Donnerstag, 24. März 2011

24.03.2011 - Atom Gau Japan - Menschenverstand und Statistik im Einklang

Ich möchte versuchen, für ALLE verständlich zu erklären, was das Wort Risiko letztendlich bedeutet. Dazu werde ich ein einfaches Beispiel eines Würfelspiels wählen und den direkten Bezug zu dem Risiko eines Gaus aufzeigen.

Stellen sie sich vor, wir machen folgendes Spiel:

Jedes Jahr (WANN im Jahr sei hier unerheblich) wird ein Würfel geworfen. Wir betrachten das Ereignis, dass bei diesem Wurf eine Sechs erwürfelt wird. Es ist vollkommen klar, dass die Wahrscheinlichkeit, eine Sechs zu werfen, genau 1/6 (oder 16.66%) beträgt. Damit ist das Risiko, eine Sechs zu werfen also 16.66%. Nennen wir diese Größe r1(6).
Die Chance KEINE Sechs zu werfen ist die  sogenannte Gegenwahrscheinlichkeit. Sie errechnet sich zu 1- r1(6) oder 5/6 oder auch 83.33%. Damit können wir sagen: Bei unserem Spiel beträgt die Chance in einem bestimmten Jahr eine Sechs zu werfen 16.66 % und die Chance KEINE Sechs zu erhalten, liegt bei 83.33%.
Wenn wir dieses Spiel nun 8 Jahre spielen, dann könne wir fragen, wie hoch ist die Chance, das wir in diesen 8 Jahren niemals eine Sechs werfen.
Wir wissen bereits, dass die Chance in einem bestimmten Jahr  KEINE Sechs zu werfen, bei 83.33 (oder 5/6) liegt.
Die elementare Statistik lehrt uns hier, dass wir die Wahrscheinlichkeiten im Falle der Unabhängigkeit der Würfelwürfe voneinander einfach miteinander multiplizieren müssen. Und zwar genau so oft, wie wir Jahre betrachten. Im Falle von 8 Jahren also:
5/6 * 5/6 *5/6 * 5/6 *5/6 * 5/6 *5/6 * 5/6 = (5/6) hoch 8 = 0.23 oder 23%.
Damit wissen wir, dass die Chance, in 8 Jahren niemals ein Sechs zu werfen bei etwas 23% liegt. Damit wissen wir aber auch, dass die Chance in diesem 8 Jahren mindestens eine Sechs zu werfen bei 1-0.23 = 0.77 (=77%) liegt.
Als nächstes stellen wir uns die Frage, um wieviel sich die Chance erhöht, mindestens eine Sechs zu würfeln, wenn wir nicht 8 Jahre sondern 20 Jahre lang würfeln.
Wir wissen bereits: Die Chance in 20 Jahren KEINE Sechs zu würfeln errechnet sich zu
(5/6) hoch 20 = 0.03 (oder 3 %).
Damit ergibt sich analog eine Chance in 20 Jahren mindestens eine Sechs zu werfen zu
1-0.03=0.97 (oder 97 %).
Vergleichen wir die beiden Zahlen 77% und 97%  dann sehen wir:
Dadurch, dass wir jetzt 12 Jahre länger gewürfelt haben, erhöht sich unsere Chance mindestens eine Sechs zu würfeln von 77% auf 97%, also um 20%.
Das Verhältnis der beiden Zahlen ergibt 0.97/0.77 = 1.26. Die Chance,  mindestens eine Sechs zu würfeln, hat sich also um das 1.26 fache erhöht, wenn wir statt 8 Jahre nun  20 Jahre würfeln.

Betrachten wie diese Fragestellung mal in Hinblick auf das Restrisiko eines Atomgaus.
In einschlägigen Veröffentlichungen wird das Restrisiko für einen Gau für ein bestimmtes Kraftwerk in einem betimmten Betriebsjahr zu 1/10000 angegeben. Ich möchte beispielhaft mit diesem Wert rechnen.
Wir hoch ist die Wahrscheinlichkeit g8, dass in 8 Jahren wenigstens ein Gau passiert?
Dass in einem Jahr KEIN Gau passiert: k1=1-1/10000=0.9999 (oder 99.99%),
Das in 8 Jahren KEIN Gau passiert: k8=k1 hoch 8 = 0.9999 hoch 8 =0.9992 (oder 99,92%).
Dass in 8 Jahren mindestens ein Gau passiert: g8=1-k8=1-0.9992=0.0008 (oder 0.08 %).


Wiederholen wir die Rechnung für 20 Jahre, ergibt sich für g20:
g20=0.002 (oder 0.2 %).
Das Verhältnis von g20 zu g8 ist also: g20/g8 ? 0.002/0.0008 = 2.5.
Damit können wir aussagen:
Wenn das Gaurisiko für ein Betriebjahr eines AKWs bei 1/10000 liegt, dann erhöht sich das Risiko für mindestens einen Gau  um das 2.5 fache, wenn wir dieses AKW statt 8 Jahre 20 Jahre laufen lassen.
(Für die Interessierten: Es zeigt sich, dass das Verhältnis der Wahrscheinlichkeiten im Falle von sehr kleinen Einzelgauwahrscheinlichkeiten gegen das Verhältnis der jeweils betrachteten Jahreslaufzeiten geht. Damit würde auch eine Verringerung der Einzelgauwahrscheinlichkeit das oben errechnete Verhältnis nicht mehr groß ändern.)
Wenn wir dieses Ergebnis einer elementaren Wahrscheinlichkeitsrechung ernst nehmen, dann müssen wir zu dem Schluss kommen, dass eine Verringerung des Restrisikos für einen Gau nur möglich ist, wenn wir die Laufzeiten verkürzen. Das entspricht natürlich vollkommen dem gesunden Menschenverstand. Umso verblüffender für mich, dass es Menschen gibt, die diesem Ergebnis einerseits des gesunden Menschenverstandes aber auch der reinen Mathematik nicht so recht folgen wollen. Was aber kann man noch mehr tun, als Überlegungen des gesunden Menschenverstandes selbst mathematisch zu bestätigen?
Worauf nur können wir also Laufzeitverlängerungen stützen? Womit kann man das Tragen eines Risikos, sei es noch so klein, das, wenn es eintritt, Folgen hat, wie wir sie heute in Japan sehen, noch begründen?
Die einzige Chance, dieses Risiko auf NULL zu bringen, besteht also im totalen Abschalten der AKWs.
Eine Laufzeitverlängerung bei sonst gleichen Gauwahrscheinlichkeiten erhöht das Gesatmgaurisiko in jedem Falle.
Mein Fazit ist also: Sofort abschalten.

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