Ausgabe: 7/2011, Seite 88   -  Technik & Kommunikation

WOHIN MIT DEM STRAHLENDEN ERBE?

Auch wenn die deutschen Kernkraftwerke zügig abgeschaltet werden – das Problem des radioaktiven Mülls bleibt. Die folgenden Beiträge beleuchten die schwierige Suche nach einem sicheren Lagerplatz für die atomaren Rückstände.

Autoren sämtlicher Beiträge: Martin Borré und Konstantin Zurawski
 

Gelbe Fässer mit dem typischen Warnzeichen für Radioaktivität signalisieren: Passt auf, bald kommt der Müll! Die Bürger von Salzgitter haben die Fässer in ihre Vorgärten gestellt. Spätestens 2019 wird hier das Endlager Schacht Konrad eröffnet. Und dann kommt der Müll. Jeden Tag werden zwei Lkw-Ladungen mit schwach- und mittelradioaktivem Abfall über die Landstraßen der Region das ehemalige Eisenerzbergwerk erreichen – 40 Jahre lang. Der Abfall wird in 800 Meter Tiefe eingelagert, wo er für immer bleiben soll. So der Plan. Schacht Konrad darf in Betrieb gehen, weil das Lager offiziell für „sicher“ befunden wurde. Sicher heißt: Frühestens in 300 000 Jahren werden Radionuklide an die Oberfläche gelangen – also Atome, deren Kerne radioaktiv zerfallen. Und das werden dann nur so wenige sein, dass keine Gefahr besteht. Die Schacht-Konrad-Gegner fordern jedoch: Ein Endlager muss so beschaffen sein, dass es die Radioaktivität für alle Zeiten von allem Lebendigen fern hält. Nur dann sei es sicher. Und schon ist man beim Kernproblem der Endlagersuche angelangt: Was heißt „sicher“?

„In Deutschland wird es für hochradioaktiven, Wärme entwickelnden Abfall ein sicheres Endlager geben“, sagt Horst Geckeis, Leiter des Instituts für Nukleare Entsorgung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Dirk Bosbach, Direktor am Jülicher Institut für Energie- und Klimaforschung – wie das KIT in der Helmholtz-Gemeinschaft – stimmt dem zu. Und auch Michael Sailer vom Öko-Institut, Kritiker der Nutzung von Kernenergie sowie Vorsitzender der Entsorgungskommission – ein Gremium, das Politiker in Endlagerfragen berät – sagt: „Ein sicheres Endlager ist möglich.“ Dutzende deutscher Experten aus verschiedenen Disziplinen versuchen nachzuweisen, dass ein Endlager für hochradioaktiven Abfall die heute aufgestellten Sicherheitskriterien erfüllen kann. Zum einen betrachten sie dazu die Geologie einer tiefengeologischen Formation: Ist sie stabil? Ist sie gut gegen das Eindringen von Wasser geschützt? Dann spielen Fragen aus der Chemie eine Rolle: Wie interagiert die Umgebung mit der Wärme aus dem Abfall? Kann sie Temperaturen von 400 Grad Celsius verkraften? Was passiert, wenn der Atommüll doch mit Wasser in Kontakt kommt? Welche Stoffe lösen sich wie schnell, wie reagieren sie weiter? Und es gibt technische Überlegungen: Welche Behälter sind am besten geeignet? Sollte man sie vertikal oder horizontal lagern? Wie lassen sie sich am besten verschließen? All das muss bei der Frage nach der Langzeitsicherheit berücksichtigt und – das ist das Schwierigste – zusammengeführt werden.

unsicher durch Menschliche Eingriffe

Geologische Betrachtungen sind einfach, aber auch schwierig. Einfach sind sie, weil sich für viele geologische Strukturen („Formationen“) rekonstruieren lässt, wie sie sich im Lauf der Jahrmillionen entwickelt haben. Die Entwicklung einer Endlagerformation an einem möglichen Standort während der nächsten Million Jahre vorherzusagen, ist daher unter günstigen Voraussetzungen möglich. Schwierig wird es aber dann, wenn Menschen die geologische Struktur nachhaltig verändern. Beim Endlagerbau passiert genau das. „Wie das Endlager die Formation beeinflusst, kann man nur mit Unsicherheiten berechnen“, sagt Detlef Appel, Geologe und Mitglied der Entsorgungskommission. Eine Konsequenz lautet: Ein gutes Endlager befindet sich in einer tief reichenden geologischen Struktur, deren Ursprungszustand möglichst wenig verändert wird. Ein Salzstock etwa, in dem über Jahre Salz abgebaut wurde, wäre daher von vornherein ungeeignet – so wie die Schachtanlage Asse in Niedersachsen. Der Salzstock in Gorleben dagegen ist bis auf das Erkundungsbergwerk unangetastet. Er käme also als Endlagerstandort infrage.

Das Problem mit dem Wasser

Forscher wie Geckeis und Bosbach kümmern sich um die Chemie im Endlager. Da hat sich in den vergangenen Jahren viel getan, sagen sie. Dirk Bosbach: „Manche Fragen konnten wir früher nur phänomenologisch beantworten. Heute kennen wir die physikalisch-chemischen Grundlagen, die universell gültig sind, und können deshalb zeitlich extrapolieren.“ Ein Beispiel: Für jedes Endlager besteht eine gewisse Wahrscheinlichkeit, dass der radioaktive Abfall mit Wasser in Berührung kommt. Neben der Frage, wie hoch diese Wahrscheinlichkeit ist, gibt es noch eine weitere, die für die Sicherheitsanalyse eines Endlagers wichtig ist: Wie viel Abfall löst sich im Wasser und könnte dadurch an die Oberfläche gelangen? Um das zu berechnen, brauchen Wissenschaftler Gesetzmäßigkeiten. „Die Gravitationskraft wird in einer Million Jahren immer noch gelten – genauso die Konstante, mit deren Hilfe man die Konzentration von Uran in Wasser unter bestimmten Rahmenbedingungen berechnen kann“, sagt Bosbach. Diese Konstante ist ein Forschungsergebnis der letzten 20 Jahre. Und sie ist nach Meinung von Bosbach und Geckeis – neben anderen Daten – nötig, um einen vertrauenswürdigen und nachvollziehbaren langfristigen Sicherheitsnachweis für ein Endlager zu führen.

Bei der Sicherheitsanalyse von Schacht Konrad konnten die Experten Wahrscheinlichkeit und Geschwindigkeit des Wasserzutritts sowie die langsame Bewegung der Schadstoffe in einem System aus Salz- und Süßwasser noch nicht berechnen. Sie konnten auch nicht berücksichtigen, wie viel radioaktiver Abfall sich im Wasser wie schnell lösen kann. Also hat man die katastrophalsten Szenarien angenommen: Das Endlager ist voll mit Wasser, der Abfall löst sich komplett auf und wird mit sehr hohem Tempo in reinem Süßwasser transportiert (Süßwasser ist leichter als Salzwasser und steigt deshalb nach oben). „Schacht Konrad ist so gutmütig, dass selbst diese unrealistischen Szenarien den Sicherheitsnachweis nicht beeinträchtigt haben“, sagt Klaus-Jürgen Röhlig von der TU Clausthal. Röhlig ist Mathematiker und beschäftigt sich viel mit Szenarien. Und er entwickelt Methoden, mit denen man die unterschiedlichen Erkenntnisse aus Geologie, Chemie und Mechanik in einem Sicherheitsnachweis zusammenführen kann. Diese Methoden sind noch nicht ausgereift. Doch Röhlig ist optimistisch, wenn es um die Lösung wissenschaftlicher und technischer Fragen geht.

Szenarien für die ferne Zukunft

„Wie will man wissen, was in einer Million Jahren ist?“ Diese Frage hört man immer wieder von Kritikern, die nicht glauben, dass eine sichere Endlagerung über so lange Zeiträume möglich ist. Das einsturzgefährdete Salzbergwerk Asse, aus dem in den nächsten Jahrzehnten der Atommüll wieder herausgeholt werden soll, zeigt, dass die Prognosen der Wissenschaftler nicht einmal für 50 Jahre Bestand hatten. Eine Prognose über eine Million Jahre erscheint da utopisch. Doch Detlef Appel, Mitglied der Entsorgungskommission – und zur Kernenergie kritisch eingestellt –, meint: „Asse ist kein Beweis, dass die sichere Endlagerung im Steinsalz prinzipiell nicht möglich ist.“ Appel glaubt, dass sich eine problemlose Endlagerung radioaktiver Abfälle in Deutschland verwirklichen lässt. Der Jülicher Forscher Dirk Bosbach betont: „Wir sagen nicht die Zukunft vorher. Wir betrachten wahrscheinliche und weniger wahrscheinliche Szenarien und berechnen, ob das Endlager bei Eintreten dieser Szenarien sicher ist oder nicht.“ Wissenschaftler definieren als Szenario die denkbar schlechteste Entwicklung – etwa, dass sich so viel Uran in Wasser gelöst hat, wie die Naturgesetze zulassen. Wenn dieses Szenario den Sicherheitsanforderungen standhält, ist das Endlager in dieser Hinsicht sicher. Michael Sailer vom Öko-Institut kritisiert allerdings, dass einige Wissenschaftler sich „auf extreme Szenarien konzentrieren, ohne den Normalfall zu betrachten“. Ein Endlager könne nur dann „gut“ sein, wenn für die wahrscheinliche Entwicklung die bestmögliche Sicherheit gewährleistet sei.

Gegen jede denkbare Entwicklung kann ein Endlager ohnehin nicht gewappnet sein. „Die natürlichen Szenarien sind sicherer zu bestimmen als die von Menschen gemachten“, sagt der Clausthaler Forscher Röhlig. So sind die Wissenschaftler überzeugt, dass sie mit ausreichender Sicherheit berechnen können, ob Wasser in ein Endlager eintritt und welche Folgen das hätte. Oder was während der nächsten Eiszeit mit dem Endlager passiert, wenn sich darüber ein mächtiger Gletscher schiebt. Aber: „Vorhersagen, was unsere Nachfahren machen werden, ob sie etwa im Endlager nach Bodenschätzen bohren – das können wir nicht“, sagt Röhlig. Ein Restrisiko ist unvermeidlich. ■


Martin Borré und Konstantin Zurawski sind Wissenschafts- und Technikjournalisten sowie Gesellschafter des Redaktionsbüros Viermann GbR in Köln.

SCHLAMASSEL IN DER ASSE

Die Schachtanlage Asse II liegt in einem Salzstock bei Remlingen im Kreis Wolfenbüttel. 64 Jahre lang wurde dort Salz abgebaut, ab 1965 dann versuchsweise radioaktiver Abfall eingelagert. 1976 verbot das Atomgesetz die De-facto-Nutzung als Endlager. Insgesamt wurden 125 787 Fässer mit schwach- und mittelradioaktiven Abfällen in 13 Kammern und bis zu 750 Meter Tiefe gebracht. Das Problem: Manche alten Kammern reichen nah ans Nebengebirge heran. Sein Druck macht sie instabil. Die Folge: Decken bersten, Wasser dringt durch Risse ein. Das Bundesamt für Strahlenschutz prüft nun den Zustand des Mülls. Er soll zurückgeholt, neu verpackt und anderswo endgelagert werden.



STICH IN DEN SALZSTOCK VON GORLEBEN

Um die geologischen Zustände im Salzstock bei Gorleben genau zu erkunden, haben Ingenieure zwei Schächte fast 1000 Meter tief in den Untergrund getrieben. Falls sich bestätigt, dass sich der Salzstock für eine sichere Lagerung eignet, sollen darin künftig Fässer mit hochradioaktiven Abfällen aus ganz Deutschland für immer verschwinden.



WIE LANGE MUSS EIN LAGER DICHT BLEIBEN?

Ein Endlager darf keine gefährlichen Stoffe nach außen dringen lassen. Neue Technologien dazu sind vielversprechend.

Eine Million Jahre – das ist die Zahl, die in einem Dokument des Bundesumweltministeriums zu finden ist. Sie ist für die „direkte Endlagerung“ von hochradioaktiven Abfällen maßgebend. Das heißt: Die abgebrannten Brennstäbe kommen ohne Wiederaufarbeitung ins Endlager. Der komplette hochradioaktive Abfall, der seit 2005 in Deutschland anfällt, soll auf diese Weise entsorgt werden. Vor 2005 wurden abgebrannte Brennelemente aus Deutschland zur Wiederaufarbeitung nach Frankreich oder England gebracht. Seither ist das verboten. Die Zahl eine Million ist mehr oder weniger willkürlich festgelegt. Sie passt aber gut, weil sie erstens geologische Zeiträume beschreibt und zweitens sicherstellt, dass der hochradioaktive Abfall nach dieser Zeit weitgehend zerstrahlt ist. Er stellt dann keine Gefahr mehr für die Umwelt dar – darin sind sich die meisten Experten einig.

Es gibt allerdings auch kritische Stimmen, die das Konzept einer Endlagerung für mindestens eine Million Jahre infrage stellen. So regte Frank Schilling, Leiter der Arbeitsgruppe Petrophysik am KIT-Institut für Angewandte Geowissenschaften, vor Kurzem an, zunächst nach einem Standort Ausschau zu halten, wo sich die radioaktiven Abfälle für rund 500 Jahre sicher lagern lasse. Schillings Argumente: Ein solches Lager sei deutlich sicherer als die derzeit genutzten oberirdischen Zwischenlager, es ließe sich weitaus schneller verwirklichen als ein Langzeit-Endlager – und: künftige Technologien würden es vielleicht ermöglichen, den Atommüll unschädlich zu machen. Schon heute kennen die Forscher Techniken, die die Zeit bis zum weitgehenden Abklingen der Radioaktivität auf ein paar Tausend Jahre verkürzen und die Abfallmenge reduzieren könnten: sogenannte Partitioning- und Transmutations-Verfahren, kurz „P und T“. „P und T sind interessante, aber noch zu erforschende Techniken, die die Endlagerdauer von geologischen Zeiträumen auf technische reduzieren könnten“, sagen der Jülicher Energieforscher Dirk Bosbach und KIT-Nuklearexperte Horst Geckeis. Partitioning ist ein Trennverfahren. Der Atommüll, der aus unterschiedlichen Elementen und Verbindungen besteht, soll in möglichst viele und sauber separierte Einzelbestandteile getrennt werden. Das passiert chemisch – und zurzeit nur im Labor. Später, wenn alles funktioniert, soll der Prozess in großen Anlagen ablaufen. Das Problem: Die Elemente und Verbindungen im hochradioaktiven Abfall sind chemisch sehr ähnlich. Sie zu trennen, ist daher schwierig, wenn auch prinzipiell möglich. Um die Endlagerung zu vereinfachen, bedarf es aber eines weiteren Schritts: der Transmutation.

Dazu werden radioaktive Stoffe mit Neutronen beschossen, um ihre Halbwertszeit zu verringern. Plutonium-239 etwa hat eine Halbwertszeit von rund 24 000 Jahren. Durch Neutronenbeschuss kann man es in Cäsium-134 (Halbwertszeit: 2 Jahre) und Ruthenium-104 (nicht radioaktiv) spalten. Ein anderes Beispiel ist Jod-129 – ebenfalls Bestandteil von hochradioaktivem Abfall – mit einer Halbwertszeit von 17 Millionen Jahren. Transmutation kann es in das nicht-radioaktive Xenon-130 verwandeln. Würden P und T optimal funktionieren, ließe sich die Radioaktivität des Atommülls so stark verringern, dass man ein Endlager für nur noch ein paar Tausend Jahre bräuchte.

Doch so verlockend das Szenario erscheint: Ob es je großtechnisch funktionieren wird, ist unklar. Fraglich ist auch, ob bereits „konditionierter“ Abfall den Verfahren unterzogen werden kann und soll. Beim Konditionieren wird der Atommüll in Glas eingeschmolzen. Dieses Gemenge in seine Bestandteile zu zerlegen, gilt als extrem aufwendig und teuer. Dann bräuchte man doch ein Endlager für eine Million Jahre. Und: Sollten P und T zum Einsatz kommen, müssten neue risikobehaftete Anlagen gebaut werden. Am effizientesten wären die Techniken im Verbund mit Kernkraftwerken neuer Generationen. Die Nutzung von P und T würde den Ausstieg vom Atomausstieg bedeuten. ■




MÜLLMENGEN UND MILLISIEVERT

Bei radioaktivem Müll unterscheiden die Experten zwischen schwach-, mittel- und hochradioaktivem Abfall. Für schwach- und mittelradioaktiven Abfall gibt es in Deutschland das Endlager Schacht Konrad in Salzgitter, das sich im Ausbau befindet. Es ist für die Einlagerung von rund 300 000 Kubikmeter Atommüll zugelassen, was etwa dem Volumen eines mittelgroßen Containerschiffs entspricht. Das wäre Prognosen zufolge der gesamte schwach- und mittelradioaktive Abfall, der in Deutschland bis 2040 produziert sein wird – darunter kontaminierte Schutzanzüge, medizinische Abfälle sowie alte Anlagenteile aus Kernkraftwerken und Forschungsreaktoren. Unklar ist noch, ob in einigen Jahrzehnten der Atommüll vom benachbarten, einsturzgefährdeten Salzbergwerk Asse teilweise nach Konrad umgelagert wird. Die Menge an hochradioaktivem, Wärme entwickelndem Abfall, der an noch zu bestimmender Stätte endgelagert werden soll, beträgt rund 40 000 Kubikmeter. Zum Vergleich: Der Kirchenraum des Hamburger Michels umfasst 60 000 Kubikmeter. Vorgesehen ist, dass die Kapazität eines einzigen Endlagers dafür ausreicht.

Eine wichtige Größe zur Kennzeichnung der Gefährlichkeit von radioaktiven Stoffen ist die Radiotoxizität – angegeben in der Einheit Sievert. Sie umfasst Informationen zur Radioaktivität, also Strahlenart und -energie, sowie zur Aufnahme und Verweildauer im Körper. Die Radiotoxizität gibt also genauer darüber Auskunft, wie gesundheitsschädlich ein radioaktiver Stoff ist als etwa die Einheit Becquerel, die die mittlere Zahl der Atome angibt, die pro Sekunde zerfallen. Die mittlere Strahlenbelastung beträgt pro Einwohner in Deutschland 4,5 Millisievert pro Jahr. 55 Prozent davon gehen auf natürliche radioaktive Strahlung zurück, 45 Prozent verursachen medizinische Untersuchungen, vor allem das Röntgen. Strahlenbelastungen durch Kern- und Kohlekraftwerke, den Tschernobyl-Unfall, Kernwaffentests und Flugreisen sind zwar messbar, spielen im Mittel gegenüber der natürlichen und medizinischen Strahlenbelastung jedoch keine Rolle. Aber: Die Betonung liegt auf „im Mittel“. Die individuelle Strahlenbelastung variiert stark. So ist das Flugpersonal wegen der Höhenstrahlung einer relativ großen Strahlendosis ausgesetzt.

In den Sicherheitsanforderungen an ein Endlager für hochradioaktive Abfälle steht, dass die zusätzliche Strahlenbelastung dadurch 0,1 Millisievert pro Jahr nicht überschreiten darf. Schon ein Aufenthalt von wenigen Minuten in der Nähe von nicht abgeschirmtem hochradioaktivem Abfall kann tödlich sein.



IST MAN IM AUSLAND WEITER?

Noch ist weltweit kein einziges Lager für hochradioaktiven Abfall in Betrieb. Die Pläne dafür sind unterschiedlich weit gediehen – und verfolgen sehr verschiedene Ansätze.

55 Jahre nach Inbetriebnahme des ersten Kernkraftreaktors im nordwestenglischen Calder Hall gibt es weltweit noch immer kein Endlager für hochradioaktive Abfälle. Jährlich fallen laut EU-Energiekommissariat allein in der EU etwa 7000 Kubikmeter hochradioaktive Abfälle an, die wiederaufbereitet oder in Zwischenlager gebracht werden. Wann es in Deutschland ein Endlager für diesen Müll geben wird, ist offen. Sollte sich der Standort Gorleben als geeignet erweisen, könnte der Einlagerungsbetrieb wohl frühestens in den 2030er- Jahren starten. Tatsächlich gibt es nur zwei Länder – Finnland und Schweden –, die in der nahen Zukunft mit dem Bau eines Endlagers für hochradioaktive Abfälle beginnen werden. Und es gibt Länder, die ihren strahlenden Müll vorerst gar nicht auf Nimmerwiedersehen entsorgen wollen, wie die Niederlande und Spanien. Nur über Endlager für schwach- und mittelradioaktive Abfälle verfügen etliche Länder zum Teil schon seit Jahrzehnten.

Aktuell sind weltweit in 30 Ländern 443 Kernreaktoren in Betrieb sowie 62 Reaktoren in 15 Ländern im Bau. Dem Deutschen Atomforum zufolge gibt es Planungen für etwa 130 neue Reaktoren. Von den 27 EU-Ländern nutzen derzeit 15 die Kernkraft zur Energiegewinnung. Polen plant den Einstieg und Italien nach 24 Jahren den Wiedereinstieg in die Atomkraft – trotz der Ereignisse in Japan. Mit der Zahl der Länder, die Kernkraftwerke betreiben, steigt die mögliche Zahl der Endlager. Denn prinzipiell ist jedes Land zunächst selbst für die sichere Entsorgung seines strahlenden Mülls verantwortlich. Welchen Ansatz ein Land bei der Endlagerung verfolgt, bleibt ihm im Wesentlichen selbst überlassen. Die meisten Länder forschen nach Möglichkeiten, wie sich die alten Brennstäbe tief in der Erde in Salz-, Ton- oder Granitgestein lagern lassen – doch nicht alle.

„Der Aufwand, einen möglichen Standort zu erkunden, kostet viel Geld, und es braucht Know-how. Für Länder, die vielleicht nur ein Kernkraftwerk und entsprechend wenig Müll haben, kann es daher attraktiv sein, diesen zu exportieren“, sagt Klaus-Jürgen Röhlig, Leiter des Instituts für Endlagerforschung an der TU Clausthal. Auch die Niederlande haben nur ein Kernkraftwerk. Dort verfolgt man das Konzept der „langfristigen Zwischenlagerung“. Bei Vlissingen im Südwesten des Landes wird hochradioaktiver Abfall in einer oberirdischen Halle hinter 1,70 Meter dicken Betonwänden gelagert. Spanien hat ähnliches vor. „Diese Länder planen zwar langfristig eigene Tiefenendlager. Die Strategie mag aber auch sein, abzuwarten, bis mehrere andere Länder ein Endlager betreiben, um den Abfall dann exportieren zu können“, sagt Klaus-Jürgen Röhlig. Der Müll-Export könnte auch aus Sicherheitsaspekten interessant sein: „Vielleicht ist es sinnvoll, einem erdbebengefährdeten Land wie Japan den Atommüll abzunehmen.“ Wie aber ist der Status quo der Standortsuche in einzelnen Ländern? Ein paar Beispiele:

USA: Alles ist wieder offen

Die USA sind der größte Produzent von radioaktivem Abfall. Das Land verfügt über 104 zivil genutzte Kernreaktoren und etliche Reaktoren, die militärisch genutzt werden, etwa in Flugzeugträgern. Für schwach- und mittelradioaktive Abfälle gibt es bereits mehrere Endlager. Wo die USA ihre hochradioaktiven Abfälle lagern wollen, ist offen. Einem 1982 erlassenen Gesetz zufolge sollten mehrere Standorte untersucht werden. Untertage-Labors wurden in Granit und Tuffgestein angelegt. In Carlsbad, New Mexico, erkundeten Forscher eine Salzformation, in der seit 1999 schwach- und mittelradioaktive Abfälle, aber auch stark strahlende Abfälle aus der Kernwaffenproduktion eingelagert werden. Als Hauptlager für abgebrannte Brennstäbe galt das Augenmerk seit 1987 allein dem Standort Yucca Mountain, rund 160 Kilometer nordwestlich von Las Vegas in der Wüste von Nevada. Doch an der Eignung dieses Standorts gab es stets Zweifel: Die Region um Yucca Mountain ist Erdbebengebiet und vulkanisch aktiv. 2002 beschloss die Regierung unter Präsident George W. Bush dennoch den Ausbau zum Endlager. 77 000 Tonnen sollten bis zu 450 Meter tief im Tuffstein unter dem Gebirge eingelagert werden.

Weil Tuffstein, ähnlich wie Granit, Wasser führen kann, sollte der Abfall in zweischalige Behälter eingeschlossen werden: außen eine Schicht aus korrosionsbeständiger Nickel-Chrom-Legierung und innen eine Schicht aus Edelstahl. Jeder Behälter wäre nach dem US-Konzept zusätzlich mit einer Art Schutzdach aus Titan überdeckt, um ihn vor Feuchtigkeit und Steinschlag zu schützen. Derart gelagert sollte der Müll für 10 000 Jahre sicher sein – eine zu kurze Zeitspanne, wie Standortgegner kritisierten. 2009 stoppte Barack Obama das Projekt bis auf Weiteres. Derzeit werden neue Konzepte für ein Standort-Auswahlverfahren erarbeitet. Alternativen zu Yucca Mountain sind offiziell noch nicht benannt worden.

Frankreich: Rückholen möglich

Frankreich hat europaweit die meisten Kernreaktoren in Betrieb: 58 Stück. Seit 1991 sucht das Land nach Endlagern für radioaktive Abfälle. Oberflächennahe Lagerstätten für sehr schwach-, schwach- und mittelradioaktive Abfälle werden gefüllt oder sind bereits wieder verschlossen. Für die Endlagerung stark radioaktiver Abfälle sollten zwei Standorte näher untersucht werden. Voruntersuchungen gab es in Granit-, Salz- und Tongestein. Derzeit wird ein möglicher Standort genauer erkundet: Seit dem Jahr 2000 ist bei Bure in Lothringen ein Untertagelabor in Betrieb. In seiner Nähe soll der Abfall in einer 130 Meter dicken Tonsteinschicht rund 500 Meter unter der Erdoberfläche eingelagert werden. Der Ton von Bure weist kaum Verwerfungen auf, weshalb der Eintritt von Wasser als höchst unwahrscheinlich gilt. 2015, so der Plan, fällt die Entscheidung, ob dort Frankreichs Endlager gebaut wird. Frühestens 2025 könnte das Einlagern von hoch- und mittelradioaktiven Abfällen beginnen.

Geplant ist, den hochradioaktiven Müll so zu deponieren, dass er sich zurückholen lässt. Das ist vor allem wegen der möglichen Weiterbearbeitung der Abfälle durch Partition und Transmutation nötig (siehe „Wie lange muss ein Lager dicht halten?“ ab S. 92). Daher werden die Abfallbehälter in horizontalen Tunneln von 70 Zentimeter Durchmesser und 40 Meter Länge abgelegt. Ein Stahlrohr stabilisiert den Tunnel, Beton dichtet den Tunneleingang ab.

Finnland: Ab auf die Insel

Im Norden sind insgesamt 14 Kernreaktoren am Netz: 10 in Schweden, 4 in Finnland. Dazu kommen einige abgeschaltete Atommeiler. Die Endlagersuche läuft in enger Kooperation. „Eines der beiden Länder wird wohl als erste Nation über ein Endlager für hochradioaktive Abfälle verfügen. Vermutlich ist es Anfang der 2020er-Jahre so weit“, sagt der Clausthaler Endlagerforscher Klaus-Jürgen Röhlig. Auch Frankreich liege gut im Rennen. Finnland und Schweden verfolgen das gleiche Konzept für die Endlagerung: Mangels geologischer Alternativen kann nur in kristallinem Gestein eingelagert werden. In Finnland steht seit 1999 der Ort des Endlagers für ausgediente Brennelemente fest: die kleine Insel Olkiluoto, auf der das gleichnamige Kernkraftwerk steht und wo bereits ein Endlager für schwach- und mittelradioaktive Stoffe in Betrieb ist. Im Vorfeld waren drei weitere Standorte in der Diskussion.

In Schweden wurden zwischen 2002 und 2007 zwei Standorte auf Eignung untersucht: Östhammar und Oskarshamn. Bei beiden Orten befinden sich Kernkraftwerke. In Äspö, nahe Oskarshamn, ist seit 1990 ein Untertagelabor in Betrieb. Es liefert Daten zur Eignung von kristallinem Gestein und testet die Endlagertechnik. 2009 erhielt die Gemeinde Östhammar den Zuschlag für das Endlager. Es wird in direkter Nachbarschaft zum Kernkraftwerk Forsmark und einem Endlager für schwach- und mittelradioaktive Abfälle entstehen. Der Beginn der Bauarbeiten ist für 2015 geplant, der Endlagerbetrieb soll ab 2025 starten. Insgesamt sollen 12 000 Tonnen hochradioaktive Abfälle, vor allem abgebrannte Brennelemente, in 500 Meter Tiefe verbracht werden und dort 100 000 Jahre lang sicher lagern.

In Finnland umgeben Gneise, in Schweden Granit das geplante Endlager. Im spröden Gestein ist mit Wasseradern zu rechnen. Damit das Wasser nicht mit dem strahlenden Müll in Kontakt kommt, sind starke technische Barrieren erforderlich. In beiden Ländern sieht das konkret so aus: Die abgebrannten Brennstäbe werden in einen massiven Stahlzylinder gepackt, der seinerseits von einem Kupferzylinder umhüllt ist. Der Stahlzylinder soll vor allem für Stabilität sorgen, der Kupferbehälter dient als Korrosionsschutz. Ein Kupferbehälter ist rund fünf Meter lang und misst einen Meter im Durchmesser, die Wandstärke beträgt fünf Zentimeter. Gefüllt wiegt jeder Zylinder etwa 25 Tonnen. Allein in Schweden sollen 6000 dieser Behältnisse einzeln in Löchern im Granit versenkt werden. Der Raum zwischen Behälter und Granit wird mit Bentonit aufgefüllt, einem tonähnlichen Mineral, das Wasser aufnimmt, aufquillt und bindet – ähnlich wie Katzenstreu.

Die letzte Barriere

Der Bentonit dient als chemischer und mechanischer Puffer. Er soll Gesteinsbewegungen abfedern, Korrosion verhindern und im schlimmsten Fall die Verbreitung radioaktiver Substanzen verzögern, falls sie aus den Behältern austreten. Ein Gutachten eines unabhängigen Korrosionsexperten, in Auftrag gegeben von der schwedischen Strahlenschutzbehörde, hat zwar die Wirksamkeit dieses Schutzsystems in Zweifel gezogen. Demnach könnten bestimmte Schwefelverbindungen in sauerstofffreiem Wasser das Kupfer schon nach wenigen Hundert Jahren so korrodiert haben, dass nur noch der Bentonit als letzte technische Barriere die radioaktiven Partikel zurückhält. Die private Gesellschaft SKB, die für die Beseitigung des Atommülls in Schweden zuständig ist, sowie unabhängige Experten kamen aber nach neuen Untersuchungen zum Urteil: Die Schutzvorrichtungen sind ausreichend sicher. Neben der Einlagerung in Kristallingestein sind die aufwendigen technischen Barrieren der größte Unterschied zu deutschen Endlager-Konzepten. Die sehen vor, dass möglichst wenige technische Sperren nötig sind. Das Gestein in der Tiefe soll hierzulande so beschaffen sein, dass es den hochradioaktiven Abfall ohne Zusatzbehälter lange genug sicher einschließt. ■




WELCHES WIRTSGESTEIN IST DAS BESTE?

Ausgewählte Eigenschaften potenzieller Wirtsgesteine in Deutschland

Steinsalz Ton/Tonstein kristallines Gestein

Wärmeleitfähigkeit hoch gering mittel

Festigkeit mittel gering bis mittel hoch

Verformungsverhalten viskos (kriechfähig) plastisch bis spröde spröde

Hohlraumstabilität Eigenstabilität Ausbau notwendig hoch (ungeklüftet) bis gering (stark geklüftet)

Temperaturbelastbarkeit hoch gering hoch

Löslichkeit des Wirtsgesteins in Wasser hoch sehr gering sehr gering

Sorptionsvermögen des Wirtsgesteins für gelöste

Radionuklide sehr gering sehr hoch mittel bis hoch

Versatzmaterial (Barriere zwischen Behälter und Gestein) Salzgrus Bentonit Bentonit

Streckenausbau nicht erforderlich erforderlich gegebenenfalls erforderlich

Bergbauerfahrung sehr groß kaum groß

günstige Eigenschaft: grün, ungünstige Eigenschaft: rot, dazwischen: gelb

Die Tabelle zeigt verschiedene Eigenschaften von Wirtsgestein, das weltweit als Endlager infrage kommt. Zählt man die positiven Eigenschaften zusammen, liegt Steinsalz vorne. Doch Wissenschaftler warnen, diese Liste habe nur eine begrenzte Aussagekraft. Dirk Bosbach vom Forschungszentrum Jülich wollte sie am liebsten gar nicht zeigen: „Eine pauschale Aussage darüber, welches Wirtsgestein besser oder schlechter ist, lässt sich nicht treffen.“ Michael Sailer, Kernenergie-Experte am Öko-Institut, ergänzt: „Nur standortbezogene Untersuchungen mit dem dazugehörigen Endlagerkonzept können zeigen, ob ein konkreter Standort geeignet ist oder nicht.“



WIE MIT DER ANGST UMGEHEN?

Viele Kernkraftgegner fürchten jegliche Endlagerung von radioaktivem Abfall. Um Dampf aus der Debatte zu nehmen, müssen Politiker und Wissenschaftler neue Wege einschlagen.

Sie halten sich an den Händen und bilden eine kilometerlange Kette, sie marschieren protestierend durch die Städte: Die Endlagersuche in Deutschland bewegt und mobilisiert die Menschen wie kaum ein anderes Thema seit Gründung der Bundesrepublik. Im Versuch, sich auf einen Standort zur Endlagerung hochradioaktiver Abfälle zu einigen, stehen sich Bürgerbewegungen, Umweltschutzgruppen, Wissenschaft, Politik und Industrie in wechselnden Allianzen unversöhnlich und emotional aufgeladen gegenüber. Warum bietet dieses Thema so viel gesellschaftspolitischen Sprengstoff? Und wie lässt sich der Interessenkonflikt lösen?

Diesen Fragen spürt der Technik- und Umweltsoziologe Ortwin Renn von der Universität Stuttgart nach. Als Geschäftsführer der Forschungsgesellschaft Dialogik versucht er, Lösungen für gesellschaftliche Konflikte zu finden. So hat Dialogik im Auftrag des Schweizer Bundesamts für Energie Kommunikationsstrategien für die Endlagersuche in der Schweiz entwickelt, die halfen, einen Konsens bei der Auswahl eines Standorts zu finden. „Die Endlagerung radioaktiver Abfälle wird in Deutschland seit der Inbetriebnahme des ersten Versuchskraftwerks Kahl in Unterfranken 1960 äußerst kontrovers diskutiert“, sagt Renn. „Bis Mitte der 1960er-Jahre wurde die Kernkraft überwiegend positiv gesehen. Erst die Studentenbewegung stellte das technokratische System aus Politik und Großkonzernen infrage.“

Tschernobyl brachte den Verruf

Verschärft hat sich der Konflikt Anfang der 1970er-Jahre: mit der wachsenden Ökologiebewegung, der Gründung des Club of Rome – eines unabhängigen, internationalen Gremiums, das Zukunftsfragen der Menschheit diskutiert – und der Veröffentlichung des Buchs „Der Atomstaat. Vom Fortschritt in die Unmenschlichkeit“ des Zukunftsforschers Robert Jungk. 1979 gab es den ersten großen Reaktorunfall im US-amerikanischen Harrisburg. Spätestens am 26. April 1986, dem Tag der Katastrophe von Tschernobyl, geriet die Kerntechnik bei vielen endgültig in Verruf. Mit den Grünen gründete sich erfolgreich eine Partei, deren einigendes Ziel bis heute der Kampf gegen die Atomkraft ist. In jüngerer Zeit sorgten Castor-Transporte, das Gesetz zur Laufzeitverlängerung, das Desaster um das marode Endlager Asse und die Havarie der Reaktoren im japanischen Fukushima dafür, dass Kernenergie und die Endlagerfrage intensiv diskutiert werden.

Ortwin Renn attestiert einen Stigma-Effekt: „Zur Kernenergie gibt es in weiten Teilen der Gesellschaft einen grundsätzlichen Vorbehalt, gegen den kein Argument etwas bewirken kann. Das führt zur Polarisierung, Politisierung und symbolischen Überhöhung der Endlagerfrage.“ Es gehe dabei nicht allein um die technische Machbarkeit oder langfristige Sicherheit, sondern um prinzipielle Perspektiven gesellschaftlicher Entwicklung: Welche Risiken wollen wir in Kauf nehmen, um uns mit Energie zu versorgen? Für diejenigen, die den Atomstaat ablehnen, ist die Endlagerung zum Negativ-Symbol für den Nachhaltigkeitsgedanken geworden: Folgenden Generationen sollen keine Probleme hinterlassen werden, die man selbst nicht lösen konnte. „Bei allen Befragungen belegt die nukleare Endlagerlösung Spitzenplätze in der öffentlichen Wahrnehmung von Bedrohlichkeit – weltweit“, sagt Renn.

Müllhalde der Nation

Zu der negativen Grundhaltung und ideologischen Überhöhung kommt das NIMBY-Problem. NIMBY steht für „Not In My Backyard“ („Nicht in meinem Hinterhof“): Ort und Region, in dem ein Endlager entstehen soll, sehen sich extrem benachteiligt. Die ganze Welt profitiert, doch der Ort trägt alle Nachteile, wird zur Müllhalde der Nation – so der Eindruck der Bevölkerung. Angst macht sich breit: Bauern fürchten um den Absatz ihrer Ernten, Industriebetriebe könnten abwandern, Menschen ziehen fort, Grundstückspreise fallen. „Diese Zukunftsangst schafft ein hohes Mobilisierungspotenzial“, sagt Renn. Es gründen sich Protestbewegungen wie „Republik Freies Wendland“, „Arbeitsgemeinschaft Schacht Konrad“ oder „Bäuerliche Notgemeinschaft Lüchow-Dannenberg“. Sie kämpfen gegen Beschlüsse der Politiker, die als ungerecht und aufgezwungen empfunden werden. Das Vertrauen in die politischen Entscheidungsträger ist nachhaltig erschüttert, deren Autorität wird angezweifelt. Auch der für Laien oft unverständliche Diskurs der Wissenschaft trägt zur Verunsicherung bei. Die oft widersprüchlichen Äußerungen der Experten erscheinen nicht überprüfbar. Renn erklärt: „Bewegungen brauchen einen Kulminierungspunkt, um Menschen zu mobilisieren. Dafür eignet sich die Endlagerproblematik ausgezeichnet.“ Doch für eine Lösung der Standortfrage ist die Zuspitzung kontraproduktiv.

In dieser Atmosphäre geraten Sachargumente in den Hintergrund, die Auseinandersetzung wird emotional geführt. „Menschen sind leicht verführbar. Selbst wer in anderen Bereichen rational handelt und strukturiert denkt, folgt oft einer Argumentation, wenn sie in die gewünschte Richtung geht“, sagt der Angstforscher Borwin Bandelow, Leiter der Abteilung Psychiatrie und Psychotherapie an der Universitätsklinik Göttingen. Die Angst vor der radioaktiven Katastrophe schwebt wie ein Damoklesschwert über allem. „Wenn eine Gefahr unbeherrschbar erscheint, wird die statistische Häufigkeit ihres Eintretens meist stark überschätzt“, sagt Bandelow. Für viele Menschen spielt die nach wissenschaftlichem Ermessen extrem geringe Wahrscheinlichkeit eines Zwischenfalls in einem Endlager als Argument keine Rolle. Er kann ja jederzeit eintreten. Ortwin Renn ergänzt: „Die Zufälligkeit des Ereignisses ist der eigentliche Risikofaktor. Die Vorstellung, dass die Katastrophe zu jedem beliebigen Zeitpunkt eintreten kann, erzeugt ein Gefühl von Bedrohung und Machtlosigkeit.“ Die abstrakte Angst vor Radioaktivität kann der Mensch nur mit Vernunft bewältigen. Werden Vernunftargumente aber nicht mehr zugelassen, fordern die Menschen ein Nullrisiko und sind zu keinen Kompromissen bereit. „Herrscht die Angst in den Köpfen, kann man sich den Mund fusselig reden“, sagt Borwin Bandelow. Für die Politiker ist diese Situation ein kaum zu lösendes Dilemma, glaubt Renn: „Sie haben ihre Legitimität als alleinige Entscheidungsträger verloren und werden die Endlagerfrage nicht länger von oben herab durchsetzen können, ohne große gesellschaftliche Verwerfungen hervorzurufen.“

die kraft der argumente

Wie aber lassen sich die Ängste abbauen und die verfahrene Situation lösen? Neue Wege müssen gefunden werden, um Entscheidungen zu legitimieren. Ein umfassender Beteiligungsprozess muss alle Gruppen auf Augenhöhe an einen runden Tisch bringen. „Die Standortwahl wird von der Gesellschaft nur dann akzeptiert, wenn sie durch die Kraft der Argumente und den Einbezug aller relevanten Werte und Interessen legitimiert ist“, ist Renn überzeugt. Wichtig für die Legitimation einer Standortentscheidung ist aus seiner Sicht auch die Auswahl der Wissenschaftler, die etwa die Anforderungen für ein sicheres Endlager festlegen sollen. „Diese Forscher müssen über alle Zweifel erhaben sein“, sagt der Techniksoziologe. Außerdem sollten neben Gorleben weitere Standorte erkundet werden. Dann würde die Bevölkerung die Entscheidung für einen Endlagerstandort erheblich besser akzeptieren, und man hätte Alternativen, falls sich Gorleben doch als ungeeignet erweisen sollte. ■




WO DER MÜLL GEBUNKERT WIRD

17 Kernkraftwerke produzieren in Deutschland 22 Prozent des elektrischen Stroms – und lassen dabei große Mengen von radioaktivem Müll zurück. Dazu kommen strahlende Abfälle aus Forschung, Industrie und Medizin. Sie werden bisher in diversen Zwischenlagern gehortet – die größten davon sind in Gorleben und Ahaus in Nordrhein-Westfalen.



MEHR ZUM THEMA

Internet

Ausführliche Informationen zur Endlagerung vom Bundesamt für Strahlenschutz: www.bfs.de/de/endlager

Weltweite Aktivitäten zur Endlagerung (Deutsche Gesellschaft zum Bau und Betrieb von Endlagern für Abfallstoffe): www.dbe.de/de/endlagerung/ weltweite-aktivitaeten-kopie-1/index.php

Informationen und aktuelle Meldungen vom Bundesumweltministerium: www.bmu.de/atomenergie_ver_und_ entsorgung/aktuell/1155.php

Institut für Nukleare Entsorgung am KIT: www.ine.kit.edu

Institut für Endlagerforschung an der TU Clausthal-Zellerfeld: www.ielf.tu-clausthal.de

Forschung für nukleare Entsorgung und Reaktorsicherheit am FZ Jülich: www.fz-juelich.de/iek/iek-6

Dialogik-Homepage (Prof. Ortwin Renn): www.dialogik-expert.de



MEHR TRANSPARENZ BEI DER SUCHE!

Fest steht: Atommüll ist gefährlich und muss sicher weggeschlossen werden. Und: Eine beständige geologische Struktur in großer Tiefe ist die sicherste Atommüll-Lagerstätte. Atommüll ins Meer zu kippen, über viele Tausend Jahre in einem oberirdischen Zwischenlager zu lassen oder ihn mit einer Rakete ins Weltall zu schicken – das sind keine ernst zu nehmenden Alternativen. Fest steht auch: Jede Entsorgungsmöglichkeit für Atommüll birgt ein Restrisiko für die heute und in Zukunft lebenden Menschen. Doch im Unterschied zu Kernkraftwerken besteht keine Möglichkeit zu sagen: „Ich will dieses Risiko nicht in Kauf nehmen.“ Das Risiko der Endlagerung ist der Preis, den alle Atomstaaten dafür zahlen müssen, dass sie sich für die Nutzung der Kernkraft entschieden haben.

Forscher arbeiten viel mit Szenarien und Wahrscheinlichkeiten, um die Langzeitsicherheit eines möglichen Endlagers zu berechnen. Kritik daran fällt leicht: Es gibt immer Szenarien und Gefahren, die sich kein Mensch ausdenken kann. Das stimmt zwar – diese Kritik hilft aber nicht weiter. Die Konsequenz wäre nämlich, kein Endlager zu bauen. Fest steht aber: Deutschland braucht ein Endlager für hochradioaktive Abfälle. Und wer sich mit Wissenschaftlern unterhält, die sich mit der Entsorgung von radioaktivem Abfall befassen, wird zum Schluss kommen, dass sie versuchen, ein – unter den genannten Voraussetzungen – sicheres Endlager zu ermöglichen. Die Fachleute, egal aus welchem Kernkraft-Lager sie kommen, sind sich einig: Es spricht aus wissenschaftlicher und technischer Sicht nichts gegen den Bau eines sicheren Endlagers.

Es sind weniger die technischen Probleme, die einer Lösung der Endlagerfrage im Wege stehen, als die gesellschaftlich-politischen Konflikte. In Deutschland ist das Thema Endlagerung oft mit der individuellen Einstellung zur Kernenergie verknüpft. Wer gegen Atomkraftwerke ist, der ist auch gegen alle Aktivitäten in Sachen Endlager. Die Proteste gegen Castor-Transporte zeigen das. Emotionen bestimmen die Debatte. Zudem haben die Politiker Fehler gemacht: Sie haben – zusammen mit der damaligen Gesellschaft für Strahlenforschung, heute Helmholtz Zentrum München – mit der Asse ein Paradebeispiel für ein gescheitertes Endlager-Projekt geliefert. Und die Festlegung auf Gorleben als alleinigen Erkundungsstandort setzte das falsche Signal. Das Problem ist nicht, dass die Entscheidung auf Gorleben gefallen ist. Das Problem ist, dass nicht ehrlich genug, transparent genug und verständlich genug erklärt wurde, warum. Bei vielen Menschen hat sich die Meinung verfestigt, dass die Entscheidung vor allem aus wirtschaftlich-politischen Machtinteressen heraus getroffen wurde. Und das macht Angst.

Die Aufgabe von Politikern und Wissenschaftlern ist es, den Menschen diese Angst zu nehmen. Dazu müssen sie Erkenntnisse und Entscheidungen transparent, nachvollziehbar und überprüfbar machen. Neben Gorleben muss noch ein zweiter, vielleicht auch ein dritter Standort erkundet werden. Denn selbst wenn Gorleben technisch gesehen ein sehr guter Standort sein sollte – die Bürger werden es weder glauben noch akzeptieren. Sie werden glauben, dass getrickst und gemauschelt wurde, bis das gewünschte Ergebnis feststand. Die großen Energiekonzerne dürften ein Interesse daran haben, dass Gorleben rasch zum Endlager gekürt wird. Schließlich müssen sie die Erkundung von Endlagerstandorten bezahlen. Davon abgesehen könnten Gerichte die mögliche Standortwahl Gorleben eines Tages kippen. Dann stünde man wieder ganz am Anfang. Und der Atommüll wäre immer noch da. ■




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