Das Erdbeben in Japan hat Störfälle in zwei Atomkraftwerken ausgelöst. In Fukushima hat das Kühlsystem versagt, was im schlimmsten Fall zur Kernschmelze führen kann. Japans Regierungschef Naoto Kan hat daraufhin den nuklearen Notfall ausgerufen - zum ersten Mal in der Geschichte des Landes.

Es seien zwar keine radioaktiven Lecks festgestellt worden. Doch der Notstand sei ausgerufen worden, damit die Behörden leicht Notfallmaßnahmen ergreifen können, sagte Regierungssprecher Yukio Edano. "Wir wollen auf das Schlimmste vorbereitet sein. Wir tun alles in unserer Macht stehende, um mit der Situation fertig zu werden." In Japan muss ein nuklearer Notstand ausgerufen werden, wenn Strahlung austritt, der Kühlwasserstand einen gefährlichen Wert erreicht oder das Kühlsystem ausfällt.

Experten befürchten Kernschmelze

Wie die Nachrichtenagentur AP berichtet, sei nach dem Erdbeben nicht nur der Hauptstrom, sondern auch ein Notstromaggregat ausgefallen, was zum Versagen des Kühlsystems geführt habe. Der US-Nachrichtensender CNN zitiert Edano mit der Aussage, die Kühlung des Reaktors laufe "nicht nach Plan". Westliche Experten zeigten sich zutiefst beunruhigt über diese Entwicklung, denn selbst nach einer Schnellabschaltung ist ein Atomreaktor in seinem Inneren noch extrem heiß und muss weiterhin gekühlt werden.

"Bei einem totalen Stromausfall funktioniert kein Sicherheitssystem mehr", sagte Lars-Olov Höglund, der zehn Jahre lang Chefkonstrukteur der Atomkraftwerke des Vattenfall-Konzerns war, zu SPIEGEL ONLINE. "Wenn das passiert, ist es aus." Die Folge wäre unweigerlich eine Kernschmelze. Ähnlich äußerten sich der Greenpeace-Reaktorexperte Heinz Smital, ein Mitarbeiter der IAEA und Mycle Schneider, Autor des renommierten "World Nuclear Industry Status Reports 2009". "Die Restzerfallswärme ist ungeheuer groß, nämlich sieben Prozent der Kraftwerksleistung", sagte Schneider, der mehrere Dutzend Male als Atomgutachter in Japan war. "Ich würde zurzeit alle Informationen aus Japan mit der Pinzette anfassen."

Das Kernkraftwerk Fukushima besteht aus sechs Siedewasserreaktoren und ist damit eines der größten der Welt. Die Betreibergesellschaft Tokyo Electric Power Company gibt auf ihrer Website an, dass bei drei der sechs Reaktoren alle Notstrom-Generatoren ausgefallen seien. Man habe die Meiler daraufhin geflutet. Die Reaktoren vier bis sechs würden derzeit geprüft.

Nach Angaben von Japans Atomsicherheitsbehörde versuchen die Mitarbeiter des AKW derzeit fieberhaft, die Kühlung wiederherzustellen. Es gebe aber keine Erfolgsgarantie. Wenig beruhigend wirkt in diesem Zusammenhang, dass die Behörden die Evakuierung des Gebiets im Umkreis von drei Kilometern um die Atomanlage Fukushima angeordnet haben. Wer zwischen drei und zehn Kilometer entfernt wohnt, wurde aufgefordert, im Haus zu bleiben. Mindestens 2800 Menschen sollen von den Maßnahmen betroffen sein.

Die Kölner Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit berichtet unter Berufung auf japanische Angaben gar, dass das Notkühlsystem des AKW nur noch im Batteriebetrieb laufe - und dass die Energiezellen nur noch Strom für wenige Stunden liefern könnten. "Im allerschlimmsten Fall droht dann eine Kernschmelze", sagte GRS-Sprecher Sven Dokter.

In diesem Fall werden die Brennstäbe im Reaktorkern so heiß, dass sie schmelzen. Dadurch ist es nicht mehr möglich, die Steuerstäbe - die Neutronen absorbieren und so die Kernspaltung regeln - in den Reaktor einzufahren. Es kann dadurch zu einer unkontrollierten Kettenreaktion und schlimmstenfalls zur Explosion des gesamten Reaktors kommen, wie es bei der Katastrophe von Tschernobyl 1986 passiert ist.

Wettrennen gegen die Zeit

Für die japanischen Atom-Fachleute ist es ein Wettrennen gegen die Zeit: Sie müssen innerhalb kürzester Zeit die Stromversorgung der Kühlmittelpumpen wieder anwerfen. Sören Kliem vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf erklärte im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE, ungefähr fünf bis sechs Stunden nach dem kompletten Ausfall des Kühlsystems drohten gravierende Probleme.

Zumindest in Deutschland würde man bei Problemen der Stromversorgung im Kühlsystem zunächst auf Dieselgeneratoren setzen, so Kliem. Erst wenn das auch nicht funktionierte, kämen Batterien zum Einsatz - sozusagen als allerletztes Mittel, um eine gefährliche Überhitzung der Kernbrennstäbe zu verhindern.

Nach Angaben der Internationalen Atomenergiebehörde (IAEA) hat Japan einen erhöhten Alarmzustand in Fukushima erklärt. Man fordere derzeit weitere Details an, hieß es in einer Mitteilung der IAEA, unter anderem über den Zustand der Reaktorgebäude und der Stromversorgung. Bisher sei man aber auf Informationen aus Japan angewiesen, da IAEA-Mitarbeiter nur auf Einladung in dem Land tätig werden könnten.

Nach dem Erdbeben war es auch in einem anderen Atomkraftwerk zu einem Zwischenfall gekommen: Im AKW Onagawa war an einem Turbinengebäude ein Feuer ausgebrochen. Die betroffenen Bereiche seien aber vom Reaktordruckbehälter räumlich getrennt, erklärte Tohoku Electric Power, der Betreiber der Anlage. Inzwischen haben die Behörden nach Angaben der Nachrichtenagentur Reuters mitgeteilt, dass der Brand gelöscht sei. Strahlung soll nicht ausgetreten sein.

In Japan sind 54 Reaktoren an 14 verschiedenen Standorten am Netz. Drei weitere AKW sind im Bau, elf werden geplant. Da Japan zu den erdbebenreichsten Ländern der Erde zählt, gelten dort besonders hohe Anforderungen an die Sicherheit der Kraftwerke. Bei Erdstößen werden Reaktoren automatisch abgeschaltet. Trotzdem kam es in der Vergangenheit nach Erdbeben zu Störfällen.

2007 etwa wurden nach einem Beben in der Provinz Niigata 50 technische Defekte in der weltgrößten Atomanlage Kashiwazaki-Kariwa gemeldet. Unter anderem war aus einem Leck radioaktiv belastetes Wasser ins Meer geflossen. Zudem fing ein Transformator außerhalb der Reaktorhallen Feuer. Es war bis dahin der erste Brand in einem japanischen Atomkraftwerk infolge eines Erdbebens.