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Hintergrund: Zwischen- und Endlager

Zwischenlagerung radioaktiver Abfälle

  • Innenansicht eines Zwischenlagers. Zwischenlager des Kernkraftwerks Lingen/Emsland (Quelle: RWE)
  • Fünf Männer in roten Overalls stehen um einen großen runden Behälter. Abfertigung eines beladenen Castorbehälters im Zwischenlager Nord des stillgelegten AKWs Greifswald (Quelle: EWN GmbH)

Zwischenlager

Deutschland verfügt derzeit (2016) über kein Endlager für radioaktive Abfälle. Die Einlagerung in der Schachtanlage Asse II wurde gestoppt, da der ehemalige Salzstock instabil ist. Bis das geplante Endlager Schacht Konrad 2022 fertiggestellt ist, müssen entsprechend dem deutschen Atomgesetz alle Atomkraftwerke eigene Zwischenlager für abgebrannte Brennelemente haben. In diesen sogenannten Standort-Zwischenlagern dürfen die abgebrannten Brennelemente maximal 40 Jahre lang aufbewahrt werden.

Darüber hinaus gibt es Zwischenlager stillgelegter AKWs wie Würgassen und Obrigheim, wobei in Obrigheim bereits Castor-Behälter eingelagert wurden, obwohl die Genehmigung noch nicht vorliegt. Dezentrale Zwischenlager werden an den Standorten Jülich und Greifswald betrieben. Für den Standort Jülich gibt es seit Juli 2014 eine Räumungsanordnung des nordrhein-westfälischen Wirtschaftsministeriums. Verantwortliche Besitzerin der Brennelemente ist die neu gegründete Jülicher Entsorgungsgesellschaft für Nuklearanlagen mbH (JEN). Mitte 2016 erteilte das Bundesamt für Strahlenschutz dem Betreiber des Zwischenlager Ahaus, die 152 Castorbehälter aus Jülich einzulagern. Parallel zum Transport nach Ahaus werden zwei weitere Möglichkeiten geprüft: der Neubau eines neuen, sicheren Zwischenlagers oder der Rücktransport der Brennelemente in die USA.

Weitere zentrale Zwischenlager befinden sich in Ahaus (Brennelemente aus Leistungs-, Prototyp- und Forschungsreaktoren) und Gorleben (Brennelemente aus Leistungsreaktoren und verglaste hochradioaktive Abfälle aus der Wiederaufarbeitung).

In den deutschen Zwischenlagern werden sowohl abgebrannte Brennelemente als auch verglaste hochradioaktive Abfälle eingelagert. Sie befinden sich in dickwandigen, dichten Behältern, die so konzipiert sind, dass sie auch Erdbeben, Flugzeugabstürzen oder Explosionen standhalten. Bis in Deutschland die Nutzung der Kernenergie beendet wird, werden schätzungsweise 290.000 Kubikmeter schwach- und mittelaktive Abfälle anfallen. Dazu kommen laut Bundesumweltministerium 30.000 bis 40.000 Kubikmeter mittel- und hochradioaktive Abfälle mit relevanter Wärmeentwicklung.

Radioaktive Abfälle entstehen jedoch nicht nur durch den Betrieb von Atomkraftwerken, sondern beispielsweise auch in Forschung, Industrie und Medizin. Für diese Abfälle stehen elf Landessammelstellen zur Verfügung. Ein Teil dieser radioaktiven Abfallstoffe wird auch von privaten Firmen abgeholt und zum Teil von ihnen gelagert.

  • Vier blaue Castorbehälter in einer Halle. Castorbehälter im Zwischenlager Nord des stillgelegten Akw Greifswald (Quelle: BMU / Brigitte Hiss)

Castorbehälter

Speziell für den Transport und die Zwischenlagerung von hoch radioaktiven Abfällen wurden die sogenannten Castorbehälter entwickelt. Die zylindrischen Behälter sind etwa sechs mal 2,5 Meter groß, bestehen aus Gusseisen mit kugelförmigem Graphit und wiegen über 100 Tonnen. Castoren müssen entsprechend den Empfehlungen der Internationalen Atomenergieorganisation (IAEO) extremen Belastungen standhalten, beispielsweise einem Fall aus neun Metern Höhe, einem bis zu 30-minütigen Feuer bis 800 Grad oder acht Stunden im Wasser in einer Tiefe von 20 Metern. Castoren sind für die Zwischenlagerung konzipiert und für maximal 40 Jahre zugelassen.

Nachzerfallswärme

Werden verbrauchte Brennelemente aus einem Reaktor entfernt, ist zwar die Kettenreaktion unterbunden, durch den Zerfall der Spaltprodukte entsteht jedoch auch weiter Energie in Form von Wärme. Die abgebrannten Brennstäbe müssen daher ständig gekühlt werden und kommen zunächst in ein wassergefülltes Becken. Das Wasser selbst muss ebenfalls ständig gekühlt werden, damit es nicht verdampft und die heißen Brennstäbe freiliegen. Andernfalls würde es zur Schmelze der Brennstäbe kommen. Das gleiche gilt für einen Reaktor im abgeschalteten Zustand.

Die Nachzerfallswärme ist noch Jahre nach der Abschaltung eines Reaktors oder nach der Entnahme der Brennstäbe vorhanden. Die Brennelemente lagern daher mehrere Jahre in den sogenannten Abklingbecken der jeweiligen AKWs, bevor sie in Zwischenlager gebracht werden.

Problem Endlagerung

  • Gang des Endlagers Schacht Konrad. Schacht Konrad: Ein Fahrzeugteil wird unter Tage angeliefert (Quelle: Bundesamt für Strahlenschutz)
  • Blick in einen ausgeleuchteten Schacht. Schacht Konrad: Blick in den Schachtsumpf (Quelle: Bundesamt für Strahlenschutz)
  • Auto fährt durch einen Tunnel mit Felswänden. Infrastrukturstrecke im Schacht Konrad (Quelle: Bundesamt für Strahlenschutz)
  • Arbeiten in einem Tunnel. Unter Tage: Ausbau einer Strecke im Spritzbetonverfahren (Quelle: Bundesamt für Strahlenschutz)

Bisher gibt es weltweit keine Möglichkeit, hoch- und mittelradioaktiven Atommüll sicher endzulagern. Für den geologischen Einschluss, der in vielen Ländern untersucht wird, müssten Lagerorte gefunden werden, in denen hoch radioaktives Material über viele Tausend Jahre sicher eingelagert werden kann. In Deutschland wird der Zeitraum mit einer Million Jahre angenommen, andere Länder gehen von einem kürzeren Zeitraum aus.

Dafür wären Gesteinsformationen nötig, bei denen weder nach Erdbeben noch durch Gebirgsklüfte Radioaktivität entweicht und bei denen kein Kontakt zum Grundwasser entsteht. Dazu kommt das Problem der Lagerbehälter: Sie bestehen aus Edelstahl. Und wie lange sie sich halten werden, kann niemand voraussehen. Auch ob die Verglasung der Abfälle langfristig eine Lösung ist, ist bisher unbekannt. Vieles hängt davon ab, ob die Behälter im Lauf der Jahrtausende mit Wasser in Berührung kommen, das zur Korrosion des Metalls oder zum Zerfall des Glases führen könnte.

In Deutschland werden seit Jahrzehnten Standorte diskutiert und auf ihre Sicherheit überprüft. 2009 wurden neue Sicherheitsanforderungen festgelegt. Dazu gehören unter anderem:
● der sichere Einschluss für mindestens eine Million Jahre
● Kontrollen, die auch nach Stilllegung eines Endlagers vorgenommen werden müssen
● die Möglichkeit, die eingelagerten radioaktiven Abfälle bis zum Verschluss des Endlagers jederzeit zu bergen.

Im Juli 2013 trat das Standortauswahlgesetz in Kraft. In ihm ist geregelt, wie in Deutschland nach einem Standort gesucht werden soll. Dies betrifft nicht nur den wissenschaftlichen Teil, eine sichere Lagerstätte für die nächste Million Jahre zu finden, sondern auch die Informationspolitik. Die Suche soll transparent, glaubwürdig und möglichst von einer breiten gesellschaftlichen Basis gestützt sein. Ebenso ist die Beteiligung der Öffentlichkeit in den verschiedenen Phasen der Suche geregelt.

Am 30. Juli 2016 trat das „Gesetz zur Neuordung der Organisationsstruktur im Bereich des Strahlenschutzes und der Endlagerung“ in Kraft. Kern des Ganzen: Eine neue Behörde entsteht. Das Bundesamt für kerntechnische Entsorgungssicherheit (BfE) wird ab sofort für Genehmigungen im Bereich der Kerntechnik, für Zwischen- und Endlager zuständig sein.

Doch wohin nun mit dem strahlenden Müll? Sowohl in der Schachtanlage Morsleben als auch im Salzbergwerk Asse befinden sich radioaktive Abfälle. Morsleben wird verfüllt; der strahlende Atommüll aus der Asse muss aufwändig wieder zurückgeholt werden. Der Standort Gorleben wurde 2013 endgültig aufgegeben. Bleibt Deutschland bislang ein Standort als Endlager für radioaktive Abfälle: der Schacht Konrad in Niedersachsen.

Schacht Konrad

Bei Schacht Konrad handelt es sich um ein stillgelegtes Erzbergwerk in der Nähe von Salzgitter in Niedersachsen. 1982 beantragte die Physikalisch-Technische Bundesanstalt das Planfeststellungsverfahren für ein Endlager. Gegen das Vorhaben gab es massiven Widerstand von Kommunen, Verbänden, Bürgerinitiativen. Rund 30 Jahre nach den ersten Erkundungen begann 2007 die Umrüstung der Schachtanlage. Das künftige Endlager soll laut Bundesamt für Strahlenschutz über 90 Prozent aller radioaktiven Abfälle Deutschlands aufnehmen können. Platz ist für bis zu 303.000 Kubikmeter radioaktive Abfälle mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung vorhanden.

Die Kosten bis zur Inbetriebnahme werden derzeit (2016) auf 3,4 Milliarden Euro geschätzt. Die ursprünglich veranschlagte Summe von unter einer Milliarde musste bereits stark nach oben korrigiert werden. Wie viel die Errichtung des Endlagers bis zur geplanten Fertigstellung im Jahr 2022 tatsächlich kosten wird, ist jedoch völlig unsicher. Etwa zwei Drittel der Kosten sollen von den Energieversorgern übernommen werden, ein Drittel wird aus Steuern finanziert.

Morsleben

Die DDR baute die ehemalige Schachtanlage bei Morsleben in Sachsen-Anhalt nach dem Ende der Steinsalz- und Kaligewinnung zum atomaren Endlagerstätte um. 1971 wurde das Endlager für radioaktive Abfälle Morsleben (ERAM) in Betrieb genommen. Die Abfälle stammten bis 1991 vor allem aus den Atomkraftwerken Greifswald und Rheinsberg. Von 1994 bis 1998 wurden auch radioaktive Abfälle aus den alten Bundesländern eingelagert – über 22.000 Kubikmeter und damit gut ein Drittel mehr als zu DDR-Zeiten. 1998 wurde die Einlagerung gestoppt. Seit 2003 wird der ehemalige Salzstock mit Salzbeton verfüllt und auf diese Weise stabilisiert, da das Bergwerk teilweise einsturzgefährdet ist. Bei einem sogenannten Löserfall war eine 5000 Tonnen schwere Salzsteinplatte von einer Decke gefallen. Weitere Einstürze werden befürchtet. Das Bundesamt für Strahlenschutz hat die atomrechtliche Stilllegung des Endlagers Morsleben beantragt.

Gorleben

Neben dem Zwischenlager Gorleben im niedersächsischen Wendland soll in dem ehemaligen Salzstock eine Endlagerstätte entstehen. Die Entscheidung, den Standort zu untersuchen, fiel bereits 1977. Die 1979 gestarteten Erkundungsarbeiten wurden im Jahr 2000 durch ein Moratorium der rot-grünen Bundesregierung unterbrochen. Gegen das Endlager Gorleben gab es immer wieder heftige Proteste. Erneute Erkundungsarbeiten gab es zwischen 2010 und 2013. Mit dem Inkrafttreten des Standortauswahlgesetzes wurden die Arbeiten beendet.

Asse II

Im ehemaligen Salzbergwerk Asse im Landkreis Wolfenbüttel wurden von 1967 bis 1978 rund 125.000 Fässer mit schwach- bis mittelradioaktivem Müll eingelagert. 1988 wurde festgestellt, dass jeden Tag kubikmeterweise Wasser in den Salzstock eindringt, zehn Jahre später war eine der Kammern mit radioaktivem Abfall einsturzgefährdet. Inzwischen wurde die Stilllegung der Asse beschlossen. Da sich der vermeintlich sichere Salzstock aber als höchst instabil erwiesen hat, sprach sich der heutige Betreiber, das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS), im Jahr 2010 dafür aus, die eingelagerten radioaktiven Abfälle wieder aus dem Salzstock zurückzuholen.

Die Rückholung der Abfälle ist weltweit einmalig. Auf Erfahrungen kann das BfS nicht zurückgreifen. Dafür gibt es neben der Einsturzgefahr weitere Probleme: Karten zum Bergwerk haben sich, ebenso wie Angaben zum Untergrund, als nicht zutreffend erwiesen. Neben der Rückholung müssen so auch erhöhte Sicherheitsvorkehrungen für die Mitarbeiter getroffen werden. Ebenso arbeitet das BfS an Plänen für den Fall dass die Anlage „absäuft“ (Zitat BfS), bevor der radioaktive Müll geborgen werden kann.