Die Entsorgung von Atommüll - Ein ungelöstes Problem

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Der Abfallbegriff und die Herkunft des Abfalls
2.1 Definition der radioaktiven Abfälle
2.2 Die Herkunft des radioaktiven Abfalls
2.3 Die Abfallmengen

3. Die Optionen zur Abfallbeseitigung der radioaktiven Wertstoffe

4. Die Lagerung als Station des Entsorgungskreislaufs – eine Standortanalyse
4.1 Das Zwischenlager
4.2 Das Endlager
4.3 Der Standort Salzstock Gorleben

5. Die Gefahren der (unfreiwilligen) Proliferation

6. Schlussfolgerungen

7. Literaturverzeichnis

Carl Friedrich v. Weizsäcker zum Problem Atommüll im Jahre 1969:

„Dieses ist, soweit ich es sehen kann, wenn man es ernstlich behandeln will, überhaupt kein Problem. (...) Ich habe mir in Karlsruhe sagen lassen, dass der gesamte Atommüll, der in der Bundesrepublik im Jahre 2000 vorhanden sein wird, in einen Kasten hineinginge, der einen Kubus von 20 Meter Seitenlänge ist. Wenn man das gut versiegelt und verschließt und in ein Bergwerk steckt dann wird man hoffen können, dass man damit dieses Problem gelöst hat.“

1. Einleitung

Im Dezember des Jahres 1942 gelang dem italienischen Physiker Enrico Fermi ein Experiment, das die Relation der Menschheit zur Natur mit seiner Wissenschaft grundlegend ändern sollte. Fermi gelang es in einem geheimen unterirdischen Militärlabor in Chicago (USA) genügend Uran zusammenzubringen, um eine Kernspaltung auszulösen. Durch die Spaltung des Atoms wurde jene Energie freigesetzt, die alle Materie zusammenhält. Es folgte eine naturwissenschaftliche Revolution, die Bereiche wie das Militärwesen und die Medizin beeinflusste. Das Verlangen nach „billiger“ Elektrizität schien optimal befriedigt.

Doch seit dem Einsatz der Kernenergie in den 1950er Jahren hat die Technologie ein immenses bis dato ungelöstes Problem hinterlassen, den radioaktiven Abfall. Die Entsorgung des radioaktiven Abfalls, die die sichere Beseitigung desgleichen bezeichnet, bildet einen Kern des gesellschaftlichen Konflikts im Kontext mit der zivilen als auch militärischen Nutzung der Atomenergie. Die Debatte um zivile Wertstoffe wie Plutonium, welches nicht mehr durch den zivilen Markt absorbiert werden kann, wird von der Frage beherrscht, wie jene Plutoniumbestände beseitigt werden können? Die Kernenergie wird weiterhin global betrieben. Keines der Länder, die sich für die Energieform der Atomkraft entschieden hat, bietet akzeptable und nachhaltige Lösung für das Beseitigungsproblem des radioaktiven Abfalls. Die geologische Endlagerung scheint momentan das letzte Glied der Entsorgungskette zu sein.

Um sich mit der Thematik der Entsorgung des Atommülls zu befassen, bedarf es der Definition ebensolchen. Die Begriffsbestimmung und Klassifizierung des radioaktiven Mülls ist im zweiten Kapitel dieser wissenschaftlichen Arbeit nachzulesen. Ebenso enthält dieser Abschnitt die Darstellung der Genese des Abfalls, vom Abbau der chemischen Stoffe bis zur Entsorgung und dem daraus entstehenden Anfall des Abfalls. Welche Entsorgungswege resp. –lösungen im Rahmen des Atomgesetzes gegeben sind, veranschaulicht das dritte Kapitel. Die Lagerung als Option des Entsorgungskreislaufes soll detailliert im vierten Abschnitt dieser Hausarbeit betrachtet werden. Eine Abgrenzung zwischen Zwischen- und Endlager ist dabei obligatorisch. Verdeutlicht wird die Funktion eines Zwischenlagers, mit einer optionalen zukünftigen Nutzung als Endlager am Beispiel des Salzstocks Gorleben. Welche Risiken aus der Lagerung der radioaktiven Stoffe entstehen können, referiert das Kapitel der Proliferationsgefahr. Abschließend resümiert das Kapitel der Schlussfolgerung sowohl die eingangs gestellten Fragen als auch die gewonnene Erkenntnis im Zuge der Erstellung dieser Arbeit.

2. Der Abfallbegriff und die Herkunft des Abfalls

2.1 Definition der radioaktiven Abfälle

Die juristische Definition des Begriffs nach dem deutschen Gesetz über die Beseitigung von Abfällen (AbfG) gemäß §1 I lautet: „Abfälle (...) sind bewegliche Sachen, deren sich der Besitzer entledigen will oder deren geordnete Beseitigung zur Wahrnehmung des Wohls der Allgemeinheit geboten ist.“^[1]

Allgemein definitorisch umfasst der Terminus des radioaktiven Abfalls sowohl stark verstrahlte verbrauchte Reaktorbrennstoffe als auch die leicht radioaktive Arbeitskleidung des Personals der Kernkraftwerke (KKW). Jeder anfallende radioaktive Abfall typisiert sich über seine Zusammensetzung. Die so genannten Radioisotope bezeichnen eine Mischung aus Hunderten diverser instabiler Atome. Jedes jener Radioisotope hat eine individuell Intensität resp. Aktivität, die Halbwertszeit (T1/2). Die physikalische Halbwertszeit ist die für jedes Isotop eines radioaktiven Elements charakteristische Zeitdauer, in der von einer ursprünglich vorhandenen Anzahl radioaktiver Kerne beziehungsweise instabiler Elementarteilchen die Hälfte zerfallen ist. Die Skalierung der Halbwertszeit der Radioisotope reicht von schwach und mittel aktiven radioaktiven Elementen mit einer Halbwertszeit von Sekundenbruchteilen bis zu Jahrmillionen der hoch aktiven Wertstoffe (Lenssen 1991, S. 9 und http://ec.europa.eu).

Eine grobe Klassifizierung des Atommülls lässt sich anhand der Bezeichnungen des schwach und mittel aktiven Mülls (SMAA) und des hoch aktiven Atommülls (HAA) vornehmen. Eine Einteilung der Gruppen erfolgt vornehmlich vor dem Hintergrund der Handhabung und Verarbeitung eines anlagenspezifischen Abfall- und Radionuklidspektrums. Es kann jedoch davon ausgegangen werden, dass die Gliederung nach schwach-, mittel- und hochradioaktiv keine ausreichenden Informationen in Bezug auf deren Endlagerfähigkeit liefern. In der Bundesrepublik Deutschland wurde daher beispielsweise eine Unterteilung in 1). wärmeentwickelnde Abfälle und 2). Abfälle mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung initiiert. Im Folgenden sollen gleichwohl die Kategorien der SMAA und HAA näher dargestellt werden (Hermann/Röthemeyer 1998, S. 15f. und www.uic.com).

Der SMAA umfasst verschiedene Schutzausrüstungen und Verbrauchsstoffe, welche in den KKW verwendet werden, als auch aus radioaktiven Rückständen, die in diversen Wirtschaftssektoren (Röntgen-, Bildgebungs- und Früherkennungstechnologien) anfallen. Das Aufkommen der SMAA macht etwa 90% der totalen Atomabfallmenge aus. Trotzdem machen sie nur einen Anteil von einem Prozent bezüglich der global zu bewältigenden Radioaktivität aus. Ungeachtet dessen können auch die SMAA gesundheitsschädigend sein. Folglich gilt äußerste Vorsicht bei der Handhabung dieser als auch bei der Lagerung strengste Sicherheitsmaßnahmen eingehalten werden müssen. Die Schwierigkeit bei der Bewältigung des Abfallaufkommens der SMAA liegt in der Diversität ihrer Ursprungsquellen. Daher besteht eine Konfrontation mit der Entsorgungsproblematik auch für jene Länder und Staaten, die keine Kernkraftprogramme betreiben. Nach den neuesten Schätzungen der Kommission für die EU der 25 hat der SMAA ein Aufkommen von 150.000m³ erreicht, zu dem noch mehrere Zehntausend Kubikmeter aus den zukünftigen Beitrittsländern hinzukommen (http://ec.europa.eu).

Auch wenn es zu einer Reduzierung der SMAA in den letzten Jahrzehnten gekommen ist −Anfang der 1990er betrug die jährlich erzeugte Abfallmenge bei vergleichbaren Leistungen noch 80.000m³ − wird die zukünftige Demontage der KKW diese Tendenz wieder umkehren.

Die Entsorgung der SMAA ist im Vergleich zu den HAA einfacher zu bewerkstelligen. Innerhalb des Entsorgungskreislaufes werden sie zwecks Reduzierung ihres Volumens und ihrer Radioaktivität auf verschiedene Arten behandelt, um daraufhin in Beton, Bitumen oder Polymeren verfestigt zu werden. Im Anschluss daran erfolgt ihre Endlagerung in spezialisierten Zentren an der Oberfläche. Handelt es sich bei den SMAA jedoch um Stoffe, deren Lebensdauer die von 30 Jahren überschreitet, momentan stellen sie in der EU ein Volumen von rund 17.000m³ dar - vorwiegend Abfälle aus Fabriken, die am Brennstoffkreislauf der Kernkraftproduktion beteiligt sind – scheint eine jahrzehntelange Lagerung an der Erdoberfläche unbefriedigend. Hier sollte der Aspekt der unterirdischen geologischen Endlagerung mit einbezogen werden (http://ec.europa.eu).

Die zweite Klassifikationsgruppe des radioaktiven Abfalls wird durch die HAA gebildet. Jene Abfälle stammen von den in Atomkraftwerken verwendeten Brennstoffen. Der HAA zählt zu den wärmeentwickelnden Abfällen, deren radioaktive Eigenschaft über mehrere Jahrtausende besteht. Die Brennstoffe, die in den KKW genutzt werden, bestehen zu 96% aus Uran und zu etwa 1% aus Plutonium – den höheren Aktiniden. Durchlaufen die HAA nicht den Entsorgungskreislauf über die Komponente der Wiederaufbereitung, gelten sie als Abfälle zur endgültigen Entsorgung bestimmte bestrahlte Brennstoffe (EEBB).

Die Zwischenlagerung der HAA erfolgt momentan rund um die KKW und in provisorischen Anlagen. Dort werden sie in Wasserbecken oder belüfteten Schächten gekühlt. Im Mittel beträgt die Abkühlungsphase der Abfälle etwa 50 Jahre (http://ec.europa.eu).

Infolge der signifikanten Unterschiede in der Art des Niedrigstrahlenmülls sind viele Staaten dazu übergegangen, die langlebigeren und strahlenintensiveren Sorten als mittelstark strahlend zu klassifizieren. Daher erfolgte auf internationaler Ebene eine Einteilung in drei Klassen: schwach- (LAW), mittel- (MAW) und hochradioaktiv (HAW). Dabei ist die Grenzziehung zwischen den Gruppen nicht einheitlich. Die Handhabung als auch der Transport der schwach- und mittelaktiven Abfälle erfordert aufgrund ihrer geringen Aktivität keine zusätzliche Strahlenabschirmung. Innerhalb der SMAA wird eine weitere Unterscheidung in kurz- und langlebig vorgenommen. Der Begriff der Langlebigkeit bezeichnet Abfälle, die einen Radionuklidanteil mit Halbwertszeiten über 30 Jahren (www.bfs.de und http://ec.europa.eu und Lenssen 1991, S. 13).

2.2 Die Herkunft des radioaktiven Abfalls

Radioaktive Abfälle fallen überall dort an, wo mit radioaktiven Stoffen hantiert wird. Maßgeblich ist hierbei die Nutzung in den KKW. Neben den ausgedienten Brennelementen fallen eine Fülle anderer radioaktiver Abfälle, wie Anlagenteile, Filter, Reinigungsmittel, Schutzkleidung und Verdampferkonzentrate an (www.bfs.de und http://ec.europa.eu).

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^[1] Anm. d. Verf.: Vergleiche hierzu auch §2 AtG: Begriffsdefinition der radioaktiven Stoffe.