachdem ihre Notstromversorgung wiederhergestellt war. Am 20. März wurden Reaktorblock 1 und 2 wieder ans Stromnetz angeschlossen, bis zum 22. März auch alle übrigen Blöcke.

Am 20. März 2011 sagte Regierungssprecher Yukio Edano auf einer Pressekonferenz, dass nach Behebung des Notstands höchstwahrscheinlich alle sechs Reaktoren der Anlage außer Betrieb genommen werden. Die Regierung plane eine Stilllegung der gesamten Anlage.

In den Tagen ab dem 20. März kam es wiederholt zu gefährlichen Situationen an Block 3. Aus den Blöcken 2, 3 und 4 stieg immer wieder Dampf oder Rauch auf, ab dem 25. März aus allen dreien (Stand: 30. März).

Ein amerikanischer Schleppkahn bringt Wasser von Yokosuka nach Fukushima-Daiichi.

Ab dem 25./26. März wurde wieder Süßwasser statt Meerwasser in die Reaktordruckbehälter von Block 1 bis 3 eingeleitet, welches von Schleppkähnen der United States Navy mit jeweils rund 1 Million Liter Fassungsvermögen stammt, die von Schiffen der japanischen Streitkräfte gezogen oder geschoben werden. Damit sollen mögliche Salzkrusten und damit verbundene schädliche Effekte reduziert werden.

Für die Turbinengebäude von Block 1 bis 4 wurden ab dem 25. März Ansammlungen von hoch radioaktiv kontaminiertem Wasser im Untergeschoss mit einer Tiefe zwischen 0,4 und 1,5 Metern gemeldet. Bei der Veröffentlichung der Messwerte kam es zu Unregelmäßigkeiten (siehe Abschnitt Strahlungsmessungen auf dem Kraftwerksgelände). Tepco wurde deswegen von der NISA und von Regierungssprecher Edano gerügt. Tepco versucht, das Wasser nach oben in den Kondensator zu pumpen, damit anstehende Arbeiten im Untergeschoss wieder fortgesetzt werden können. Am 27. März wurde ähnlich hoch kontaminiertes Wasser auch in an die Turbinengebäude angeschlossenen Tunneln entdeckt, in denen Rohre verlegt sind.

Am 28. März veröffentlichte Tepco Analyseergebnisse von Bodenproben, die eine Woche zuvor auf dem Kraftwerksgelände entnommen und anschließend von unabhängigen Spezialisten auf Plutonium untersucht worden waren. Drei von fünf Proben waren unauffällig; die anderen beiden enthielten eine auffällig hohe Konzentration von Plutonium-238, das bei den Nuklearunfällen freigesetzt worden sein könnte. Die Gesamtkonzentration (Summe aus Plutonium-238, -239 und -240) in jeder der fünf Proben lag unterhalb des Durchschnittswertes für Plutioniumvorkommen in japanischen Böden; den Vergleichswert dafür entnahm Tepco einer Sammlung von Stahlungsmessungen des MEXT.

Am 30. März gab Tsunehisa Katsumata, Verwaltungsratsvorsitzende von Tepco bekannt, dass die Reaktorblöcke 1 bis 4 aufgegeben werden müssen. Über die noch funktionsfähigen Blöcke 5 und 6 solle erst nach Rücksprache mit der Regierung und den Anwohnern entschieden werden. Unabhängig davon bekräftigte Regierungssprecher Yukio Edano noch einmal, dass sämtliche Reaktoren der Anlage aufgegeben werden sollen, weil die Gesellschaft dies erwarte.

Allgemeiner technischer Verlauf

Schema eines Siedewasserreaktors

Reaktorgebäude, darin Sicherheitsbehälter Mark I (orange), bestehend aus Druckkammer (11) und Kondensationskammer (24) zum Druckabbau, sowie Abklingbecken (5). Reaktordruckbehälter (8, gelb) mit Reaktorkern (1, Brennelemente rot)

Dieser Abschnitt beschreibt in vereinfachter Form den bei den Reaktorblöcken 1 bis 3 im Prinzip gleichen Verlauf des Unfalls.

Notkühlung

Sofort nach Beginn des Erdbebens um 14:46 Uhr Ortszeit lösten Messfühler auf dem Kraftwerksgelände, die von den Primärwellen (P-Wellen) des Bebens angeregt wurden, die Reaktorschnellabschaltung und den Abschluss des Sicherheitsbehälters aus. Durch das damit verbundene Schließen von Frischdampf- und Speisewasserventil ging planmäßig die Hauptwärmesenke (Kühlung) des Reaktors verloren. Die von verdampfendem Wasser in den Reaktoren aufgenommene Nachzerfallswärme wurde nun in die Ersatzwärmesenke, die wassergefüllte Kondensationskammer im Sicherheitsbehälter abgeführt. Von dort hätte sie weiter über die Nachkühlkette abgeführt werden sollen.

Infolge des Erdbebens und des nachfolgenden Tsunamis fielen sowohl die externe als auch die Notstromversorgung aus; damit stoppten auch die Pumpen des Kühlsystems.

Reaktorüberhitzung

Nach dem Ausfall der Pumpen wurden die Druckbehälter mit weniger Speisewasser versorgt, als in ihnen verdampfte. Das hatte zur Folge, dass der Wasserstand absank und die Reaktorbrennstäbe teilweise nicht mehr von Wasser umgeben waren, wodurch sie sich stark erhitzten. Bei Temperaturen über 900 °C beginnen die Hüllrohre der Brennstäbe zu bersten, gasförmige und leichtflüchtige Spaltprodukte werden in den Reaktordruckbehälter freigesetzt.

Zudem beginnt bei diesen Temperaturen das Zirkonium der Brennstabhüllen mit dem umgebenden Wasserdampf unter Bildung von Wasserstoff zu reagieren. Aus Wasser und Zirkonium entsteht dann Zirkoniumoxid und Wasserstoff

Durch die starke Erhitzung der Reaktordruckbehälter und die beginnende Wasserstoffproduktion stieg der Druck in den Reaktordruckgefäßen auf bedenkliche Werte an, so dass Druckentlastungen in den Sicherheitsbehälter vorgenommen werden mussten. Mit dem Dampf entwichen hierbei auch die aus den geborstenen Brennstäben freigewordenen Radionuklide, sowie der Wasserstoff aus der chemischen Reaktion der Brennstabhüllen.

Durch fehlende Kühlung kondensierte nicht ausreichend Wasserdampf in den Kondensationskammern, wodurch der Druck in den Sicherheitsbehältern schnell anstieg. Um den Druck zu senken, wurde aus den Sicherheitsbehältern mit Radionukliden (unter anderem ¹³⁷Cs und ¹³¹I) kontaminierter Dampf in die Umgebung abgelassen (Venting). Wahrscheinlich führte die Erhitzung der Brennstäbe zu deren zumindest teilweiser Schmelze. Ob es zu einem Bruch (Durchschmelzen) des Reaktordruckbehälters bei Block 1 und 3 gekommen ist, ist derzeit nicht bekannt (Stand: 23. März 2011).

Wasserstoff entwich in die Reaktorgebäude, wo es zu Knallgasexplosionen kam, welche die Gebäudehülle (bei Block 1 nur das Dach) zerstörte. Inwieweit die innerhalb der Reaktorgebäude befindliche Betonabschirmung bei den Explosionen beschädigt wurde, war nicht bekannt. Während bei Block 1 und 3 davon ausgegangen wurde, dass der stählerne Reaktorsicherheitsbehälter intakt geblieben sei, wurde bei Block 2 vermutet, dass ein Bruch eintrat.

Um die Reaktorkerne zu kühlen und bei einem Schmelzen der Brennstäbe eine unkontrollierte Kettenreaktion zu unterbinden, wurde mit Borsäure versetztes Meerwasser in die Reaktorkerne sowie die Sicherheitsbehälter geleitet. Das in natürlichem Bor zu 20 % vorhandene Isotop ¹⁰B kann aus einer Kernspaltung entstehende Neutronen sehr effizient absorbieren (Neutronenabsorber), wobei es zu Lithium und Helium zerfällt.

Folgende Tabelle zeigt die gemessenen Strahlungsdosisleistungen in den Reaktoren. Typische Werte im Kühlkreislauf der Reaktoren im Normalbetrieb liegen nach Angaben von NHK World Newsline bei 0,1 Sievert pro Stunde (Sv/h). Für eine Erläuterung der Maßeinheit, siehe Abschnitt Strahlungsmessungen auf dem Kraftwerksgelände.

Zeitpunkt (Ortszeit) 2011	Reaktor 1 (Sv/h)		Reaktor 2 (Sv/h)		Reaktor 3 (Sv/h)
	Druck- behälter	Konden- sations- kammer	Druck- behälter	Konden- sations- kammer	Druck- behälter	Konden- sations- kammer
17. März, 12:50	0,00410	31,6	84,4	2,43	---	---
18. März, 7:55-12:35	0,00375	46,9	78,0	2,37	105	5,90
20. März, 15:00-16:00	12,0	40,0	0,625	2,13	71,7	2,00
23. März, 9:10-14:20	48,0	29,9	50,7	1,67	60,2	1,74
24. März, 17:00	40,9	25,8	47,4	1,36	53,3	1,45
25. März, 14:00-16:30	37,1	24,5	45,2	1,54	38,8	1,31
28. März, 10:30-12:30	33,9	20,8	40,4	1,39	31,0	1,23
29. März, 06:00	36,0	20,0	40,4	1,37	29,2	1,18

Überhitzung der Abklingbecken

Eine zusätzliche Gefahr ergab sich daraus, dass die gebrauchten Brennelementstäbe in Fukushima-Daiichi zunächst im Reaktorgebäude und später in einem zentralen Abklingbecken über mehrere Jahre gelagert wurden und nach wie vor werden. Die gelagerten Brennelemente geben aufgrund der Nachzerfallswärme weiterhin Energie an das Wasser des Beckens ab, welches auf einen Kühlkreislauf angewiesen ist. Durch den vollständigen Stromausfall fiel dieser Kühlkreislauf bei allen Abklingbecken aus, sodass sich das Wasser dort allmählich erhitzte und teilweise verdunstete.

Werden die Elemente nicht mehr vollständig von Wasser bedeckt, droht deren Überhitzung und chemische Reaktionen. Durch Reaktion von Wasser mit der Ummantelung der Stäbe kann Wasserstoff freigesetzt werden. Außerdem setzt ein Oxidationsvorgang ein, durch den zusätzliche Energie frei wird, die ihn weiter voran treibt. Dies kann dazu führen, dass der Gasdruck in den Stäben ihre Ummantelung platzen lässt. Ab einer Temperatur von etwa 1.800 °C reagiert die Zirconium-Ummantelung mit dem Uranoxid-Brennstoff zu einem Zirconium-Uran-Oxid. Zerreißt die Ummantelung, so beginnt die Freisetzung radioaktiver Gase des radioaktiven Brennmaterials aus dem Abklingbecken. Ohne Kühlungswasser und ohne Dach, das bei drei Reaktoren nach den Explosionen fehlt, würden diese Stoffe in die Umwelt frei gesetzt, darunter Iod-131, Caesium-137, Strontium-90, Iod-129 und Plutonium-239.

Inwieweit es bei den einzelnen Reaktoren zu solchen Vorgängen gekommen ist, ist nur ansatzweise bekannt. So wurde die Explosion von Block 4 zum Beispiel durch im Abklingbecken entstandenen Wasserstoff erklärt, da der Reaktor selbst nicht mit Brennelementen bestückt war und dort somit kein Wasserstoff entstehen konnte.

Reaktorblock 1

Am 11. März 2011 um 14:46 (Ortszeit) wurde der Reaktor automatisch heruntergefahren. Um 15:42 Uhr fielen die Generatoren zur Notstromversorgung aus und das System schaltete auf Batteriebetrieb um. Um 16:36 versagte das Wassereinspritzsystem zur Kühlung. Da der Inhalt des Druckbehälters nicht mehr gekühlt wurde, verdampfte Kühlwasser, bis Teile der Brennstäbe aus dem Wasser ragten.

Am 12. März kam es um 0:46 zu einem abrupten Druckanstieg. Daraufhin wurde ab 9:07 Dampf aus dem Reaktordruckbehälter abgelassen und ab 14:30 gefiltert aus dem Sicherheitsbehälter (Containment), da sich der Druck dort von 4 auf 8,4 bar erhöht hatte. Dabei gelangten auch geringe Konzentrationen der radioaktiven Caesium- und Iod-Isotope ¹³⁷Cs und ¹³¹I in die Umgebung.

vorher/nachher-Darstellung des Reaktorgebäudes von Block 1 (Computergrafik)

Am 12. März um 15:36  Uhr kam es dann zwischen Sicherheitsbehälter und Außenhülle des Reaktorgebäudes zu einer Knallgasexplosion (Wasserstoff-Explosion), bei der der obere Teil der Außenverkleidung des Reaktorblocks weggesprengt wurde. Videoaufnahmen zeigen einen schnellen, kaum sichtbaren Explosionsstoß nach oben, und dann eine sich mehr horizontal als vertikal ausbreitende Rauchwolke um das Reaktorgebäude. Einer Stellungnahme der Regierung zufolge wurde der Sicherheitsbehälter nicht beschädigt. Die Strahlungswerte am Werkstor sollen 70-fach über den Normalwerten gelegen haben. Durch die Explosion wurden vier Arbeiter vor Ort verletzt. Zudem wurde ein Arbeiter einer erhöhten Strahlungsdosis ausgesetzt. Der Evakuierungsradius um das Kraftwerk wurde auf 20 km ausgeweitet.

Nach Abklingen der Explosionswirkungen wurde am 12. März um 20:20 Uhr mit der Einleitung von Meerwasser über das Feuerlöschsystem in die Reaktordruckkammer zur Kühlung des Reaktorkerns begonnen.

In Fukushima blies zum Explosionszeitpunkt ein Westwind mit einer Geschwindigkeit von etwa 15 km/h. Die japanischen Behörden vermuteten ab zirka 17:00 Uhr MEZ aufgrund stark erhöhter Iod- und Caesiumwerte eine partielle Kernschmelze, die japanische Tageszeitung Asahi Shimbun berichtete von partiell freiliegenden Brennstäben. Der Behördensprecher, der die mögliche Kernschmelze bekanntgab, wurde danach nicht wieder eingesetzt; Tepco machte dazu keine weiteren Angaben. Die Behörden bereiteten die Verteilung von Iod-Tabletten vor.

Am 12. März ab 20:20 Uhr Ortszeit wurde mithilfe des Feuerlöschsystems Meerwasser zur Abkühlung mit Borsäure als Neutronenabsorber in den Reaktordruckbehälter gepumpt. Das Auffüllen des Sicherheitsbehälters sollte etwa zehn Tage in Anspruch nehmen, manche Quellen sprachen auch von zwei Tagen.

Premierminister Naoto Kan flog mit einem Hubschrauber zur Anlage und forderte dort einen Leiter von Tepco auf, die umliegende Bevölkerung zu unterstützen. Die Internationale Atomenergie-Organisation (IAEO/IAEA) teilte am 12. März 2011 gegen 21 Uhr (MEZ) mit, dass bis zu diesem Zeitpunkt etwa 170.000 Menschen innerhalb eines Radius von 20 km ihre Wohnungen verlassen mussten und dass die Evakuierungsmaßnahmen noch nicht abgeschlossen seien. Kabinettssekretär Yukio Edano sagte, offizielle Stellen handelten nun auf der Basis der Annahme, dass in Block 1 sehr wahrscheinlich eine Kernschmelze in Gang sei.

Am 14. März wurde die Einspeisung von Meerwasser unterbrochen, nachdem eine Pumpe versagt hatte. In der Nacht zum 15. März wurde die Einspeisung wieder aufgenommen.

Am 20. März wurde die externe Stromversorgung des Blocks wiederhergestellt. Am 24. März um 11:30 Uhr konnte die Beleuchtung im zentralen Bedienraum (Central Operation Room) wiederhergestellt werden

Seit dem 23. März um 2:30 Uhr kann zusätzlich zu der weiter laufenden Noteinspeisung durch das Feuerlöschsystem auch wieder Wasser über ein reguläres Einspeisesystem in den Druckbehälter eingebracht werden. Ab dem 26. März 8:00 Uhr wurde wieder Süßwasser statt Meerwasser in den Reaktordruckbehälter eingeleitet.

Seit dem 25. März ab 6:20 Uhr tritt kontinuierlich weißer Dampf/Rauch aus.

Reaktorblock 2

Am 11. März 2011 um 14:46 (Ortszeit) wurde der Reaktor automatisch heruntergefahren. Um 15:42 Uhr fielen die Generatoren zur Notstromversorgung aus und das System schaltete auf Batteriebetrieb um. Um 16:36 versagte das Wassereinspritzsystem zur Kühlung. Später wurde gemeldet, dass die Wassereinspritzung am 13. März um 14:00 Uhr noch funktioniert habe.

Am 14. März nach 11:00 Uhr (Ortszeit) wurde die Ausblasklappe (blow out panel) des Reaktorgebäudes 2 geöffnet, um eine Explosion wie in Block 3 zu verhindern. Um 13:18 wurde ein niedriger Wasserspiegel im Reaktordruckbehälter festgestellt, woraus Tepco schloss, dass das Kühlsystem zwischenzeitlich ausgefallen war. Im weiteren Verlauf kam es zu einem nahezu vollständigen Verlust an flüssigem Wasser im Reaktor, das sich in Wasserdampf verwandelte, wodurch die Gefahr einer Kernschmelze deutlich zunahm. Daraufhin wurde um 13:49 Alarm ausgelöst und ab 16:34 Meerwasser in die Reaktordruckkammer eingeleitet. Um 22:50 wurde ein abnormaler Druckanstieg und weiter fallender Wasserspiegel im Reaktordruckbehälter registriert.

Am 15. März ab 0:00 Uhr (Ortszeit) wurde Druck aus dem Reaktor abgelassen. Um 6:20 ereignete sich eine Explosion. Gleichzeitig fiel der Druck in der Kondensationskammer ab, was darauf hindeutete, dass diese beschädigt wurde und sich möglicherweise auch die Explosion dort abspielte. Anders als bei den Explosionen in den Blöcken 1, 3 und 4 blieben die Außenwände des Reaktorgebäudes 2 weitgehend intakt. Ab 8:25 wurde aus Block 2 aufsteigender weißer Dampf und/oder Rauch beobachtet, der aus mindestens einem Loch in der Gebäudehülle entwich und auch an den nachfolgenden Tagen noch zu beobachten war (siehe das Foto zu Beginn des Artikels).

Datei:Pictures from the Fukushima Daiichi NPP 2011-03-23 Page 2.jpg

Das Gelände um Block 1 und 2 am 23. März 2011

Während Regierungssprecher Edano am 15. März die Blöcke 1 und 3 als „auf dem Weg zu Normalität“ bezeichnete, nannte er die Situation von Block 2 weiter instabil.

Die Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit meldete am 16. März 2011, dass ein Drittel der Brennstäbe von Block 2 defekt sei und die Brennstäbe teilweise frei lägen. Trotz Einspeisen von Wasser gelang es nicht, den Wasserstand im Reaktor zu erhöhen. Dies deutete auf Lecks im Reaktordruckgefäß hin.

Am 20. März um 15:00 Uhr (Ortszeit) wurde mit dem Einfüllen von Meerwasser in das Abklingbecken von Block 2 begonnen. Um 15:46 wurde die externe Stromversorgung des Blocks wiederhergestellt.

Zwischen dem 21. März 18:22 Uhr und dem 22. März 7:11 Uhr trat erneut weißer Dampf oder Rauch aus dem Reaktorblock aus.

Am 22. März wurde von 16:07 bis 17:01 Meerwasser in das Abklingbecken von Block 2 eingefüllt.Seit dem 26. März 10:00 Uhr wird wieder Süßwasser statt Meerwasser in den Reaktordruckbehälter eingespritzt.

Am 26. März maß Tepco im Untergeschoss des Turbinengebäudes von Block 2 (laut JAIF) eine sehr hohe Strahlung von mehr als 1000 mSv/h an der Oberfläche des Wassers, das sich dort angesammelt hatte. Am folgenden Tag wurden ähnliche Strahlungswerte auch im Wasser eines Tunnels außerhalb des Turnbinengebäudes von Block 2 entdeckt, durch den Rohre verlaufen. Daraufhin teilte die japanische Regierung am 28. März mit, dass sie von einer temporären Teil-Kernschmelze in Reaktor 2 ausgehe.

Reaktorblock 3

Zum Zeitpunkt des Unfalls war der Reaktorblock 3 im Gegensatz zu den beiden anderen Blöcken 1 und 2 mit Mischoxid-Brennelementen bestückt, die eine Mischung aus Urandioxid und Plutoniumdioxid enthalten, wobei der Plutonium-Anteil wegen der Giftigkeit dieses Elements zusätzlich gefährlich ist.

Am 11. März 2011 um 14:46 (Ortszeit) wurde der Reaktor automatisch heruntergefahren. Um 15:42 Uhr fielen die Generatoren zur Notstromversorgung aus und das System schaltete auf Batteriebetrieb um.

Am 12. März gegen 14 Uhr gab die japanische Atomaufsichtsbehörde (NISA) bekannt, dass die Notkühlung im Block 3 nicht mehr funktionsfähig sei und dringend eine Methode zur Bereitstellung von Kühlwasser gefunden werden müsse. Am 13. März meldete Tepco den vollständigen Ausfall des Reaktorkühlsystems für 5:10 oder 5:58 (Ortszeit, je nach Quelle) an die Behörden. Um 8:41 wurden Drucksicherheitsventile des Druckbehälters geöffnet, um Dampf abzulassen. Ab 11:55 wurde dann Süßwasser über das Feuerlöschsystem in den Reaktordruckbehälter eingespritzt, ab 13:12 mit Borsäure versetztes Meerwasser. An diesem Tag deutete auch Hidehiko Nishiyama vom METI an, dass der Kern in Block 3 wahrscheinlich teilweise geschmolzen sei.

Am 14. März um 1:10 musste die Einspritzung von Meerwasser in die Reaktordruckbehälter mangels Meerwasser in der Sammelgrube sowohl für Reaktorblock 1 als auch für Reaktorblock 3 unterbrochen werden. Für Block 3 wurde die Einspritzung um 3:20 wieder aufgenommen. Ab 7:44 begann der Druck im Sicherheitsbehälter kontinuierlich anzusteigen. Um 11:01 ereignete sich dann eine Explosion, bei der wesentliche Teile des Reaktorgebäudes zerstört wurden. Man nahm an, dass es sich um eine Wasserstoffexplosion handelte. Videoaufnahmen zeigen einen Feuerball im oberen Bereich des Gebäudes und eine dunkle, schnell und senkrecht nach oben aufsteigende Rauchwolke. Von der Außenhülle des Gebäudes war anschließend nur noch ein Metallgerippe zu sehen. Nach Angaben von Tepco wurden bei der Explosion 7 Menschen verletzt.

Datei:Fukushima I by Digital Globe 2 crop.jpg

Am 16. März steigt Dampf oder Rauch aus dem zerstörten Block 3 auf.

Seit dem Morgen des 16. März und auch noch an den nachfolgenden Tagen wurde weißer Dampf und/oder Rauch beobachtet, der aus dem Gebäude aufstieg. Schon seit dem Vortag wurden Strahlenwerte von 400 Millisievert pro Stunde (mSv/h) am Reaktorblock 3 gemessen. Wegen der relativ hohen Strahlung und der Möglichkeit eines Schadens am Reaktorkern wurde um 10:45 die Bedienungsmannschaft des zentralen Kontrollraums für Reaktorblock 3 und 4 (gemeinsamer Kontrollraum) evakuiert. Um 11:30 kehrte die Bedienungsmannschaft wieder an ihren Arbeitsplatz zurück und nahm die Einspritzung von Meerwasser in die beiden Reaktordruckbehälter wieder auf.

Am 16. März sollte das Abklingbecken von Block 3 durch Wasserabwurf von Chinook-Hubschraubern der Streitkräfte gekühlt werden. Der Versuch wurde jedoch am Abend wegen zu hoher Verstrahlungsgefahr für die Piloten abgebrochen. Am 17. März zwischen 9:48 und 10:01 wurden dann im Vorbeiflug vier Wasserladungen von je 7,5 Tonnen aus Löschbehältern abgeworfen. Videoaufnahmen zeigen, dass der Abwurf wenig treffsicher war und ein Großteil des Wassers neben dem Reaktorblock niederging.

Sonderlöschfahrzeug der japanischen Streitkräfte

Am 17. März gegen 19 Uhr begann die Kühlung von Block 3 durch Einsprühen von Wasser. Ein Wasserwerfer der Polizei und fünf Sonderlöschfahrzeuge der japanischen Streitkräfte spritzten insgesamt etwa 30 Tonnen Wasser auf bzw. in das Reaktorgebäude. Auch nach diesen Kühlversuchen strömte weiterhin weißer Dampf und/oder Rauch aus. Die Kühlung mit Löschfahrzeugen der Streitkräfte wurde in den nachfolgenden Tagen fortgesetzt. Ab dem 20. März beteiligten sich auch 14 hinzugezogene Löschfahrzeuge der Sondereinheit Hyper Rescue Unit der Tokioter Feuerwehr an dem Einsatz. Die Menge an aufgesprühten Wasser erhöhte sich in den folgenden Tagen auf mehrere hundert Tonnen täglich.

In den Tagen um den 20. März traten Druckschwankungen im Sicherheitsbehälter (Containment) von Block 3 auf. Es bestand die Gefahr, dass wieder radioaktiver Dampf in die Umwelt abgelassen werden müsste; hierauf wurde jedoch zunächst verzichtet.

Ab dem 21. März um 16 Uhr wurde grauer Rauch beobachtet, der aus den Überresten des Reaktorgebäudes aufstieg und dessen Intensität ab 18 Uhr wieder nachließ. Tepco zog sicherheitshalber seine Mitarbeiter vorübergehend vom Kraftwerksgelände ab. Der Kühleinsatz mit Löschfahrzeugen und die Arbeiten an der Stromversorgung an Block 3 wurden unterbrochen.

Nach Wiederherstellung der Stromversorgung wurde am 23. März von 11:03 bis 13:20 erstmals wieder Wasser (Meerwasser) über das Kühlsystem in das Abklingbecken eingeleitet. Um 16:20 war schwärzlicher Rauch sichtbar, der aus dem Reaktorgebäude kam.

Am 24. März kam es bei zwei Arbeitern, die Stromleitungen im Untergeschoss des Turbinengebäudes von Block 3 verlegt hatten, zu „Strahlenverbrennungen“ (akute Strahlenschäden der Körperoberfläche). Nachforschungen ergaben, dass sich dort hoch radioaktiv kontaminiertes Wasser angesammelt hatte. Nach Auskunft der NISA handelte es sich dabei offenbar um Wasser aus dem Reaktorkern. Jedoch sei unklar, wie es dort hin gelangt sei, weil man keine Anzeichen dafür habe, dass der Druckbehälter beschädigt sei.

Ab dem 25. März wurde auf Süßwasser bei den Kühlversuchen an Reaktor 3 umgestellt.

Am 29. März war wieder weißer Dampf oder Rauch an Block 3 zu sehen.

Reaktorblock 4

Reaktorblock 4 war seit dem 30. November 2010 wegen Instandsetzungsarbeiten an der Hülle des Reaktordruckbehälters außer Betrieb. Daher befanden sich zum Zeitpunkt des Bebens im Inneren des Reaktors keine Brennstäbe. Diese lagerten statt dessen im Abklingbecken im Inneren des Reaktorgebäudes.

Am 14. März 2011 stieg um 4:08 Uhr (Ortszeit) die Temperatur im Abklingbecken für Brennstäbe auf 84 °C an.

Am 15. März ereignete sich um 6:14 Uhr eine Explosion, die zwei Löcher von etwa 8 m² Größe in den Gebäudewänden verursachte. Später brach dann im 3. Stock des Gebäudes um 9:38 ein Feuer aus, das gegen 11:00 von alleine erlosch. Ein reduzierter Wasserspiegel im Abklingbecken wurde festgestellt. Die Brennelemente lagen teilweise frei, wodurch sie beschädigt werden und Radioaktivität freisetzen können. Laut Tepco wurde anschließend eine erhöhte Strahlung gemessen. Am Nachmittag des 15. März teilte Yukio Edano mit, dass die Strahlendosis am Werkstor auf einen für Menschen ungefährlichen Wert abgefallen sei. Die japanische Atomaufsichtsbehörde NISA bezeichnete die Situation von Block 4 als die kritischste von allen Blöcken. Befürchtet wurde ein zusätzlicher Kritikalitätsstörfall, ähnlich wie er sich 1999 in einer Wiederaufarbeitungsanlage in Tokaimura ereignete. Bei einem solchem Verlauf kann es durch Wiedereinsetzen der nuklearen Kettenreaktion zu einer umfangreichen Freisetzung von Radioaktivität kommen.

Am Abend des 15. März 2011 wies NISA die Betreibergesellschaft Tepco an, Wasser in das Abklingbecken einzuleiten. Diese teilte jedoch um 23:00 mit, eine Wassereinleitung in das Abklingbecken sei nicht möglich. Eine weitere Messung der Wassertemperatur im Becken war nicht mehr möglich.

Am 16. März 2011 brach gegen 5:45 Uhr im Reaktorblock 4 erneut ein Feuer aus, welches jedoch um 6:15 nicht mehr nachweisbar war. An diesem Tag veröffentlichte Fotos zeigen das Reaktorgebäude 4 mit einer stark beschädigten Hülle, ähnlich wie Gebäude 3 nach der Explosion zwei Tage zuvor. Das Japanische Atomindustrie-Forum (JAIF) meldete später, es habe sich bei Block 4 um die Explosion von Wasserstoff gehandelt, der im überhitzten Abklingbecken entstand. Über den genauen Zeitpunkt der Explosion ist nichts bekannt.

Da das Abklingbecken von Block 4 nicht mit Meerwasser gekühlt werden konnte, sollte dies nun von Hubschraubern aus und mit Wasserwerfern versucht werden. Diese Arbeiten konzentrierten sich jedoch zunächst nur auf den dampfenden bzw. rauchenden Block 3. Der Vorsitzende der US-amerikanischen Atomaufsicht NRC, Gregory Jaczko, hielt diese Entscheidung für falsch, weil nach seinen Informationen von Block 4 die größere Gefahr ausgehe, weswegen eine Ausweitung der Evakuierungszone diskutiert wurde.

Am 20. März um 8:21 begann auch bei Block 4 die Kühlung des Abklingbeckens mit Hilfe von Löschfahrzeugen der Streitkräfte. Ab dem 22. März wurde dann statt der Löschfahrzeuge eine in Deutschland gebaute Autobetonpumpe eingesetzt, um Wasser auf das Becken zu sprühen – 150 Tonnen am 22. und 130 Tonnen am 23. März, jeweils innerhalb von etwa 3 Stunden.

Reaktorblöcke 5 und 6

Die Blöcke 5 und 6 befanden sich während des Erdbebens wegen Wartungsarbeiten außer Betrieb, waren jedoch schon wieder mit Kernbrennstäben bestückt worden. Da alle Generatoren an Block 5 durch den Tsunami ausfielen und so die Kühlung der Brennstäbe nicht mehr gewährleistet war, erhitzte sich in Folge das Wasser im Abklingbecken, und durch Verdunstung fiel der Wasserspiegel im Reaktor. Der Füllstand lag jedoch am 16. März 2011 noch ca. zwei Meter oberhalb der Brennstäbe. Einer der Generatoren an Block 6 war noch einsatzbereit und wurde nun auch zur Füllstandsregulierung in Block 5 verwendet.

Die Temperatur in den Abklingbecken stieg bis zum 14. März auf knapp 60 °C und erreichte am 19. März einen Höchstwert von etwa 66 °C.

Am 19. März wurden in die Dächer der beiden Blöcke Entlüftungslöcher eingebracht, um das Risiko einer Knallgasexplosion zu verringern. Noch am gleichen Tag wurde die Notstromversorgung von Block 5 und 6 wiederhergestellt. Dadurch konnten wieder Pumpen des Kühlsystems eingesetzt werden, die die Wassertemperatur in den Abklingbecken beider Blöcke schnell normalisierten: Am 20. März fiel sie bereits unter die normale Betriebstemperatur von etwa 40° C und pendelte sich anschließend zwischen 20 und 40 °C ein. Beide Blöcke erreichten daraufhin am 20. März erstmals seit Beginn der Störfälle wieder den stabilen, abgeschalteten Betriebszustand „kalt, unterkritisch“ („cold shutdown“).

Am 21. März wurde die Stromversorgung von Block 5 von Notstromgeneratoren auf Netzstrom umgestellt, am 22. März folgte Block 6.

Zentrales Abklingbecken

Das zentrale Abklingbecken befindet sich getrennt von den sechs Reaktorblöcken auf dem Kraftwerksgelände und benötigt ebenfalls eine Stromversorgung zur Kühlung.

Am 18. März 2011 um 6:00 (Ortszeit) war der Wasserstand in diesem Becken unverändert auf Normalniveau, das heißt das Becken war vollständig gefüllt.

Am 21. März wurde von 10:37 bis 15:30 Wasser über das Becken gesprüht ("Water spray over the Pool").

Am 24. März wurde die Stromversorgung und damit die Kühlung des Abklingbeckens wieder hergestellt.

Folgende Tabelle zeigt die gemessenen Wassertemperaturen während des kritischen Zeitraums:

Zeitpunkt (Ortszeit)	Wasser- temperatur	Anmerkungen	Quelle
18. März, 11:19	55 °C		NISA
19. März, 09:00	57 °C		NISA
21. März, 16:30	61 °C	nach Besprühung	NISA
23. März, 13:15	57 °C		NISA
24. März, 18:40	73 °C		NISA
25. März, 15:20	53 °C	Kühlung wieder hergestellt	NISA
26. März, 08:30	46 °C		NISA
27. März, 08:00	39 °C		NISA

In den nachfolgenden Tagen sank die Temperatur weiter.

Verletzte und gefährdete Mitarbeiter

Am 11. März 2011 wurden laut NISA durch das Erdbeben acht Angestellte verletzt, fünf davon leicht; einer erlitt einen Schlaganfall, einer bekam Brustschmerzen und einer brach sich beide Beine. Zwei Personen werden seither vermisst.

Am 12. März verletzten die Explosion des Reaktorblocks 1 und der Rauch im Turbinengebäude laut NISA vier Angestellte leicht. Alle wurden nach Untersuchung nach Hause entlassen. Ein einzelner Mitarbeiter erhielt laut Tepco eine Strahlendosis von 106,3 Millisievert.

Am 14. März verletzte die Explosion im Reaktorblock 3 zehn Personen, darunter vier Mitglieder der Streitkräfte, von denen eines radiologisch untersucht wurde. Laut NISA wurde dabei keine erhöhte Strahlenbelastung festgestellt.

Am 15. März stieg die Strahlung auf dem Gelände kurzzeitig so stark an, dass alle rund 50 verbliebenen Techniker und die über 100 Mitarbeiter von Rettungseinheiten ihre Arbeit vorübergehend einstellen und das Gelände von Fukushima I für eine Stunde verlassen mussten. Das Japanische Gesundheitsministerium setzte die zulässige Gesamt-Äquivalentdosis für die Arbeiten in Kernkraftwerken von 100 auf 250 Millisievert herauf. Kritiker verwiesen darauf, dass Werte oberhalb der von der Internationalen Strahlenschutzkommission (ICRP) festgesetzten Grenze von 100 Millisievert pro Einsatz oder pro Jahr erfahrungsgemäß Körperzellen direkt schädigen und das Krebsrisiko schon für weit geringere Belastungen prozentual steigt.

Auch am 21. März wurde das Kraftwerksgelände kurzzeitig evakuiert, nachdem sich die Situation von Reaktorblock 3 verschlechterte und grauer Rauch aufstieg. Die Feuerwehr-Einheiten blieben auch an den Tagen danach dem Block 3 fern.

Am 24. März wurde laut NISA bei drei Arbeitern, die Stromleitungen im Untergeschoss des Turbinengebäudes von Reaktorblock 3 verlegt hatten, eine Strahlenbelastung von zwischen 173 und 180 Millisievert festgestellt. Zwei dieser Arbeiter erhielten Strahlenverbrennungen durch Beta-Strahlen (Elektronenstrahlen) an den Beinen, da sie keine Schutzstiefel trugen und radioaktives Wasser ihre Schuhe durchnässte. Die so erhaltene Strahlendosis auf ihrer Haut betrug zwischen 2 und 3 Sievert. Aufgrund der Strahlungsbelastung ihres Urins wird zudem davon ausgegangen, dass sie radioaktiven Wasserdampf eingeatmet haben.

Am 25. März teilte Tepco mit, die Arbeiter hätten den Alarm ihrer Dosimeter ignoriert, weil sie nicht gemerkt hätten, dass sie in einer anderen Umgebung als tags zuvor tätig waren. Am 26. März räumte Tepco ein, dass man die Arbeiter vor ihrem Einsatz in Block 3 nicht über Messergebnisse im Turbinenhaus von Block 1 informiert hatte: Dort lagen die Strahlenwerte am 24. März um 9:30 an der Oberfläche von Wasseransammlungen bei 200 Millisievert pro Stunde. Der Vorsitzende Kabinettssekretär Yukio Edano forderte Tepco auf, Informationen in Zukunft zeitnäher zu veröffentlichen.

Der IAEO und Regierung Japans zufolge sollen bis zum 17. März mindestens 20 Arbeiter gefährlichen Strahlendosen ausgesetzt worden sein. Bis zum 25. März sollen laut NISA 17 Arbeiter Strahlendosen von mehr als 100 Millisievert erhalten haben.

Letzter bekannter Zustand der Reaktorblöcke

Das Japanische Atomindustrie-Forum (JAIF) gibt in regelmäßigen Abständen Berichte zum Zustand des Kernkraftwerks Fukushima I heraus. Die vorliegende Tabelle gibt den Stand vom 28. März 2011 um 16:00 Uhr Ortszeit (9:00 Uhr MESZ) wieder.

	Block 1	Block 2	Block 3	Block 4	Block 5	Block 6
Betriebszustand zur Zeit des Erdbebens	in Betrieb → Schnell­abschaltung	in Betrieb → Schnell­abschaltung	in Betrieb → Schnell­abschaltung	abgeschaltet	abgeschaltet	abgeschaltet
Zustand von Kern und Brennstäben	beschädigt	beschädigt, teilweise Kernschmelze	beschädigt	keine Brenn­stäbe im Kern	nicht beschädigt	nicht beschädigt
Zustand des Reaktor­druckbehälters	unbekannt	unbekannt	unbekannt	nicht beschädigt	nicht beschädigt	nicht beschädigt
Zustand des Sicherheitsbehälters (Containment)	nicht beschädigt	Schaden und Leckage vermutet	nicht beschädigt	nicht beschädigt	nicht beschädigt	nicht beschädigt
Reaktorkühlsystem 1: Injektion (strom­betrieben)	nicht funktionsfähig	nicht funktionsfähig	nicht funktionsfähig	nicht notwendig	in Bereitschaft	in Bereitschaft
Reaktorkühlsystem 2: Wärmetauscher (strom­betrieben)	nicht funktionsfähig	nicht funktionsfähig	nicht funktionsfähig	nicht notwendig	in Betrieb	in Betrieb
Reaktorkühlsystem (dampfbetrieben)	nicht funktionsfähig	nicht funktionsfähig	nicht funktionsfähig	nicht notwendig	nicht notwendig	nicht notwendig
Zustand des Reaktorgebäudes	schwer beschädigt (Wasserstoff­explosion)	leicht beschädigt	schwer beschädigt (Wasserstoff­explosion)	schwer beschädigt (Wasserstoff­explosion)	Entlüftung wurde geschaffen, um Wasserstoff abzulassen	Entlüftung wurde geschaffen, um Wasserstoff abzulassen
Wasserstand im Reaktordruckbehälter	Brennstäbe ganz oder teilweise freiliegend	Brennstäbe ganz oder teilweise freiliegend	Brennstäbe ganz oder teilweise freiliegend	sicher	sicher	sicher
Druck / Temperatur im Reaktordruckbehälter	leicht gesunken nach Anstieg / 400°C am 24.03.	unbekannt/stabil	unbekannt	sicher	sicher	sicher
Druck im Sicherheitsbehälter (Containment)	leicht gesunken nach Anstieg auf 4 bar am 24.03	stabil	stabil	sicher	sicher	sicher
Wassereinspeisung in Reaktorkern	wird fortgesetzt (Süßwasser)	wird fortgesetzt (Süßwasser)	wird fortgesetzt (Süßwasser)	nicht notwendig	nicht notwendig	nicht notwendig
Wassereinspeisung in Containment	(wird bestätigt)	noch nicht entschieden	(wird bestätigt)	nicht notwendig	nicht notwendig	nicht notwendig
Druckentlastung Containment	temporär gestoppt	temporär gestoppt	temporär gestoppt	nicht notwendig	nicht notwendig	nicht notwendig
Zustand der Brennstäbe im Abklingbecken	unbekannt	unbekannt	Schaden vermutet	möglicherweise beschädigt	unbeschädigt	unbeschädigt
Kühlung der Brennstäbe im Abklingbecken	Wasser­ein­speisung wird erwogen	Wasser­ein­speisung wurde durchgeführt	Wasser­niveau niedrig, Wasser­be­sprühung erfolgt	Wasser­niveau niedrig, Wasser­be­sprühung erfolgt	Kühlung wieder­hergestellt	Kühlung wieder­hergestellt
Funktionsfähigkeit des Kontrollraums	gering durch Stromverlust, Beleuchtung in den Kontrollräumen vorhanden				vermutlich unbeschädigt

Sicherungsmaßnahmen

Am 18. März 2011 wurde bekannt, dass der Betreiber den Bau eines Sarkophags wie in Tschernobyl prüfe.

Laut den Meldungen vom 30. März 2011 plant die japanische Regierung das Versprühen von Kunstharz über dem Gelände, um radioaktive Partikel zu binden. Ferner wird eine Abdeckung der Gebäude mit Spezialgewebe erörtert.

Einstufungen auf der INES-Skala

Die Japanische Atomaufsichtsbehörde (NISA) stufte die Vorfälle in Reaktorblock 1 am 12. März auf der achtstufigen Internationalen Bewertungsskala für nukleare Ereignisse (INES) zunächst als Stufe 4 („Unfall“) ein. Am 18. März 2011 erhöhte die NISA die Einstufung für die Blöcke 1 bis 3 auf Stufe 5 („Ernster Unfall“) und ordnete die Vorfälle in Block 4 vorläufig als Stufe 3 („Ernster Störfall“) ein. Sie bewertete die Einstufung nach den Kriterien des INES-Benutzerhandbuchs von 2008 wie folgt:

Kriterium	Maximal mögliche Stufe	Einstufung Block 1, 2 und 3	Einstufung Block 4	Einstufung Block 5 und 6
1. Menschen und Umwelt	7	noch nicht festgelegt	noch nicht festgelegt	–
2. Strahlungs­barrieren und Anlagen­kontrolle	5	Stufe 5	noch nicht festgelegt	–
3. Gestaffelte Sicher­heits­ebenen	3	Stufe 3	Stufe 3	–
Gesamtwertung (vorläufig)	7	Stufe 5	Stufe 3	–

Sie legte das erste Kriterium für die Blöcke 1 bis 3 nicht fest, da das Entweichen radioaktiven Materials noch nicht abgeschlossen war. Für Block 4 legte sie die ersten beiden Kriterien nicht fest, da der Vorfall noch nicht abgeschlossen war. Für die Blöcke 5 und 6 vergab sie keine INES-Einstufung. Die Gesamtbewertung ergibt sich aus der jeweils höchsten Einzelbewertung.

Unfälle der Stufe 5 sind streng genommen auslegungsüberschreitende Störfälle und demnach „Super-GAUs“. Diesen Begriff verwenden Politik und Presse jedoch meist erst für Unfälle der Stufen 6 und 7.

Manche Behörden und Einzelpersonen außerhalb Japans ordnen die Unfälle anders ein. So stufte André-Claude Lacoste, Präsident der Autorité de sûreté nucléaire (ANS, französische Kontrollbehörde für Nuklearsicherheit) sie nach der Explosion in Block 3 am 14. März als Stufe 5 („Ernster Unfall“) oder Stufe 6 („Schwerer Unfall“) ein.

Nach den Explosionen in Block 2 und Block 4 am 15. März stufte das US-amerikanische Institute for Science and International Security (ISIS) die Ereignisse als Stufe 6 ein.

Das Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN) und die österreichische Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) rechneten mit erprobten Abschätzungsmodellen anhand japanischer Angaben und Messungen der CTBTO seit dem 12. März fortlaufend die Emissionsmengen hoch, nahmen aber selbst keine INES-Einstufung vor. Auf der Basis eines IRSN-Berichts vom 22. März, der ZAMG-Abschätzungen der „Quelltherme“ bis zum 23. März sowie eigener Abschätzungen kam der von Greenpeace beauftragte österreichische Physiker Helmut Hirsch zu dem Schluss, dass es sich bei gemeinsamer Betrachtung sämtlicher Blöcke von Fukushima-Daiichi um ein Ereignis der Stufe 7 handele.

Kontaminationen

Strahlungsmessungen auf dem Kraftwerksgelände

Der Betreiber Tepco veröffentlichte während der Unfallserie regelmäßig Strahlungsmesswerte, die von mobilen Messstationen (Fahrzeugen) alle 10 Minuten an verschiedenen Punkten des Kraftwerksgeländes aufgezeichnet wurden. Hinzu kamen Messwerte von festen Messstationen entlang der landseitigen Grenze des Kraftwerksgeländes und je nach Bedarf auch von Punkten direkt an den Reaktorgebäuden.

Die Messstationen im Einzelnen sind:

Messstation	Art	Position	Himmelsrichtung von Block 2	Entfernung zu Block 2 ca.
Station 1	fest	Geländegrenze	nord	2,5 km
Station 2	fest	Geländegrenze	nord-nordwest	2,5 km
Station 3	fest	Geländegrenze	nordwest	1,6 km
Station 4	fest	Geländegrenze	nordwest	1,4 km
Station 5	fest	Geländegrenze	west	1,3 km
Station 6	fest	Geländegrenze	west-südwest	1,5 km
Station 7	fest	Geländegrenze	südwest	1,2 km
Station 8	fest	Geländegrenze	süd	1,4 km
Fahrzeug- position 1	mobil	am Verwaltungsgebäude	nordwest	0,5 km
Fahrzeug- position 2	mobil	an der Sporthalle	west-nordwest	0,9 km
Fahrzeug- position 3	mobil	nahe des Westtors	west	1,1 km
Fahrzeug- position 4	mobil	vor dem Haupttor	west-südwest	1,0 km

An Haupt- und Westtor des Kernkraftwerks gemessene Dosisleistung in Millisievert pro Stunde (12. bis 18. März)

Die gemessenen Dosisleistungen – das heißt die Stärke der Strahlenwirkung auf den menschlichen Körper – sind hier in Millisievert pro Stunde (mSv/h; 1 Millisievert = 0,001 Sievert) angegeben, nicht zu verwechseln mit Mikrosievert pro Stunde (µSv/h; 1 Mikrosievert = 0,001 Millisievert). Zum Vergleich: Die natürliche Strahlung, der ein Mensch in Deutschland ausgesetzt ist, hat eine Dosisleistung im Bereich von etwa 0,0001 bis 0,0002 Millisievert pro Stunde.

Die Strahlendosis, die ein Mensch erhält, ergibt sich aus der Dosisleistung multipliziert mit der Zeitdauer, in der er dieser Dosisleistung ausgesetzt ist. Ein körperlicher Frühschaden ist ab einer vom menschlichen Körper aufgenommenen Gesamtdosis (Äquivalentdosis) von 200 bis 300 Millisievert medizinisch nachweisbar, jedoch besteht auch bei geringeren Dosen ein Strahlenrisiko. Ab einer Einzelfall-Gesamtdosis von 500 Millisievert tritt akute Strahlenkrankheit auf. Ab einer Einzelfall-Gesamtdosis von 1000 Millisievert versterben 10% der Personen innerhalb von 30 Tagen; eine Einzelfall-Gesamtdosis von 6000 Millisievert ist stets tödlich (Letale Dosis).

Die nachfolgende Tabelle enthält eine Zusammenstellung einzelner, ausgewählter Messwerte vom Kraftwerksgelände:

Datum und Ortszeit	Dosisleistung (in mSv/h)	Ort	Situation	Quelle
11. März 201114-40! 14:40		Messstation 1 bis 8	Normalwert kurz vor dem Erdbeben	TEPCO
12. März 201106-30! 06:30		Messstation 6	nach Containment-Druckablass an Block 1	GRS
12. März 201115-36! 15:36	(bis zu)	an Block 1	Explosion in Block 1	GRS
12. März 201118-30! ca. 18:30		an Block 1		GRS
13. März 201111-13! 11:13		an Block 1		GRS
14. März 201111-44! 11:44		Messstation 6	nach Explosion in Block 3	TEPCO
14. März 201112-30! 12:30		Messstation 6	nach Explosion in Block 3	TEPCO
15. März 2011			nach Explosion in Block 2	TEPCO lt. Die ZEIT
15. März 2011 10-00! ca. 10 Uhr		an Reaktorblock 3	nach Explosion in Block 2	TEPCO
15. März 2011		Geländegrenze	nach Explosion in Block 2	BBC
15. März 201109-00! 9:00		Haupttor		IAEA
15. März 201115-00! 15:00		Haupttor		IAEA
16. März 2011	(bis zu)	Kraftwerksgelände	nach Bränden in Block 4	Welt / Kyodo News
16. März 2011	(stabil)	Haupttor	siedende Abklingbecken	Kyodo News
17. März 2011			nach Kühlversuch mit Löschfahrzeugen	Kyodo News
18. März 201105-00! 5:00		1 km westlich von Reaktor 2		Kyodo News
23. März 2011		Erdgeschoss von Block 2		Bulletin of the A. S.
25. März 201110-30! 10:30		Haupttor	Rückgang auf 0,205 bis 15:30	GRS

Ab dem 26. März veröffentlichte Tepco Messwerte aus dem Untergeschoss der Blöcke 1 bis 4, wo sich hoch kontaminiertes Wasser angesammelt hatte. Bereits am 24. März hatte Tepco in Block 1 eine Strahlungsemission an der Oberfläche des angesammelten Wassers von 200 Millisievert pro Stunde (mSv/h) gemessen, dies aber erst am 26. März veröffentlicht. Für Block 2 meldete Tepco am 26. März „über 1.000“ mSv/h (möglicherweise war das Messgerät nur bis 1000 mSv/h geeicht), für Block 4 750 mSv/h und für Block 1 jetzt nur noch 60 mSv/h.

Gleichzeitig entnahm Tepco auch Wasserproben, analysierte den Gehalt an Radionukliden und veröffentlichte die Ergebnisse am 26. März. Dabei ergab sich eine Radioaktivität, die zehn Millionen mal höher ist als die übliche Strahlung im Kühlmittel eines Reaktors. Am 27. März zog Tepco diese Daten wieder zurück, weil die ermittelte Konzentration von Iod-134 unplausibel sei. Man wolle die Messung noch einmal durchführen. Die Wiederholungsmessung am 27. März ergab dann, dass entgegen den vorherigen Angaben weder Iod-134, noch Cobalt-56 oder Silber-108m nachweisbar war. Die Radioaktivität des Wassers lag jetzt „nur“ noch beim 100.000 fachen des Normalwertes. Laut World Nuclear News (WNN) hatte Tepco bei der ersten Messung ein wenig aktives Jod-Isotop mit dem hochaktiven Jod-134 verwechselt; hierdurch sei auch die Faktor-100-Verzerrung der ermittelten Gesamtradioaktivität entstanden. Um welches anderes Isotop es sich dabei handelte, wurde nicht erklärt. Die Halbwertszeit von Jod-134 beträgt 54 Minuten.

Strahlungsmessungen in der Umgebung

Messwerte der unbemannten Luftfahrzeuge vom 17. bis 19. März 2011, in Millirem pro Stunde; 1 Millirem = 0,01 Millisievert

Die United States Air Force setzte Drohnen vom Typ Northrop Grumman RQ-4 Global Hawk und Flugzeuge vom Typ Lockheed U-2 und Boeing C-135 Constant Phoenix ein, um Daten aus der Umgebung des Kraftwerks zu sammeln. Auch wurden Nuclear Emergency Support Teams des Energieministeriums der Vereinigten Staaten zur Unterstützung nach Japan gerufen.

Das Tokyo Metropolitan Institute of Public Health veröffentlichte regelmäßig Messwerte aus dem Tokioter Bezirk Shinjuku. Die Werte wurden in Mikrogray pro Stunde (µGr/h) angegeben. Für Röntgen-, Beta- und Gammastrahlung gilt 1 µGr/h = 1 µSv/h (s. Gray), das heißt die Angaben können hier auch als µSv/h oder als tausendstel mSv/h gelesen werden. Bis zum 14. März 2011 wurden Normalwerte mit der Entsprechnung von etwa 0,000035 mSv/h gemessen. Vom 15. bis zum 21. März schwankten die Werte zwischen ungefähr 0,00005 und 0,0001 mSv/h, stiegen dann bis zum 23. März auf 0,00015 mSv/h und waren anschließend wieder leicht rückläufig.

Die folgende Tabelle gibt weitere Messwerte von anderen Punkten und Orten wieder:

Datum und Ortszeit	Dosisleistung (in mSv/h)	Ort	Quelle
21. März 2011		Namie, 9 km nordnordwestlich von Fukushima I	Kyodo News
24. März 2011	0,016–	30–32 km nordwestlich von Fukushima I	IAEA
26. März 2011	0,02-	ca. 30-40 km nordwestlich von Fukushima I	Greenpeace
26. März 2011	0,002-	Fukushima-Stadt, 60 km nordwestlich von Fukushima I	Greenpeace
27. März 2011	0,007-	Iitate, 40 km nordwestlich von Fukushima I	Greenpeace
29. März 2011		20 km nordwestlich von Fukushima I	MEXT
29. März 2011		30 km nordwestlich von Fukushima I	MEXT

Atmosphäre

Zwischen dem 13. und 14. März 2011 fuhr der US-Flugzeugträger Ronald Reagan hundert Meilen vor der Küste Japans durch eine Schadstoffwolke und wurde leicht kontaminiert, ebenso drei Hubschrauber und deren Crews.

In Seattle im US-Bundesstaat Washington wurden die ersten bei den Reaktorunfällen freigesetzten Partikel am 17. März 2011 nachgewiesen. In Filtern des Lüftungssystems von Gebäuden der University of Washington fanden sich die radioaktiven Isotope Iod-131, Iod-132, Tellur-132, Iod-133, Caesium-134 und Caesium-137. Berechnungen ergaben, dass die Konzentation in der Luft bei einem Bruchteil der gesetzlichen Grenzwerte lag, bei Iod-131 zum Beispiel bei einem Hundertstel (< 32 mBq/m³). Die Verteilung der verschiedenen Radioisotope deutete darauf hin, dass es sich um Zerfallsprodukte aus dem Reaktorkern handelte, die mittels Wasserdampf in die Atmosphäre gelangt waren, zum Beispiel beim Druckablass aus dem Reaktor.

Ab dem 22. März 2011 maß die Environmental Protection Agency (EPA) zuerst auf Hawaii, später an der Pazifikküste der USA leicht erhöhte Strahlungswerte in der Luft, die sie bisher als gesundheitlich unbedenklich einstufte.

Am 23. März 2011 erreichten die ersten radioaktiven Partikel aus Fukushima – transportiert über einen transatlantischen Jetstream – Europa bei Island und Norwegen. Messungen der CTBTO, die ein weltweites Messsystem (International Monitoring System – Radionuclide Network) betreibt und damit künstliche Radionuklide von natürlicher Strahlung unterscheiden kann, bestätigten dies. Die Konzentration der radioaktiven Substanzen sei jedoch zu gering, um eine Wirkung auf Menschen zu haben.

Am 24. März sprach die die österreichische Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) von 20 Prozent der Tschernobyl-Freisetzung von Jod und 20 bis 60 Prozent der Freisetzung von Cäsium, am 26. März von Mengen, „die mit der Reaktorkatastrophe von Chernobyl vergleichbar sind“, wobei die Schätzungen „mit Unsicherheiten behaftet“ seien, „also nur bis auf eine Größenordnung genau“. Die Strahlungswolke sei „in extrem verdünnter Form“ schon fast über die gesamte nördliche Hemisphäre verteilt. Zu diesem Zeitpunkt wurde Strahlung aus Fukushima bereits an insgesamt 24 CTBTO-Stationen registriert.

Lebensmittel

Die spezifische Aktivität radioaktiver Stoffe wird standardmäßig in Becquerel pro Kilogramm (Bq/kg) gemessen. Ein Becquerel pro Kilogramm entspricht dem radioaktiven Zerfall eines Atomkerns pro Sekunde in einem Kilogramm des untersuchten Materials. Zum Vergleich: Die natürliche Radioaktivität der meisten Lebensmittel in Deutschland liegt im Bereich von 30 bis 200 Bq/kg.

Am 19. März 2011 wurde laut IAEA von japanischen Behörden radioaktives Iod in Milch in der Präfektur Fukushima sowie bei Gemüse in der Präfektur Ibaraki gemessen. Die Messungen wurden zwischen dem 16. und 18. März 2011 durchgeführt. Dabei wurden Grenzwertüberschreitungen festgestellt. In der Milch wurde am 16. März bis zu 1510 Bq/kg festgestellt, was einer fünffachen Überschreitung des japanischen Höchstwertes für das Inverkehrbringen entspricht. Das japanische Gesundheitsministerium begann mit der Prüfung eines Verkaufsverbots von Lebensmitteln aus der Präfektur Fukushima.

Am 20. März vermeldete das japanische Gesundheitsministerium, dass auch in der Stadt Kawamata in der Präfektur Fukushima radioaktives Iod oberhalb der Grenzwerte in Milch nachgewiesen wurde. Darüber hinaus wurden in der Stadt Hitachi Kontaminationen des Blattgemüses Kakina mit Cäsium-137 und Iod-131 gefunden, die oberhalb der zulässigen Grenzwerte von 500 bzw. 2.000 Bq/kg liegen.

Am 21. März erließ die Nuklearen Notfallreaktions Hauptquartiere (Nuclear Emergency Response Headquarters) der Präfekturen Fukushima, Ibaraki, Tochigi und Gunma um 17:50 ein Transportverbot für Spinat, Kakina und Rohmilch. Die Weltgesundheitsorganisation in Genf äußerte sich „stark besorgt“ über die radioaktive Belastung von Lebensmitteln.

Das japanischen Gesundheitsministeriums erließ am 23. März ein Verkaufs- und Verzehrverbot für verschiedene Gemüsesorten aus der Präfektur Fukushima und ein Verkaufsverbot für frische Rohmilch und Kräuter aus der Präfektur Ibaraki.

Leitungswasser

Am 15. und 19. März wurden im Trinkwasser Tokios geringe Mengen von radioaktivem Iod (Grenzwert: 300 Bq/l) festgestellt. Am 20. März gab das Gesundheitsministerium bekannt, man habe erstmals seit 1990 Spuren von radioaktivem Iod im Leitungswasser aller Fukushima benachbarten Präfekturen und im Großraum Tokios gefunden, am meisten (77 Bq/l) in Tochigi, sowie radioaktives Caesium (Grenzwert: 200 Bq/l) in zwei Präfekturen. Sie seien noch gesundheitlich unbedenklich. Jedoch warnte die Regierung die Bewohner der Präfektur Fukushima vor der Einnahme von Leitungswasser.

In Shinjuku, Tokio, stieg die Iod-131-Belastung von 1,47 Bq/kg am 18. März auf 31,8 Bq/kg am 25. März. Die Caesium-134/137-Belastung stieg von 0,15 bzw. 0,21 Bq/kg am 19. März auf 0,92 bzw. 1,22 Bq/kg am 25. März. Am 22. März lag der Wert für Iod-131 in einer Wasseraufbereitungsanlage in Tokio mit 210 Bq/kg erstmals über dem für Kleinkinder zulässigen Grenzwert von 100 Bq/l. Bis zum 25. März als dieser wieder unterschritten wurde, empfahl die Präfekturverwaltung Kindern unter einem Jahr kein Leitungswasser zu verabreichen. Der Anstieg war hauptsächlich dem Regen geschuldet, da im gleichen Zeitraum der Fallout (Staub und Regen) von Iod-131 von 51,4 Bq/m² am 18. März auf 32.300 Bq/m² am 21. März stieg und für Caesium-137 von unter der Meßschwelle auf 5.300 Bq/m². Mit Ende des Niederschlags am 24. März reduzierten sich die Werte auf 173 Bq/m² und 36,9 Bq/m².

Am 26. März wurde Iod-131 im Trinkwasser von 12 der 47 Präfekturen nachgewiesen, jedoch nur in der Präfektur Tochigi mit einem kritischen Wert von 110 Bq/l und in den anderen weit unter 100 Bq/l. Caesium-137 fand sich im Trinkwasser von 6 Präfekturen jedoch nur in geringen Mengen von weniger 10 Bq/l.

Böden

Am 20. März 2011 gab die NISA bekannt, die Böden im Umkreis des Kraftwerks von 40 km seien mit 163.000 Bequerel Caesium-137 je Kilogramm Erde belastet. Bis zum 25. März überschritten die Werte von Iod-131 im Leitungswasser in sechs Präfekturen den zulässigen Grenzwert.

Grundwasser

Am 1. April wurde erstmals kontaminiertes Grundwasser im Bereich der Reaktoren gemeldet: In der Nähe des Turbinengebäudes von Reaktorblock 1 fand Tepco im Grundwasser eine Konzentration von Iod-131, die die gesetzlichen Grenzwerte um das 10.000-fache überschritt, und bezeichnete diesen Wert als „extrem hoch“. Normalerweise ist die Radioaktivität von Grundwasser so gering, dass sie nicht nachweisbar ist.

Das Grundwasser im Bereich der Reaktoren fließt in den Pazifik (siehe Salzwasserintrusion#Die Ghijben-Herzberg-Gleichung).

Meerwasser

Am 21. März 2011 stellte Tepco im Meerwasser nahe des südlichen Wasserauslasskanals von Fukishima-Daiichi über den gesetzlichen Grenzwerten liegende Konzentrationen von Iod-131, Caesium-134 und Caesium-137 fest und unterrichtete die NISA. In den nachfolgenden Tagen stiegen diese Messwerte weiter an. Die Medienberichterstattung über dieses Ereignis konzentrierte sich auf die Iod-131-Werte, die wesentlich höher ausfielen, aber langfristig ungefährlicher sind als die Caesiumwerte. Meeresbiologen warnten davor, dass sich Caesium-134 und -137 wegen ihrer langen Halbwertszeiten von zwei beziehungsweise dreißig Jahren in der Nahrungskette anreichern könnten. Die japanische Atomaufsichtsbehörde NISA bestritt eine Gefährdung ozeanischen Lebens.

Am 2. April 2011 erklärte TEPCO, dass aufgrund eines Lecks im Boden von Reaktorblock 2 radioaktiv kontaminiertes Wasser ins Meer fließt. Das Leck soll laut NISA mittels Einpumpen von Beton in den Reaktorkern abgedichtet werden.

Die folgende Tabelle enthält eine Auswahl der Caesium-134- und Iod-131-Messwerte. Sie betreffen Wasserproben von einer Stelle etwa 330 Meter südlich des Wasserauslasskanals der Reaktoren 1 bis 4, dem Punkt für den Tepco meist die höchsten Radionuklid­konzentrationen feststellte. (Weitere Messstellen lagen an einem Punkt nördlich des Wasserauslasses von Block 5 und 6, 10 Kilometer südlich am Wasserauslass des Kernkraftwerks Fukushima-Daini und an einem Strand 16 Kilometer südlich von Fukushima-Daichi.) Die Messungen wurden jeweils erst am Tag nach der Probenentnahme abgeschlossen, so dass die veröffentlichten und in der Tabelle enthaltenen Messwerte für Iod-131 wegen der geringen Halbwertszeit von acht Tagen jeweils etwas niedriger sind als zum Zeitpunkt der Probenentnahme.

Datum der Proben- entnahme	Messwerte für Caesium-134		Messwerte für Iod-131		Quelle
	Konzentration (Bq/l)	Faktor der Grenzwert- überschreitung	Konzentration (Bq/l)	Faktor der Grenzwert- überschreitung
21. März 2011					TEPCO
24. März 2011					TEPCO
26. März 2011					TEPCO
27. März 2011					TEPCO
29. März 2011					TEPCO
30. März 2011, 8:20					TEPCO
30. März 2011, 13:55					TEPCO

Schutzmaßnahmen für die Bevölkerung

Alarmierung

Die Japanische Atomaufsichtsbehörde (Nuclear and Industrial Safety Agency, NISA) wurde sofort nach Ausbruch des Erdbebens am 11. März 2011 um 14:46 Uhr (Ortszeit) vom Kernkraftwerksbetreiber Tokyo Electric Power Company (TEPCO) über die Lage informiert. Nach Eintreffen des Tsunami und Ausfall der Notstromaggregate meldete Tepco um 15:42 erstmals einen nuklearen Notfall (Nuclear Emergency) im Kernkraftwerk Fukushima I. Nachdem weitere Berichte über Notfallsituationen aus anderen Kernkraftwerken eintrafen, rief die japanische Regierung am 11. März um 19:03 Uhr den Nuklearen Notfallzustand (State of Nuclear Emergency) aus.

Am 12. März um 17:00 meldete Tepco eine ungewöhnliche Erhöhung der Strahlung an der Geländegrenze.

Evakuierung

Einheimische Bevölkerung

Karte der verschiedenen Evakuierungszonen um die Kernkraftwerke Fukushima I und II; Strahlungsmessungen von 15. März 2011

Am 11. März 2011 um 20:50 verfügte die Notfalleinsatzzentrale der Präfektur Fukushima die Evakuierung der Bevölkerung in einem Radius von zwei Kilometer um das betroffene Kernkraftwerk. Später ließ der Premierminister diesen Radius schrittweise auf drei (11. März 21:23), zehn (12. März 5:44) und 20 (12. März 18:25) Kilometer erweitern. Bis zum 13. März wurden etwa 62.000 von bis zu 80.000 betroffenen Menschen evakuiert.

Bewohner der von 20 bis 30 Kilometer vom Kraftwerk entfernten Gebiete sollten nach Anweisung des Premierministers vom 15. März um 11:00 zunächst in ihren Häusern bleiben. Am 25. März riet die Regierung ihnen dazu, das Gebiet freiwillig zu verlassen; als Begründung gab sie Versorgungsengpässe an.

Am 19. März wurde die gesamte Bevölkerung von Futaba (1 km vom Kraftwerksgelände entfernt) nach Saitama umgesiedelt. Eine Umsiedlung ihrer Bewohner planen auch die Ortschaften Ōkuma (etwa 2 km entfernt) nach Aizu-Wakamatsu, Naraha (15 km entfernt) nach Aizumisato. Beide Zielorte liegen im Westen der Präfektur.

Am 28. März bestätigte Regierungssprecher Edano, dass die 20-Kilometer-Evakuierungszone aufrecht erhalten werden solle. Lokale Behörden wurden angewiesen, den Zutritt zu diesem Gebiet zu untersagen.

Verschiedene Seiten kritisierten den Evakuierungsradius als unzureichend, so die Atomaufsicht der USA ab dem 17. März. Greenpeace forderte Japans Regierung am 27. März auf, vor allem schwangere Frauen und Kinder sofort auch aus dem weiteren Umkreis von 30 bis 60 km zu evakuieren. Die IAEA riet am 30. März zur Ausweitung der Sperrzone auf 40 km. In dem 7000-Einwohner Dorf Iitate, rund 40 Kilometer nordwestlich des Kraftwerks, wurde von Greenpeace eine Strahlenbelastung von bis zu 10 Microsievert in der Stunde gemessen, so dass die IAEO wie auch Greenpeace die japanischen Behörden am 30. März 2011 aufforden, die Evakuierung auf Iitate auszuweiten.

Thomas Dersee, Gesellschaft für Strahlenschutz, kritisierte die freiwillig einzuhaltende 30-km-Zone am ^{31. März 2011} als „fahrlässig, bei derzeit herrschenden Radioaktivitätswerten von immer wieder 100 bis 150 Mikrosievert pro Stunde in der Region, vor allem offenbar in nordwestlicher Richtung.“

Angehörige anderer Staaten

Verschiedene Staaten wie Russland, Belgien, Philippinen und die USA stellten Flugzeuge bereit, um Staatsbedienstete und weitere Bürger zu evakuieren.

Die Atomaufsicht der USA kritisierte den Evakuierungsradius ab dem 17. März als unzureichend und empfahl US-Bürgern, einen Abstand von mindestens 80 km zum havarierten Kraftwerk einzuhalten. Die Vereinigten Staaten und Thailand empfahlen ihren Bürgern ferner eine Ausreise.

Das deutsche Auswärtige Amt sprach am 16. März 2011 eine Teilreisewarnung aus und empfahl allen Deutschen aus der Region um die Atomkraftwerke Fukushima und dem Großraum Tokio-Yokohama, vorübergehend nach Ōsaka oder über Ōsaka ins Ausland auszuweichen. Unternehmen wie SAP, Bayer und Daimler verlegten Teile ihrer Belegschaft in den Süden Japans oder flogen sie nach Deutschland aus.

Am 17. März 2011 forderte auch Frankreich seine Bürger in Tokio auf, Japan zu verlassen oder sich in den Süden des Landes zu begeben.

Das österreichische Bundesministerium für europäische und internationale Angelegenheiten gab bereits am 15. März eine partielle Reisewarnung für den Nordosten Japans heraus. Die österreichische Botschaft verlegte am 16. März den operativen Bereich nach Ōsaka.

Luftverkehr

Am 14. März 2011 verhängte die japanische Regierung ein Flugverbot für einen Umkreis von 30 Kilometern um das Kraftwerk.

Die deutsche Lufthansa lässt seit dem 14. März 2011 alle aus Japan heimkehrenden Flugzeuge auf radioaktive Strahlung testen. Vom 15. bis zum 23. März 2011 leitete sie ihre Flüge mit Ziel Tokio nach Nagoya und Ōsaka um.

Die österreichische Lufthansa-Tochter Austrian Airlines flog Tokio unter Begleitung von militärischen Strahlenschutzexperten weiter an. Im Gegensatz zum normalen Linienverkehr wurde allerdings der Aufenthalt nur kurz gehalten und der Crewwechsel in Seoul durchgeführt.

Import- und Exportverbote für Lebensmittel

Am 24. März 2011 ordnete die Europäische Union vorsorglich Zwangskontrollen für nach dem 11. März hergestellte Lebensmittel aus zwölf Präfekturen Japans an. Sie dürfen ab dem 27. März nur in die EU-Staaten eingeführt werden, wenn sie in Japan auf Radioaktivität getestet und die Testergebnisse schriftlich bescheinigt wurden. Die japanischen Angaben sollen stichprobenartig überprüft werden.

Russland, China, Taiwan, Australien und die USA verhängten Importverbote für bestimmte Nahrungsmittel aus vier oder fünf von überhöhten Strahlenwerten betroffenen japanischen Präfekturen und testen Importe auf Radioaktivität. Auch Südkorea beschloss zunächst ein solches Verbot, hob es aber am 24. März wieder auf, nachdem die japanische Regierung ihrerseits den Export bestimmter Lebensmittel aus der Präfektur Fukushima verboten hatte.

Kritik am Krisenmanagement

Die Reaktoren selbst waren sicher genug ausgelegt worden, um dem Erdbeben standzuhalten und wurden sofort heruntergefahren. Erst der darauf folgende Tsunami hatte erhebliche Schäden zur Folge und führte zu einem Ausfall der Kühlung bei den Reaktoren wie den Brennelementebecken. Darauf wurde etlichen Kritikern zufolge zu langsam, mit den falschen Mitteln und zu wenig entschlossen gehandelt.

Demnach gingen wesentliche Verzögerungen auf die japanischen Konsensorientierung und eine auffällige Unfähigkeit der Verantwortlichen zurück, vor Ort schnelle Entscheidungen zu treffen und die Gesamtlage auch über die jeweiligen Zuständigkeit hinaus im Auge zu behalten. Einem Bericht der ZEIT zufolge war unter anderem zu lange gezögert worden, Meerwasser einzuleiten, weil damit die Entscheidung verbunden war, die Reaktoren dauerhaft kommerziell abschreiben zu müssen. Die Einbindung des Premiers wie leitender Regierungsstellen in die Rettungsarbeiten hätte sich eher hinderlich ausgewirkt. Man habe nicht gewagt, Premierminister Kan von einem Inspektionsflug per Hubschrauber über Fukushima am Morgen nach dem Beben abzuhalten und statt dessen zu einem frühen und günstigeren Zeitpunkt radioaktiven Dampf abzulassen. Das Management habe die Meerwasserkühlung erst nach den Knallgasexplosionen und auf Veranlassung von Premier Kan zugelassen; die Beschaffung von Süßwasser für die weitere Kühlung kam demnach erst deutlich später in Gang. Die Hitzeentwicklung bei den Abklingbecken sei erst deutlich verzögert angegangen worden. Die Handlungsweise von IAEA-Chef Yukiya Amano wurde ebenso als wenig zupackend und untätig beschrieben.

Die Verantwortlichen bei TEPCO wie der jepanischen Krisenstäbe zögerten zudem, ausländische Hilfe aktiv anzufragen und einzubeziehen. Verschiedene Hilfsangebote, etwa über die Bundesregierung, das THW oder Ausrüstung und Experten des Kerntechnischen Hilfsdienst einzusetzen, wurden zunächst nicht oder nur mit erheblicher zeitlicher Verzögerung angenommen. In den Medien wurde die Anlieferung von Hochleistungspumpen eines deutschen Herstellers mehrfach erwähnt. Aus Frankreich wurden erst nach dem 22. März Experten und Ausrüstung der AREVA einbezogen , ein Hilfsangebot der Regierung Sarkozy war bereits am Tag nach der Katastrophe eingegangen. Zur Zeit des Unglücks waren unter anderem AREVA Mitarbeiter aus Deutschland bei Wartungsarbeiten im unmittelbaren Umfeld des Reaktors 4 tätig.

Zwei Wochen nach dem Unglück traf die Chefin der Areva, Anne Lauvergeon mit Experten der Nuklearanlage Marcoule vor Ort ein. Vertreter der japanischen Opposition, so Tarō Kōno hatten das mangelhafte Krisenmanagement heftig kritisiert und die umgehende Einbindung ausländischer Experten und Ausrüstung gefordert.

In Japan wird zudem der Umgang mit den Hilfskräften kritisiert, die teilweise aus Zeitarbeitsfirmen stammen und dort bereits vor der Krise sehr harten Arbeitsbedingungen unterworfen waren. Nach der Räumung der Anlage verblieben zeitweise nur noch 50 Arbeiter vor Ort, was unter dem Namen Fukushima 50 (mit Anklängen an die 47 Rōnin) in den Medien thematisiert wurde.

Weitere Auswirkungen in Japan

Bergungsarbeiten im Katastrophengebiet

Im Umkreis von 30 Kilometern können etwa bis zu 1.000 Leichen wegen der hohen radioaktiven Strahlung nicht geborgen werden. Wegen der möglichen Kontamination würde eine Übergabe an die Angehörigen oder eine Einäscherung weitere Gefahren beinhalten.

Haftung des Kraftwerksbetreibers

Nach dem japanischen Atomhaftungsgesetz trifft die Betreiber von Atomkraftwerken verschuldensunabhängig eine Gefährdungshaftung für nukleare Schäden, sofern diese nicht durch eine außergewöhnlich schwerwiegende Naturkatastrophe oder einen Aufstand verursacht wurden. Regierungssprecher Edano sagte, diese Ausnahme sei unter den gegebenen sozialen Umständen nicht möglich.

Der Reaktorbetrieb ist nur erlaubt, wenn der Betreiber sowohl einen privaten Haftpflichtversicherungsvertrag als auch eine Freistellungsvereinbarung mit dem Staat für durch die Versicherung nicht abgedeckte Schäden abschließt. Hierbei ist eine Deckungssumme von 120 Milliarden Yen (umgerechnet 0,71 Milliarden Euro) je Installation vorgeschrieben. Die private Versicherung des japanischen Atompools (Japan Atomic Energy Insurance Pool) deckt keine durch Erdbeben verursachten Schäden ab. Bei die Deckungssumme überschreitenden Schäden kann der Staat dem Betreiber auf Beschluss des japanischen Parlaments die Hilfe geben, die für den Schadensersatz nötig ist.

Die bis zum 23. März 2011 durch die Nuklearunfälle entstandenen Schäden wurden von der Zeitung Tokyo Shimbun auf 1 Billion Yen (ungefähr 8,5 Mrd. € zum damaligen Zeitpunkt) geschätzt. Der Tepco-Vorsitzende Katsumata sagte am 30. März, die Kosten würden die Finanzsituation der Firma „unterminieren“, man werde jedoch alles dafür tun, eine Insolvenz und eine Verstaatlichung zu vermeiden.

Politische Folgen

Premierminister Naoto Kan will die Planung für den Bau von 14 weiteren Kernkraftwerken in Japan von Grund auf überpüfen lassen. Am 30. März wurde bekannt, dass er die japanische Atomaufsichtsbehörde NISA aus dem Wirtschaftsministerium, das die Nutzung der Kernenergie in Japan aktiv gefördert hatte, ausgliedern möchte.

Wirtschaftliche Auswirkungen

Von den Evakuierungen im Zuge der Nuklearunfälle ist die Produktion mehrerer Unternehmen betroffen, die Produktionsstätten in der Nähe der havarierten Reaktoren betreiben oder von Zulieferern aus der Umgebung der Reaktoren abhängig sind. Hierzu zählen das Sanitärunternehmen Toto, der Automobilausstatter Alpine Electronics, der Papierhersteller Daio, Fujitsu, das Maschinenbauunternehmen IHI, Fuji Xerox, und der Kamerahersteller Canon. Das Chemieunternehmen Merck gab bekannt, dass keine Metallicfarben für Autos geliefert werden könnten, da die weltweit einzige Fabrik für Xirallic, einem auf Aluminiumoxid basierenden Effektpigment, von den Evakuierungsmaßnahmen um das Kernkraftwerk Fukushima betroffen sei. Der Energieversorger Tepco, der das havarierte Kernkraftwerk betreibt, hat sieben japanische Großbanken aufgefordert, ihm Kredite in Höhe von 17 Milliarden Euro zur Verfügung zu stellen, mit denen die Schäden aus der Reaktorkatastrophe bezahlt werden sollen. Zuvor hatten die Ratingagenturen Moody's sowie Standard & Poor's die Kreditwürdigkeit von Tepco herabgestuft.

Am 17. März 2011 schloss die Fondsgesellschaft Union Investment Real Estate ihren offenen Immobilienfonds Uni-Immo Global, da die in Japan stehenden Immobilien des Fonds derzeit nicht bewertet werden können und folglich keine Anteilspreise ermittelt werden können.

Die Region um Fukushima spielt eine bedeutende Rolle in der japanischen Landwirtschaft, Fischerei und Lebensmittelversorgung. Die Nachbarpräfektur Ibaraki stellt insbesondere Premiumreissorten her und ist das Stammland der japanischen Schweinezucht. Mögliche Auswirkungen des Reaktorunglücks auf Nahrungsmittel und Landwirtschaft wurden in den Medien thematisiert. Messungen wiesen Spaltprodukte aus dem Unglück bei einigen Milch- und Spinatproben und im Leitungswasser nach. Die Behörden untersagten den Verkauf von Rohmilch aus der Präfektur Fukushima, regional angebautes Gemüse darf zeitweise nicht mehr außerhalb verkauft werden.

Seit dem 26. März laufen mehrere Großreedereien die Häfen von Tokio und Yokohama aus Sorge vor radioaktiver Verseuchung der Schiffe nicht mehr an. Dies führt zu einer Belastung des Welthandels, da Waren auf dem Landweg vom Süden Japans in den Norden gebracht werden müssen.

Politische Folgen außerhalb Japans

Siehe auch: Kernenergie nach Ländern

Europäische Union

Am 25. März beschloss die Europäische Union, allen Atomkraftwerksbetreibern ihrer Mitgliedsstaaten freiwillige Tests nach einheitlichen, noch zu vereinbarenden Kriterien vorzuschlagen. Unabhängige Experten sollen bis Ende 2011 Risiken wie Erdbeben, Hochwasser und Terrorangriffe prüfen.

Deutschland

In Deutschland verstärkten die Unfälle die laufende Debatte über die Nutzung von Kernenergie und die Laufzeitverlängerung deutscher Kernkraftwerke. Am 14. März 2011 gab Bundeskanzlerin Angela Merkel bekannt, dass alle deutschen Kernkraftwerke aufgrund der durch die Unfälle eingetretenen neuen Lage einer Sicherheitsprüfung unterzogen und dazu die Laufzeitverlängerung für drei Monate ausgesetzt werden solle (Moratorium). Daraufhin wurden die sechs ältesten Kernkraftwerke Deutschlands (Neckarwestheim I, Philippsburg I, Biblis A und B, Isar I und Unterweser) abgeschaltet. Das 2009 abgeschaltete Kernkraftwerk Krümmel und das 2007 heruntergefahrene Kernkraftwerk Brunsbüttel sollen während des Moratoriums weiter außer Betrieb bleiben.

Bei den Landtagswahlen im März 2011 in Sachsen-Anhalt und den folgenden Landtagswahlen in Baden-Württemberg und in Rheinland-Pfalz erreichte die Partei Bündnis 90/Die Grünen erhebliche Zugewinne. Nach Aussagen der Forschungsgruppe Wahlen habe sich bei allen drei Wahlen das Thema Atomkraft auf die Wahlergebnisse ausgewirkt. Die von den Wahlforschern befragten Bürger hielten die Grünen bei diesem Thema für am kompetensten beziehungsweise vertrauenswürdigsten.

Italien

Am 23. März 2011 beschloss die italienische Regierung ein einjähriges Moratorium für den Wiedereinstieg in die Kernenergie. Ein Jahr nach der Katastrophe von Tschernobyl hatte Italien 1987 in einem Referendum für die Abschaffung der Kernenergie-Nutzung im Land gestimmt und in der Folge alle laufenden Kernkraftwerke stillgelegt. Die Regierung unter Silvio Berlusconi gab jedoch im Jahr 2008 Planungen für mehrere neue Kernkraftwerke vom Typ Europäischer Druckwasserreaktor bekannt. Während des Moratoriums soll die Standortsuche für die geplanten Kernkraftwerke ausgesetzt werden.

Weitere Länder

Einige Länder, beispielsweise Indien, Pakistan, Russland, die Schweiz und Spanien, kündigten an, dass sie ihre laufenden Kernkraftanlagen im Hinblick auf die Unfallursachen in Japan überprüfen werden. Der venezolanische Präsident Hugo Chávez und der israelische Ministerpräsident Benjamin Netanjahu erklärten, dass sie die Pläne für das jeweils erste Kernkraftwerk in ihren Ländern stoppen werden. China fror die Genehmigungen für alle neuen Kernkraftwerke ein. Frankreich, Indonesien, die Niederlande, die Türkei, Vietnam und die USA wollen hingegen an ihren bisherigen Plänen für neue Kernkraftwerke festhalten.

Siehe auch

• Kernenergie in Japan
• Liste der Unfälle in kerntechnischen Anlagen
• Sicherheit von Kernkraftwerken

Weblinks

Commons: Unfälle im Kernkraftwerk Fukushima I – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

 Wikinews: Kernkraftwerk Fukushima I – in den Nachrichten

• Informationen zur Lage in den betroffenen Kernkraftwerken bei der GRS
• Webcam Kernkraftwerk Fukushima I
• IAEA-Liste der japanischen Kernkraftwerke (englisch)
• Japanische Atomaufsichtsbehörde NISA (englisch)
• Japanisches Atom-Industrie-Forum JAIF (englisch)
• Kraftwerksbetreiber TEPCO (Tokyo Electric Power Company) (englisch)
• Umfangreiche Sammlung von Strahlenmesswerten des Ministry of Education MEXT (englisch)
• Ortsdosisleistung für Fukushima I (japanisch)
• Aufbau und Funktionsweise von General-Electric-Siedewasserreaktoren (englisch)
• Informationen zum Unfall in Fukushima, Department für Nuklearwissenschaft am MIT (englisch)
• Materialsammlung der Bundes- und Landeszantralen für politischen Bildung
• Darstellung des Ablaufs der Unfälle in einer Präsentation von Areva (englisch, abgerufen am 31. März 2011)

Einzelnachweise

Nuklearunfälle ab INES-Stufe 5 („Ernster Unfall“)

37.421388888889141.0325