Atommüll

Gelbe Fässer in einer unterirdischen Halle

Atomkraft

Atommüll

Seit dem Einsatz der Kernenergie in den 1950er Jahren hat die Technologie ein bislang ungelöstes Problem: hochradioaktiven Atommüll. Jährlich fallen in deutschen Kernkraftwerken Hunderte Tonnen ausgedienter Brennelemente an. Hinzu kommen Abfälle aus Wiederaufbereitungsanlagen, Brennfabriken, Urananreicherungsanlagen und stillgelegten Reaktoren.

Utopie Brennstoffkreislauf

Nach dem deutschen Atomgesetz darf kein Kernkraftwerk ohne Entsorgungsnachweis betrieben werden. Ein Export deutschen Atommülls ist nicht erlaubt. Immer wieder weisen Atomkraftgegner deshalb darauf hin, dass die derzeitige Entsorgung des Atommülls nicht den Anforderungen des Atomgesetzes entspricht, welches eine schadlose Verwertung oder geordnete Beseitigung radioaktiver Abfälle fordert.

Die gängigen Praktiken erfüllen diese Anforderungen nicht. Ein Großteil der Brennstäbe wurde bis 2005 zur Wiederaufbereitung ins Ausland – nach Großbritannien oder Frankreich – geschickt. Der bei der Wiederaufbereitung anfallende Müll muss zurückgenommen und in Zwischenlager transportiert werden. Seit Mitte 2005 sind Transporte zur Wiederaufbereitung gesetzlich verboten – Rücktransporte von aufbereitetem Atommüll gibt es jedoch nach wie vor.

Heute bleibt also nur die Aufbewahrung der Brennstäbe in Zwischenlagern, bis der radioaktive Abfall irgendwann in ein Endlager transportiert werden kann. Die Zwischenlager sind riesige überirdische Hallen. Sie befinden sich zum Großteil direkt auf dem Gelände der Kernkraftwerke.

Spezialfahrzeug im Erkundungsbergwerk Gorleben

Spezialfahrzeug im Erkundungsbergwerk Gorleben

Außerdem gibt es abseits von Kernkraftwerksstandorten drei zentrale Zwischenlager in Ahaus, Lubmin und Gorleben. Das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) geht davon aus, dass bis 2050 ein betriebsbereites Endlager verfügbar sein wird.

Ursprünglich ging die Nutzung der Kernenergie von einer Wiederaufbereitung der Kernbrennstoffe aus, dem sogenannten Brennstoffkreislauf. Die Wiederaufbereitung hat sich jedoch nur als Verschiebung des Atommüll-Problems herausgestellt. Nur ein Teil des Materials kann in neu hergestellten Brennelementen wieder verwertet werden – als Rest bleibt atomarer Müll, der vom Volumen her noch größer als die ursprünglichen Brennelemente ist und von Deutschland wieder zurückgenommen werden muss.

Abläufe in der Wiederaufbereitung

Die umzäunte Wiederaufbereitungsanlage mit mehreren kastenförmigen Gebäuden in La Hague in Frankreich.

Die Atomanlage La Hague im Nordwesten Frankreichs

In einer Wiederaufbereitungsanlage werden die verbrauchten Brennelemente in ihre Bestandteile zerlegt. Das Ziel: Aus den Elementen soll wieder spaltbares Material gewonnen werden wie etwa Uran 235 und Plutonium 239. Nachdem die Brennelemente in ihre einzelnen Brennstäbe zerlegt worden sind, wird ihr Inhalt in Salpetersäure aufgelöst. Durch chemische Prozesse werden anschließend Uran und Plutonium isoliert.

Technisch haben sich Wiederaufbereitungsanlagen als gefährlichster Schritt in der Atomenergienutzung erwiesen. Im Vergleich zu Kernkraftwerken geben sie im Normalbetrieb erheblich größere Mengen radioaktiver Substanzen an die Umwelt ab. Hinzu kamen die Transporte – in die Wiederaufbereitungsanlagen ebenso wie zurück in die deutschen Zwischenlager –, die immer wieder große Proteste in der Bevölkerung hervorrufen.

In Europa sind zwei Wiederaufbereitungsanlagen in Betrieb: Sellafield in Großbritannien und La Hague in Frankreich.

Angst vor strahlenden Transporten

Je höher die Zahl der Transporte und je länger die Transportstrecken, desto größer die Gefahr von Unfällen – so lautet ein Hauptargument der Atomkraftgegner gegen die Transporte. Atommaterial ist weltweit ständig unterwegs – auf der Straße, der Schiene, in der Luft oder im Wasser. Auf dem Weg zum Brennelement wird Uran aus Abbaugebieten in Kanada, Australien oder Afrika in sogenannte Konversionsanlagen befördert, anschließend in eine Urananreicherungsanlage, die es auch in Deutschland (Gronau) gibt.

Mehrere LKW beladen mit weißen Behältern, in denen sich Castoren befinden

Der Castor rollt

Von dort wird das Material in Brennelementfabriken geschickt – etwa ins nahe gelegene Lingen oder zurück ins Ausland. Die hergestellten Brennstäbe müssen ihrerseits in Kernkraftwerke transportiert werden. Sind sie nach drei bis fünf Jahren "ausgebrannt", müssen sie in Zwischenlager transportiert werden. Kurzum: Jährlich finden mehrere Hunderttausend Transporte mit radioaktivem Material statt.

Neben Unfallgefahren haben Atomkraftgegner die grundsätzliche Sicherheit der Transportbehälter im Visier. Die Castoren können die radioaktive Strahlung nicht vollständig abschirmen, insbesondere die Neutronenstrahlung, die nach Untersuchungen des Marburger Nuklearmediziners Professor Horst Kuni von 1995 wesentlich gefährlicher ist als bis dato angenommen. Grundsätzlich senden radioaktive Stoffe zwei Arten von Strahlung aus, deren sogenannte ionisierende Wirkung in lebenden Zellen verschiedene schädliche Folgen haben kann – etwa Krebs auslösen oder zu Genveränderung führen.

Neutronen-, Alpha- oder Betastrahlungen zählen zur Teilchenstrahlung. Alpha- und Betastrahlen haben nur eine geringe Reichweite: bei Alphastrahlung einige Zentimeter in der Luft und im menschlichen Gewebe Bruchteile von Millimetern, bei Betastrahlung eine Reichweite bis zu einem Zentimeter. Sie sind vor allem dann schädlich, wenn sie eingeatmet oder über die Nahrung aufgenommen werden. Sind die Transportbehälter undicht, können sie zur Gefahr werden.

Neutronenstrahlungen haben dagegen in der Luft eine Reichweite von mehreren Hundert Metern und wirken von außen auf den Körper ein. Es wird daher befürchtet, dass die Belastung des Begleitpersonals von Castor-Transporten durch die Neutronenstrahlung erheblich unterschätzt wird. Zur Strahlenbelastung von Castor-Behältern tragen auch Gammastrahlen bei, die wie Röntgenstrahlen als elektromagnetische Wellenstrahlung mit sehr hoher Reichweite auftreten. Sie können das menschliche Gewebe leicht durchdringen und wirken von außen auf den Körper ein.

Gesucht: Sicherheit für Millionen Jahre

Bei der Entsorgungsproblematik geht es nicht nur um eine mehr oder weniger akute Gefahr: Die Schlüsselrolle spielt die Zeitdimension. Radioaktive Stoffe müssen auf Dauer sicher eingelagert werden – und das kann Millionen von Jahren dauern. Als radioaktiv werden die chemischen Elemente bezeichnet, die unter Aussendung einer unsichtbaren Strahlung zerfallen.

Auf einer Autobahn begleiten zahlreiche Polizeifahrzeuge einige LKW

Streng bewacht

Diese Strahlung ist so lange gefährlich, bis die radioaktiven Stoffe in andere, nicht radioaktive Stoffe zerfallen sind. Der damit verbundene Zeitraum gibt die Halbwertzeit an: die Zeit, in der eine gegebene Menge eines radioaktiven Strahlers zur Hälfte zerfallen ist. Für die im Zusammenhang mit der Tschernobyl-Katastrophe bekannt gewordenen Stoffe Cäsium-137 und Strontium-90 liegt sie bei 30 und 28,1 Jahren. Andere Bestandteile vieler radioaktiver Abfälle brauchen wesentlich länger, etwa Technetium-99 (210.000 Jahre) oder Neptunium-237 (2,1 Millionen Jahre).

Angesichts dieser Zeitdimensionen erscheint die Suche nach einem geeigneten Endlager nahezu aussichtslos. Wer kann schon vorhersagen, was in 500.000 Jahren am Standort X passiert? Dennoch: Im März 2010 veranlasste der damalige Umweltminister Norbert Röttgen (CDU) eine erneute Erkundung des Salzstocks Gorleben als potenzielles Endlager.

Zehn Jahre zuvor war die Prüfung von der rot-grünen Umweltregierung gestoppt worden. Röttgen betonte, dass das Ergebnis des Verfahrens noch offen sei und dass auch über Standortalternativen nachgedacht werde. Parallel dazu solle Ton- und Granitgestein auf seine Eignung als Endlager untersucht werden. Dennoch wollte man sich nicht allein auf Gorleben als mögliches Endlager beschränken.

2013 wurde mit Inkrafttreten des Standortauswahlgesetzes die Suche nach einem Atommüll-Endlager erneut in Gang gesetzt. Bis Mitte 2016 will die Expertemkommission Kriterien für bundesweite Suche eines Endlagers vorlegen. Der Standort Gorleben bleibt in dieser Zeit offen, der Betrieb wird jedoch auf ein Minimum reduziert. Ziel ist es, Alternativen zum Salzstock Gorleben zu finden.

Müll entsteht nicht nur durch Brennelemente

Im Betrieb von Kernreaktoren fällt radioaktiver Müll nicht nur durch Brennelemente an. Allein bei der jährlichen Revision kommen regelmäßig schwache und mittelaktive Abfälle durch Kleidung, Putzwolle, Papier, Wischtücher, Messgeräte, Schrauben, Folien, Werkzeug und Ähnliches zusammen. Auch Materialfehler und -mängel erhöhen den Müllberg.

In einigen Kernkraftwerken waren beispielsweise die Frischdampf- und Speisewasserleitungen aus ungeeignetem Material gefertigt. In Brunsbüttel mussten Ende der 80er Jahre deshalb 12.900 Meter Rohrleitungen und 760 Armaturen ausgetauscht werden, was nebenbei einige hundert Millionen Euro kostete.

Direkter Rückbau oder sicherer Einschluss?

Der Maschinenraum des KKW Rheinsberg während der Abbrucharbeiten. 'Kein Zutritt' steht auf den rot-weißen Absperrbändern

Das KKW Rheinsberg

Nach durchschnittlich 32 Jahren hat ein deutscher Kernreaktor sein Soll erfüllt. Für die anschließende Stilllegung gibt es zwei Varianten: den direkten Rückbau nach der Abschaltung und den Rückbau nach sicherem Einschluss über 30 Jahre, in denen die Radioaktivität sinkt.

Für das Atomkraftwerk Stade bei Hamburg, das im Herbst 2003 abgeschaltet wurde, war ein direkter Rückbau vorgesehen. Nach Angaben des Betreibers "E.ON Kernkraft GmbH" in Hannover soll der Abriss im Laufe des Jahres 2016 komplett beendet sein. Kosten: mindestens eine halbe Milliarde Euro.

Solche Ausgaben werden übrigens kalkulatorisch im Strompreis berücksichtigt. Im Zuge des Rückbaus fallen Castor-Transporte von 35 bis 40 Behältern allein für die abgebrannten Brennelemente und hochradioaktiven Abfälle für die Wiederaufbereitung und in die zentralen Zwischenlager an. Insgesamt müssen etwa 100.000 Tonnen Beton und Stahl beseitigt werden.

2000 bis 3000 Tonnen schwach- und mittelradioaktiven Materials sollen für etwa 40 Jahre in einem neuen Zwischenlager auf dem Gelände untergebracht werden. E.ON kann auf Erfahrungen in Würgassen (Nordrhein-Westfalen) zurückgreifen. Dort wurde 1997 damit begonnen, den zwei Jahre zuvor stillgelegten Reaktor abzubauen.

Das Atomkraftwerk Stade

Das AKW Stade musste schließen

Auch das 1990 stillgelegte KKW Rheinsberg befindet sich im Abbruch, der voraussichtlich 2028 vollständig abgeschlossen ist. Mit 70 Megawatt (MW) Bruttoleistung war das Werk aber wesentlich leistungsschwächer als die KKWs in Stade und Würgassen mit jeweils rund 670 MW Leistung.

Die zweite Variante der Stilllegung wurde für den Hochtemperaturreaktor Hamm-Uentrop (NRW) gewählt. Nach nur dreijährigem Betrieb wurde er 1988 stillgelegt. Schon damals wurden die reinen Abbruchkosten auf 400 Millionen Mark geschätzt, wofür die Rücklagen aus dem reinen Stromverkauf nicht ausreichten.

Wesentlich kostengünstiger erwies sich der "sichere Einschluss". Nachdem die hochaktiven Brennelemente ins Zwischenlager Ahaus transportiert worden waren, wurden alle Zugänge zum ehemals heißen Bereich hermetisch abgeschlossen, sodass eine Wiederinbetriebnahme nicht möglich ist. Bis 2045 soll das Atomkraftwerk vollständig abgerissen sein.

Autorin: Silke Rehren

Weiterführende Infos

Stand: 21.04.2016, 16:00

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