Die Tauben versetzten die nordenglische Kleinstadt Seascale an der Irischen See in Aufruhr. »Die beiden alten Damen, die 1998 dort drüben wohnten, haben sie gefüttert«, sagt Martin Forwood von der örtlichen Umweltorganisation Core Cumbria und deutet auf eines der Reihenhäuser an der Strandpromenade. Ein Hotelbesitzer aus der Nachbarschaft habe sich damals über den Taubendreck geärgert und die Vögel mit behördlicher Erlaubnis töten lassen. Doch niemand wollte die toten Tiere wegräumen: Sie hatten ihre Nester im drei Kilometer entfernten Sellafield. Dort steht eine der größten Nuklearanlagen der Welt, und auf dem Gelände gibt es viele warme Nischen. Die Laboruntersuchung brachte Gewissheit: Die Kadaver waren radioaktiv. Sie mussten in einem Lager für schwach strahlenden Atommüll entsorgt werden. »Schuld war das Plutonium« , sagt Martin Forwood, »britisches Plutonium, japanisches Plutonium und deutsches Plutonium. Es hat unsere Tauben in fliegenden Atommüll verwandelt.«

Atommüll-Endlager - Wohin mit dem Atommüll? ZEIT-Redakteur Frank Drieschner über die schwierige Endlagersuche Seit fast 50 Jahren streitet Deutschland um mittlerweile mehr als 12.000 Tonnen strahlendes Material, das sicher untergebracht werden muss. ZEIT-Redakteur Frank Drieschner über die schwierige Suche nach einem geeigneten Endlager.

Auf dem Betriebsgelände der Wiederaufbereitungsanlage Sellafield lagern 112 Tonnen reines Plutonium , es ist das größte zivile Plutoniumlager der Welt. Ursprünglich glaubte man, mit dem aufgearbeiteten Atommüll günstig Strom erzeugen zu können, im eigens dafür konzipierten Schnellen Brüter. Doch der Traum vom Reaktor, der seinen eigenen Abfall verzehrt, droht zum Albtraum zu werden. Und während Länder wie Großbritannien, Deutschland und die USA verzweifelt nach Wegen suchen, den Stoff loszuwerden, findet die gefährliche Utopie des Plutoniumkreislaufs in China, Russland und Indien neue Anhänger – allen Gefahren zum Trotz.

Immer wenn ein Atomkraftwerk Strom aus der Kernspaltung von Uran erzeugt, entsteht dabei Plutonium. Es ist radioaktiv und hochgiftig. Schon wenige Mikrogramm können Krebs auslösen. Kein anderer Stoff, der in so kleinen Dosen tödlich wirkt, wurde je in so großen Mengen produziert. Und natürlich ist Plutonium auch noch auf andere Weise gefährlich: 1945 tötete eine Atombombe mehr als 70.000 Menschen in der japanischen Stadt Nagasaki, Zehntausende starben an den Spätfolgen.

Wie viel Plutonium die Ingenieure und Militärs nach Jahrzehnten des Wettrüstens und der zivilen Atomstrom-Produktion angehäuft haben, lässt sich nur grob schätzen: Bis zu 2000 Tonnen könnten sich als Bestandteil von abgebranntem Kernbrennstoff angesammelt haben, verteilt auf Abklingbecken und Zwischenlager in aller Welt. Daraus lassen sich nicht so einfach Atombomben bauen, weil das Plutonium mit anderen Stoffen im Brennelement eingeschlossen ist. 250 Tonnen reines Plutonium jedoch haben die Atommächte für ihr nukleares Arsenal produziert, es wird streng bewacht. Aber dann sind da noch einmal 250 Tonnen aus der Wiederaufbereitung – das Erbe der Technikutopie vom geschlossenen Brennstoffkreislauf. Genug für Tausende Nuklearsprengköpfe des Nagasaki-Typs. Diese Erbschaft kann man nicht einfach ausschlagen wie die Schulden der Großtante. Das Plutonium existiert – und es muss weg. Nur wohin?

Das Gelände der Nuklearanlage Sellafield beginnt gleich hinter dem Bahnhof. Wer sich zu nah an den Zaun heranwagt, wird sofort von Sicherheitskräften umringt, die Maschinengewehre vor der Brust tragen: »Could we have a look at your documents, please?« Hinter dem Zaun Gestalten mit Schutzhelmen, die Hürden überspringen, robben, schießen: Sicherheitskräfte beim Einsatztraining. »Irgendwann ist ein Lageplan von Sellafield im Internet aufgetaucht«, sagt der Atomkraftgegner Martin Forwood. »Seitdem finden hier regelmäßig Übungen zur Verhütung von Terroranschlägen statt.«

Sellafield betreibt eine von zwei Plutoniumfabriken in Europa, die andere ist die Wiederaufbereitungsanlage in La Hague. In Sellafield stehen Gewerbehallen, Schornsteine, Bürokomplexe, Kühltürme und Reaktorkuppeln inmitten von grünen Hügeln. Da gibt es die beiden alten Plutoniumreaktoren, die früher Munition für das britische Atombombenprogramm produzierten. Sie stammen aus den fünfziger Jahren, als Sellafield noch Windscale hieß. Ein Brand im Jahr 1957 löste dort eine der ersten schweren Katastrophen des Nuklearzeitalters aus.

Hier steht auch die Wiederaufbereitungsanlage Thorp, wo abgebrannter Kernbrennstoff aus Atomkraftwerken in Salpetersäure aufgelöst wird, um daraus Plutonium und Uran wiederzugewinnen. In den Jahren 2004 und 2005 liefen durch ein Leck im Rohrsystem unbemerkt 83.000 Liter radioaktive Flüssigkeit mit 160 Kilogramm Plutonium in ein Becken. Die Brühe wurde abgepumpt, der Betreiber musste 500.000 Pfund Strafe zahlen.

Und schließlich gibt es die Fertigungsanlage für Mischoxid-Brennstoff, kurz: Mox, in der Plutonium und Uran zu neuen Brennelementen verarbeitet werden. Wegen technischer Schwierigkeiten produzierte die Anlage bislang nur einen Bruchteil der angekündigten 120 Tonnen Mox pro Jahr.

Ursprünglich war der Mox-Brennstoff für den Betrieb der Schnellen Brüter gedacht. Weil diese jedoch nie gebaut wurden oder vor Inbetriebnahme als Ruinen endeten, war bald eine andere Lösung im Gespräch: das Verbrennen in Leichtwasser-Reaktoren. Allerdings können die britischen Atomkraftwerke den Mox-Brennstoff nicht selbst verbrauchen, weil sie mit Gas gekühlt werden. Die AKWs, die man mit Mox-Brennstoff betreiben kann, stehen in Frankreich – und in Deutschland.

Für die Endlagerung ist reines Plutonium nicht geeignet

Tatsächlich stammen bis zu sieben Tonnen des Sellafield-Plutoniums aus dem Recycling deutscher Brennelemente. Die deutschen AKW-Betreiber waren ursprünglich vertraglich verpflichtet, Sellafield die entsprechende Menge an Mox-Brennstäben abzunehmen. Im September und November wurden 16 davon ins AKW Grohnde geliefert, begleitet von Protesten. Mox-Brennelemente seien unter anderem wegen der aufwendigen Handhabung etwa 30 Prozent teurer als Brennelemente aus reinem Uran, teilt Grohnde-Betreiber E.on mit. Trotzdem muss Deutschland Dutzende Mox-Brennelemente abnehmen. Wie konnte es nur so weit kommen? 

Der Schnelle Brüter in Kalkar, die Wiederaufbereitungsanlage in Wackersdorf und die Mox-Kernbrennstoff-Fabrik in Hanau kosteten Milliarden, ohne jemals in Betrieb zu gehen. Doch seit Mitte der siebziger Jahre war die Wiederaufbereitung vorgeschrieben. Sie lieferte den AKW-Betreibern den Nachweis der »schadlosen Verwertung« – und entschärfte so den Konflikt um das Endlager Gorleben. Deshalb schickten die deutschen Betreiber weiter ihren abgebrannten Kernbrennstoff zur Wiederaufbereitung nach Frankreich und Großbritannien, obwohl in Deutschland niemand mehr an ein Atommüll-Recycling im Schnellen Brüter glaubte.

Erst 2005 gab die Bundesregierung den offiziellen Ausstieg aus der Wiederaufbereitung bekannt. Das Plutonium aus den Altverträgen muss Deutschland dennoch zurücknehmen. In Frankreich, Großbritannien und Belgien laufen noch Aufträge über 244 Mox-Brennelemente. Sie alle müssen irgendwie angeliefert und verbraucht werden, bevor der letzte deutsche Meiler heruntergefahren wird.

Die Kleinstadt Harwell, 25 Kilometer südlich von Oxford und damit weit entfernt von Sellafield, ist Sitz der Nuclear Decommissioning Authority (NDA), der für nukleare Entsorgungsfragen zuständigen Behörde. Adrian Simper ist hier als strategischer Leiter verantwortlich für Sellafield. Dass die britische Strategie der Wiederaufbereitung in der Sackgasse steckt, ist spätestens seit dem Atomunglück von Fukushima offensichtlich, wo es zur Kernschmelze von Mox-Elementen kam. Im August 2011 gab Großbritannien die Schließung der Sellafield-Mox-Fabrik bekannt, weil die Anlage von technischen Dauerproblemen geplagt war und mit Japan obendrein ihren letzten großen Auslandskunden verloren hatte.

»Ja, wir sitzen auf riesigen Plutoniumbeständen und haben jetzt keine Kernbrennstoff-Fabrik mehr«, gibt Simper zu. »Es ist Zeit, zu überlegen, was wir mit unserem Plutonium anfangen. Zunächst einmal müssen wir dafür sorgen, dass es für viele Jahrzehnte sicher gelagert wird.« Doch wie schützt man 112 Tonnen Plutonium vor Flugzeugabstürzen, Erdbeben, Überschwemmungen, Stromausfällen, Terroranschlägen? Simper schüttelt lächelnd den Kopf: Die Informationen über die technischen Sicherheitsstandards der Lagerstätte sind geheim.

Würde man das Plutonium als Müll deklarieren, erklärt Simper, müsste man eine schlüssige Entsorgungsstrategie vorweisen. »Unsere Regierung hat sich kürzlich dafür ausgesprochen, Forschung und Entwicklung weiterzuführen, um den Energiegehalt des Plutoniums zu nutzen. Voraussichtlich wird das Plutonium in Leichtwasser-Reaktoren eingesetzt werden, deren Bau Großbritannien in den kommenden Jahren plant.« Dafür wäre dann aber auch der Bau einer neuen Mox-Anlage nötig.

Für einen Teil des Plutoniums aus deutschen Beständen gibt es eine neue Regelung: Vier der sieben Tonnen hat jetzt die NDA in ihren Besitz genommen. Und die vereinbarte Produktion weiterer Mox-Kernbrennstäbe soll künftig der französische Nuklearkonzern Areva übernehmen. »So vermeiden wir teure Atomtransporte, und Großbritannien bekommt die Kosten für das Management des Plutoniums erstattet«, sagt Simper. »Aus Sicht der britischen Steuerzahler ist es also ein guter Deal und auch für unsere deutschen Kunden von Vorteil.«

Die Wiederaufbereitung, die Großbritannien einst mit Blick auf den Schnellen Brüter im großen Stil begann, hat dem Land ein gewaltiges Sicherheitsproblem beschert. Reines Plutonium, das nach der Wiederaufbereitung nicht mehr von dem stark strahlenden Mantel aus Atommüll umgeben ist, ist ein Waffenstoff. Obwohl es extrem gefährlich ist, kann man seine radioaktive Strahlung leicht abschirmen; es ist ein sogenannter Alphastrahler. Sollten sich je Handlanger von Terroristen oder Diktatoren Zugang zu einer Lagerstätte verschaffen, könnten sie es ziemlich einfach heraustragen.

Für die Endlagerung ist reines Plutonium daher nicht geeignet. Die paradoxe Lösung dieses Problems: Bevor man das mühsam separierte Plutonium in einer Matrix aus Glas oder Keramik endlagerfähig macht, müsste man es wieder mit anderem Atommüll vermischen, der Gammastrahlung abgibt. Das würde den Diebstahl erheblich erschweren. Doch solange ein Fünkchen Hoffnung auf ein Plutoniumrecycling besteht, lässt sich die Suche nach einem Endlager in die ferne Zukunft verschieben, und das Plutonium bleibt in Sellafield zwischengelagert.

Am 20. Dezember 1951 flackerten in der Halbwüste des Bundesstaates Idaho im Mittleren Westen der USA vier Glühbirnen auf. Der Strom, der sie zum Leuchten brachte, wurde erzeugt vom ersten Atomkraftwerk der Welt. Der Meiler war ein Reaktortyp, der später als Schneller Brüter berühmt werden sollte. Damals in Idaho schien die Vision vom geschlossenen Brennstoffkreislauf für einen Moment zum Greifen nah.

Schnurgerade zieht sich die Straße durch die grasbewachsene Ebene. Das Betriebsgelände des staatlichen Forschungszentrums Idaho National Laboratory (INL) umfasst 2300 Quadratkilometer Wüstenlandschaft. Insgesamt 52 Testreaktoren gab es hier. Die meisten sind zu Industrieruinen geworden. »Where peaceful power was born« steht auf einer riesigen Schrifttafel über dem Eingang zu dem Reaktorgebäude, das heute ein Wissenschaftsmuseum ist. Ein mit Plexiglas abgeschirmtes Loch im Boden gibt den Blick nach unten frei – mitten in den Reaktorkern hinein. »Das Kühlmittel Natrium wurde von der Hitze hier im Reaktorkern auf fast 320 Grad Celsius erwärmt: 1300 Liter pro Minute, und das durch Kernbrennstoff, der lediglich die Größe eines Fußballs hatte«, schwärmt Don Miley, der im INL für die historischen Führungen zuständig ist. »Das nenne ich Energiedichte!«

"Angst behindert nur die Arbeit"

Im Jahr 1953 gelang den hiesigen Forschern der Nachweis für den bis dahin nur theoretisch vorhergesagten »Brutprozess«: Im Schnellen Brüter wird die nukleare Kettenreaktion mithilfe von schnellen Neutronen am Laufen gehalten und nicht mit abgebremsten, wie im Standardmeiler. Daher dient Natrium als Kühlmittel, denn anders als Wasser bremst es die Neutronen kaum ab. Der Schnelle Brüter kann mit dem Plutonium gefüttert werden, das er während des Spaltprozesses selbst erzeugt hat. Man müsste also nur das Plutonium aus dem abgebrannten Kernbrennstoff herausisolieren und als Mox-Brennstoff von Neuem im Reaktor einsetzen, und schon hätte man den Atommüll reduziert und Rohstoff gewonnen. Das war jedenfalls die Idee.

Doch dann wurden immer neue Uranvorkommen entdeckt. Warum sollte man also aufwendig Plutonium aus wiederaufbereitetem Atommüll herausziehen, wenn der Standard-Kernbrennstoff auf dem Weltmarkt günstig zu haben war?

Hinzu kamen Sicherheitsbedenken. Im Schnellen Brüter, warnten Kritiker, könne die nukleare Kettenreaktion wegen des hochkonzentrierten Plutoniums schnell aus dem Ruder laufen. Aufwendige Sicherheitsvorrichtungen machten die Reaktoren immer teurer. Fast alle Schnellen Brüter, die später weltweit ans Netz gingen, produzierten statt Strom vor allem Störfälle und Skandale. 

In den USA wurde das endgültige Ende der Brüter-Programme von einer Plutoniumdetonation ausgelöst: Am 18. Mai 1974 führte Indien seinen ersten erfolgreichen Atomwaffentest durch. US-Präsident Jimmy Carter fürchtete jetzt, die Plutoniumwirtschaft könne unberechenbaren Regimen auf legalem Handelsweg Atombombenmunition in die Hände spielen. Der Traum vom geschlossenen Brennstoffkreislauf wurde zum Albtraum.

Heute wird in der staatlichen Nuklearanlage Savannah River in South Carolina erstmals seit Jimmy Carter wieder eine Fabrik für Mox-Kernbrennstoff gebaut. Denn im Jahr 2010 beschlossen die USA und Russland die gemeinsame Abrüstung von je 34 Tonnen Waffenplutonium. Von 2018 an soll das Plutonium als Kernbrennstoff verwendet und somit für Waffen untauglich gemacht werden – allerdings nicht in einem Schnellen Brüter, sondern in den amerikanischen Leichtwasser-AKWs.

Im Januar dieses Jahres veröffentlichte eine von US-Präsident Barack Obama einberufene Expertenkommission namens Blue Ribbon Richtlinien zum künftigen Umgang mit der strahlenden Altlast von 70.000 Tonnen abgebranntem US-Kernbrennstoff. Ein Endlager sei unverzichtbar, heißt es in der Expertise. Schnelle Reaktoren (sie funktionieren wie Schnelle Brüter, haben aber keine Brutelemente) seien nach wie vor technisch unausgereift. Sie böten kurzfristig keine Perspektive für die Atommüll-Entsorgung. Die Wiederaufbereitung gilt in den USA und Europa längst als Schildbürgerstreich. In Russland, China und Indien aber träumt die Wissenschaft bis heute vom geschlossenen Brennstoffkreislauf.

Dort, wo es sonst nichts gibt als Birkenwälder, Datschen und russisch-orthodoxe Klöster, 110 Kilometer südwestlich von Moskau, liegt das Städtchen Obninsk: breite Alleen, repräsentative Gebäudefassaden – sowie Nuklearlaboratorien und Kernforschungsinstitute in jeder Straße. Zwischen Blumenrabatten streben Männer und Frauen mit Laptoptaschen in Richtung der Institute. Eine Stadt im Aufbruch. Die Krisenstimmung der neunziger Jahre: verflogen. Der Exodus unterbezahlter Wissenschaftler ins Ausland: Vergangenheit. Der Überlebenskampf der Institute: gewonnen.

Am Stadtrand erstreckt sich das weitläufige Gelände des renommierten Physikalisch-Energetischen Instituts (IPPE). Der einzige Schnelle-Neutronen-Reaktor der Welt, der seit über 30 Jahren weitgehend skandalfrei mit voller Leistung Strom produziert, stammt aus dem Hause IPPE. Er steht am Ural und gehört zum Atomkraftwerk Belojarsk. Der Vorzeigereaktor läuft allerdings mit Uran.

Heute nutzt Russland vor allem Druckwasser-Reaktoren aus eigener Produktion. Doch schon in wenigen Monaten will es den ersten Prototyp einer neuen Generation Schneller Reaktoren ans Netz bringen. Der soll, Folge des Abrüstungsabkommens mit den USA, 34 Tonnen Waffenplutonium verbrennen. Die Plutoniumkonzentration des Mox-Brennstoffs soll hier fast fünfmal so hoch sein wie beispielsweise in Deutschland. Einer der gefährlichsten Stoffe der Welt in einem der störanfälligsten Reaktortypen der Welt – unter dem politischen Unbedenklichkeitssiegel der Abrüstung ist das möglich.

Unbefugten ist der Zutritt zum Institutsgelände verwehrt. Man kann den IPPE-Sprecher Wladimir Kagramanjan nur in einem nahe gelegenen Café treffen. Er referiert über den wachsenden globalen Energiebedarf und über Rohstoffreserven, die zur Neige gehen, und erinnert an überfüllte Zwischenlager und Endlagerstandorte, die wieder aufgegeben wurden. »China, Indien und die Schwellenländer entwickeln sich rasant, sie brauchen Energie«, sagt er. »Die Welt braucht Plutonium! Dank Indien und China wird sich die Energiewirtschaft in Richtung Schnelle Reaktoren bewegen. Und Russland ist heute das einzige Land, das diese Technologie beherrscht.«

26 neue Atomreaktoren will Russland in den kommenden Jahren bauen. Ein Teil davon sollen Schnelle-Neutronen-Reaktoren sein, die Mox-Kernbrennstoff mit einer hohen Beimischung von Plutonium nutzen. Davon profitiert auch das Institut für Atomenergie in Obninsk. Es ist Russlands renommierteste Kerntechnik-Kaderschmiede, hier büffeln über 4000 Studenten Atomphysik, Reaktortechnik und Radiologie. Danil Popowitsch etwa will sich auf die Forschung und Entwicklung der neuen Schnellen Brüter spezialisieren. Die Sicherheitsbedenken, die Störfälle der Vergangenheit und die Befürchtungen, dass dieser Reaktortyp Diktatoren und Terroristen Bombenmaterial in die Hände spielen könnte: Das alles quittiert der Student mit einem Schulterzucken. »Angst behindert nur die Arbeit. Es gibt keine Gefahr, es gibt nur Bereiche, die eine höhere Verantwortung verlangen«, sagt der angehende Nuklearingenieur. »Neue Technologien muss man souverän angehen. Dann wird alles gut.«