AtomindustrieDas Weltgifterbe
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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.

Plutonium

1940 beschießt der Nuklearphysiker Glen Seaborg Uran mit Deuterium und Neutronen und erhält Plutonium 239. Dieses Isotop, das bei der Kernspaltung Energie freisetzt und in der Natur nur in geringen Mengen vorkommt, kann nun künstlich hergestellt werden. 1945 lässt US- Präsident Harry Truman zwei Atombomben über Japan abwerfen: Über Hiroshima eine Bombe mit Uran, über Nagasaki eine mit Plutonium.

Leichtwasser-Reaktor

Der Begriff fasst die weitverbreiteten Druckwasser- und Siedewasser-Reaktoren zusammen. Sie werden mit leichtem, also normalem Wasser gekühlt. Schwerwasser-Reaktoren funktionieren mit angereichertem Wasser. Im Brutreaktor wiederum kühlt flüssiges Metall wie etwa Natrium die Brennstäbe. Großbritannien schließlich betreibt ausschließlich gasgekühlte Reaktoren.

Uranvorkommen

Anders als Plutonium ist Uran ein in der Natur häufig vorkommendes, schwachradioaktives Metall. Das wichtigste Abbaugebiet befindet sich in Südaustralien. Große Uranreserven gibt es auch in Kanada, Kasachstan und Russland. Die DDR war früher der drittgrößte Produzent weltweit. Heute wird in Deutschland kein Uran mehr abgebaut.

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!«

Leserkommentare
    • erika88
    • 28. Januar 2013 19:01 Uhr
    1. [...]

    Entfernt, da unsachlich. Danke, die Redaktion/jp

  1. Vor 100 Jahren ist die Titanic wegen primitiver Navigation gegen einen Eisberg gefahren. Automobile waren Exoten und Pferdekutschen die Normalität. Internet, Flugzeuge, Satelliten und Mobiltelefone waren Science-Fiction.

    Ich glaube, dass die Menschheit sich in den nächsten hundert Jahren ebenfalls weiter entwickeln wird und entweder Atommüll recyceln oder anständig entsorgen kann.

    Egal was man mit dem Atommüll macht: Bitte nicht unrückholbar für 1.000.000 Jahre einlagern mit unvorhersehbaren Schäden. Sondern oberflächennah, kontrolliert und rückholbar "zwischenlagern".

    Vielleicht ist die Raumfahrt in 50-100 Jahren so weit, dass man das in der Sonne entsorgen kann (zum Beispiel).

    Sicher ist das nicht, aber sicherer als ein "geologisch stabiles" Endlager.

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    würde mehr Energie kosten als dieser Müll jemals erzeugt hat.
    Außerdem besteht immer die Chance daß eine Rakete abstürzt und auf der Erde einschlägt.

    Auch die Transmutation wird gerne als "große Hoffnung" bezeichnet um Atommüll zu entschärfen. Das ist zwar schon möglich, aber die Hunderte Mrd Euro die das kosten wird sollen dann gefälligst auch die Verursacher dieses Atommülls bezahlen!
    Sie können sich aber drauf verlassen daß Schwarzgelb dies verhindern wird.

    Als ob wir die Erde nicht schon genug zugemüllt hätten, jetzt denken wir schon laut darüber nach, auch noch unser Weltall vollzumüllen, weil wir hier nicht mehr wissen, wohin mit dem Schrott. Und Ihr Ansinnen, eine Rakete zu bauen, die Müll auf der Sonne entsorgt, ist ja echt niedlich. Das wird werder in 100, in 1000 noch in 1000000 Jahren passieren. Es sei denn, es gibt Materialen und elektronische Systeme, die das aushalten. Da wird Ihnen wohl jeder halbwegs seriöse Wissenschaftler bestätigen, dass wird nie der Fall sein.

    Das Beispiel zeigt doch, dass er ach so billige Atomstrom eben nie billig war. Atomstrom war bis unters Dach hoch subventioniert, was wir letztlich über unsere Steuern bezahlt haben. Das Gemeine an dieser elenden Strompreisdiskussion ist doch, dass die wahren Kosten für Atomstrom nie auf der Stromrechnung auftauchten, der DAS (Dümmste Anzunehmende Stromkunde) also dachte, Atomstrom sei billig und jetzt fängt man an, jedes noch so kleine Pöstchen, was mit erneuerbaren Energien zu tun hat, auf die Stromrechnung raufzupacken. Und der DAS (siehe oben) denkt, "Scheiße, sind erneuerbare Energien teuer. Ich will meinen billigen Atomstrom zurück!" Wäre man genauso ehrlich mit dem Atomstrom gewesen, hätte es ihn nie gegeben.

    Reicht Ihnen die Utopien bzgl. des "schnellen Brüters" nicht aus?

    Wenn sie den "science fiction Technik" Joker ziehen wollen, spielt es übrigens keine Rolle, ob sie den Müll in einem abgeschlossenen Tiefenlager oder im Garten verbuddeln, in spätestens 50.000 Jahren kann man das Zeug "rausbeamen" oder sich gleich "in den Tank" schütten - zukünftige Technologie machts möglich.

    Ihren Vorschlag "in die Sonne schiessen" sollte in der Zwischenzeit lieber nicht realisiert werden. Sollte ein Großtransport auf dem Weg zur Sonne in der Erdatmosphäre explodieren (dieser Fall ist aber statistisch sicher vernachlässigbar), könnte die Zukunft "strahlender" werden, als jemals gedacht.

    Zukunftsprognosen sind übrigens trügerisch. Hier die "treehugger" Variante: In 70.000 Jahren wenden sich alle von jeglicher Technologie ab, leben einfach und als Naturburschen im Einklang mit der Natur. Irgenwann finden Sie Atommüll-Endlager und nutzen diese als Wallfahrtsorte (da ist es auch immer so schön warm). Sie verstehen garnicht, warum alle dahinsiechen. Ihr qualvolles Ableben (müssen) sie als "naturgegeben" hinnehmen, da ihnen jegliches Verständnis für Technik und kausale Zusammenhänge fehlt.

    FAKT ist, das wir einen SEHR großen Wechsel auf die Zukunft ausstellen, den zukünftige Generationen (sofern vorhanden) einlösen müssen, ob sie wollen/können oder nicht.

    Meine Utopie finden in Weißrussland praktisch in Ansätzen schon statt. Die Menschen siechen dahin, wissen aber noch, warum.

  2. und die Verursacher dieses Atommülls zur Rechenschaft u. Kostenübernahme zu verpflichten möchte Altmaier mit seinen aktuellen Vorschlägen die Erneuerbaren Energien stoppen.
    Für Asse, Morsleben u. Schacht Konrad zahlen bisher die Bürger u. nicht die Atomlobby. Und im BMU ist der oberste Lobbyist Gerald Hennenhöfer, Mitverursacher dieser Endläger, auch unter Altmaier als oberster Atomaufseher immer noch tätig.

    Mit dieser schwarzgelben Regierung wird es auch keine Lösung mehr geben! Abwählen!

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    Sie machen mir Angst!
    Sie meinen, daß in 100 jahren noch immer die CDU und die FDP regieren werden? Also, da mache ich es doch lieber wie der User, auf den sich ihr Kommentar bezieht. Ich glaube! Glaube war schon immer gut. Glauben, daß man das Zeug igendwann vewenden kann, in die Sonne schiessen kann, vielleiht auch in Sonnenstudios einsetzen kann, oder was weiß ich.

    Ich hoffe doch, daß sich die Menschheit wenigstens ein wenig weiter entwickeln wird, und Parteien wie die heutigen, von etwas demokratischerem, gerechterem oder doch wenigstens vernüftigerem abgelöst werden.

    Brandtsch, Sie behaupten: "Für Asse, Morsleben u. Schacht Konrad zahlen bisher die Bürger u. nicht die Atomlobby."

    Mal abgesehen davon, dass "Atomlobby" jetzt nicht der richtige Begriff ist oder meinen Sie der Lobbyist zahlt (?): Können Sie zu Ihrer o. g. Behauptung auch die Fakten/Zahlen aus verlässlicher Quelle liefern (also nicht Greenpeace oder so Quatsch).

    Nach Gesetz zahlen die Betreiber die Entsorgung des von Ihnen stammenden Mülls selbst.

  3. würde mehr Energie kosten als dieser Müll jemals erzeugt hat.
    Außerdem besteht immer die Chance daß eine Rakete abstürzt und auf der Erde einschlägt.

    Auch die Transmutation wird gerne als "große Hoffnung" bezeichnet um Atommüll zu entschärfen. Das ist zwar schon möglich, aber die Hunderte Mrd Euro die das kosten wird sollen dann gefälligst auch die Verursacher dieses Atommülls bezahlen!
    Sie können sich aber drauf verlassen daß Schwarzgelb dies verhindern wird.

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    "Atommüll in die Sonne zu schießen würde mehr Energie kosten als dieser Müll jemals erzeugt hat.
    Außerdem besteht immer die Chance daß eine Rakete abstürzt und auf der Erde einschlägt."

    1. War es von mir nur ein Beispiel

    2. Ich ging von einer Entwicklung der Technik aus. Eine Transatlantikflug war früher nur für die Superreichen möglich und auch nicht so sicher wie heute. Die Raumfahrt entwickelt sich ja auch weiter.

    3. Zur Transmutation kann ich mangels Qualifikation keine Aussage machen.

    wenn man Transmutationsanlagen baut. Wissen sie nicht habe mich mal schlau gemacht.
    383 Mio. € plus 20 Mio. €/Jahr laufende Kosten (http://www2.physik.uni-bielefeld.de/fileadmin/user_upload/theory_e6/Bach...), damit könnte man 227 kg pro Jahr transmutieren. Bei 2000 Tonnen bräuchte man also 10 Anlagen um das angesprochene Plutonium zu verarbeiten. Macht also ca. 5 Milliarden.
    Gebe jetz noch mal die selbe Summe als Entwicklungskosten dazu, dann bin ich bei 10 Milliarden Euro, das wäre weniger als die gesamte Ökostromförderung in D im Jahre 2011 um die 11 Mill./Jahr im letzten Jahr waren es wohl 14 Mill./Jahr. Es ist immer so schön auf Kernenergie einzuhauen, die sicherlich ihre Gefahren hat, aber alle EE Gläubigen verzichten immer gerne auf die Kosten ihrer Religion und wie diese im Verhältnis zu anderen Energiearten steht, ausngtuem Grund qwie man an Solarworld sieht Firma ist unwirschaftlich trotz massiver Investitionen und der Chef kauft sich für mehrere Millionen erstmal noch ein Schloß.
    http://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/unternehmen/solarworld-der-chef-ka...

    Die dt. pc GM sind die größten Scheinheiligen die zur Zeit auf der Erde wandeln.

  4. Gerade reines Plutonium wäre für Transmutationsanlagen der ideale Ausgangsstoff. Wenn es möglich wäre, das Plutonium zu nutzen in Transmutationsanlagen oder in speziell dafür geeigneten Reaktoren, dann könnte man die Endlagerzeit schon deutlich reduzieren, weil sie durch das Plutonium dominiert wird. Man würde dann von 200 000 Jahren schon auf einige zehntausend Jahre kommen, also das um einen Faktor zehn reduzieren. Das wäre schon ein erster Ansatz. Und wenn man dann noch weiter gehen würde und man wäre in der Lage, die minoren Aktiniden, das sind die schweren Atomkerne außer dem Plutonium zu transmutieren, die sind ein weiteres Problem, dann könnte man auch auf weniger als 1000 Jahre kommen. Das wäre natürlich der Optimalfall. Aber ob das technisch umsetzbar ist, das bleibt noch zu untersuchen. Jedenfalls würde man zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen - man könnte die Lagerzeit für Plutonium radikal reduzieren und man würde dabei auch noch Energie gewinnen.
    Die Transmutation funktioniert im Laborversuch bereits, industriell werden wir noch einige Jahrzehnte darauf warten müssen. Aber wer diese Technik zuerst besitzt, wird einen interessanten Markt besetzen.

    4 Leserempfehlungen
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    • bayert
    • 28. Januar 2013 22:18 Uhr

    wird das Endlagerproblem nicht lösen. Wahrscheinlich werden weniger Endlager benötigt. Wer trägt die Kosten für die Entwicklung der Verfahren und den Betrieb der Reaktoren (für die Transmutation)?

    Ich möchte mich Ihrer Hoffnung, der Transmutation, anschließen!

    Kurz was Transmutation ist: Man separiert spaltbares Material, welches nicht in einem normalen Leichtwasserreaktor gespalten werden kann (also Müll) ab. Das wird dann mit Neutronen beschossen, sodass die Kerne gespalten werden und irgendwann weniger radioaktiv sind.
    Man kann sich das so vorstellen: Ein normaler Kernreaktor brennt von alleine. Bei einem Partitionsreaktor muss man immer ein Feuerzeug drunter halten, sonst geht er schnell aus.

    Die Transmutation kann innerhalb ca. 100 Jahr die thermische Energie, welche über 2000 Jahre abgegeben wird auf 25% reduzieren. (S.53 http://www.oecd-nea.org/science/reports/2009/nea6194_transition_scenario...).

    Langfristig sollen 99% vermieden werden, so steht es zumindest im Artikel "Transmutation von radioaktivem Abfall" Physik Journal 9 (2010) Nr. 11.

    Das hört sich nicht wirklich traumhaft an, ist aber eine signifikante Verbesserung. Allerdings ist mein Eindruck, dass die Kosten noch nicht berechenbar sind. Ich habe mich mal wirklich längere Zeit damit auseinandergesetzt, aber eine wirklich zuverlässige Zahl ist nicht dabei rausgekommen. Das liegt vor allem auch daran, dass die notwendigen Reaktoren noch nicht vorhanden sind.

    Allerdings sehe ich auch keine Alternativen. Andere Konzepte sind nicht nachhaltig (Endlagern) oder riskant (schneller Brüter).

    Daher muss Separation und Transmutation unbedingt in eine Debatte über den Atommüll miteinbezogen werden!

  5. "Atommüll in die Sonne zu schießen würde mehr Energie kosten als dieser Müll jemals erzeugt hat.
    Außerdem besteht immer die Chance daß eine Rakete abstürzt und auf der Erde einschlägt."

    1. War es von mir nur ein Beispiel

    2. Ich ging von einer Entwicklung der Technik aus. Eine Transatlantikflug war früher nur für die Superreichen möglich und auch nicht so sicher wie heute. Die Raumfahrt entwickelt sich ja auch weiter.

    3. Zur Transmutation kann ich mangels Qualifikation keine Aussage machen.

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  6. ... das Überbleibsel der sauberen und vor allen günstigen Energieerzeugung, denen in den Vorgarten kippen, die sich daran dumm und dämlich ver... äh es nur für uns Konsumenten getan haben. Die können dann auch die aus dem anderen Lager zu Grillparties für die gute Zusammenarbeit dorthin einladen.

    Wäre das nichts?

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