Folgen der Atomkraftnutzung: Der Traum von Atommüll ohne Schrecken
Die sogenannte Transmutation soll hochradioaktive Abfälle unschädlich oder sogar energetisch nutzbar machen. Ist das realistisch?
Theoretisch kann man radioaktiven Müll atomphysikalisch „verbrennen“: Man wandelt langlebige radioaktive Substanzen in kurzlebige um. Oder in stabile, die gar nicht mehr strahlen. Was nach Zauberei klingt, ist angewandte Kernphysik – Transmutation heißt das Prinzip. Aber ist es eine praktikable Lösung zur Beseitigung des vorhandenen Atommülls?
Das Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung (Base) zeigt sich skeptisch gegenüber dieser Technik und stützt sich dabei auf ein neues Papier der International Nuclear Risk Assessment Group (INRAG) in Wien, die eng mit dem Öko-Institut in Darmstadt verbunden ist.
Am 26. April 1986 kam es im ukrainischen, damals sowjetischen Tschornobyl (russisch Tschernobyl) zum Super-GAU. Eine radioaktive Wolke verseuchte große Teile Europas. 40 Jahre später blickt die taz in einem Schwerpunkt zurück und nach vorn. Die taz verwendet bei ukrainischen Orten grundsätzlich die Schreibweise in Landessprache, nicht die russische – so auch bei Tschornobyl.
Konkret geht es immer um zwei Aspekte – Partitionierung und Transmutation (P&T). Bei der Partitionierung werden die verschiedenen radioaktiven Substanzen getrennt, ehe sie transmutiert, also umgewandelt werden. Die heiklen Stoffe sind die transuranen Stoffe, von denen Plutonium der bekannteste ist.
„Je nach Szenario würden für die Transmutation des gesamten deutschen Inventars von rund 148 Tonnen transuraner Elemente etwa 15 bis 25 Reaktoranlagen benötigt“, so das Base. Die Anlagen bräuchten dafür „selbst unter optimistischen Annahmen“ 150 bis 500 Jahre. Gleichwohl blieben immer langlebige radioaktive Abfälle übrig, die eine Endlagerung erforderlich machten.
Alter Hut?
Grundsätzlich neu ist Transmutation nicht. Im Deutschland des späten 20. Jahrhunderts war bereits eine Atomwirtschaft im Aufbau, die technologisch eine Art von P&T war: Die Partitionierung sollte in der Wiederaufarbeitungsanlage in Wackersdorf erfolgen, die Transmutation im Schnellen Brüter in Kalkar. Die eine Anlage wurde jedoch nie fertiggestellt, die andere ging wegen Sicherheitsbedenken nie in Betrieb.
Auch heute noch halten manche Atomphysiker bei der Nutzung von Transmutation im Grundsatz am alten Konzept von Wackersdorf und Kalkar fest und wollen Energie gewinnen. Andere beschränken sich auf die Behandlung des Atommülls.
Der Atomingenieur Bruno Merk, der in Liverpool forscht, gehört zur ersten Gruppe. Für ihn stellt sich die Ablehnung der Transmutation durch das Base so dar, als hätte man „die Windkraft nach Growian gestoppt“. Growian war ein Windprojekt der 1980er Jahre, das aufgrund von Materialproblemen scheiterte, ehe die Windkraft dann doch technisch reüssierte.
Zwei Umsetzungen
Auch bei der Transmutation habe es große Fortschritte gegeben, man müsse sie nur wollen, sagt Merk. „Wir könnten aus dem deutschen Atommüll Strom für 300 Jahre gewinnen.“ Es sei nachgewiesen, dass ein Reaktor mit abgebranntem Brennstoff langfristig betreibbar sei. Das Konzept mit dem Namen iMAGINE komme ohne eine separate Wiederaufarbeitung aus und biete eine „restlose Nutzung des Energiegehalts abgebrannten Brennstoffes“, sowie eine „Verringerung der Endlagerherausforderung durch verbesserte Sortierung“. Langlebige Abfälle würden von wärmeproduzierenden Abfällen getrennt und könnten separat gelagert werden.
Die Firma Transmutex hingegen, die aus dem Umfeld des Teilchenbeschleunigers Cern heraus gegründet wurde, will den Atommüll durch schnelle Neutronen behandeln. Zusammen mit der Bundesagentur für Sprunginnovationen hat sie 2025 eine Studie veröffentlicht, wonach sich die Menge des deutschen Atommülls so um den Faktor 10 und die Radioaktivität um den Faktor 1.000 reduzieren lasse. Vor allem brauche man kein Endlager mehr für eine Million Jahre: „Von den Abfällen sind aufgrund der Behandlung nur noch kurzlebigere Isotope übrig, deren Strahlung nach 800 Jahren auf dem Niveau von Natururan liegt“, sagt Guido Houben, Geschäftsführer von Transmutex Deutschland.
Transmutex gehe es alleine um eine sinnvolle Lösung des Müllproblems – und um die Gewinnung von Radioisotopen für die Medizin. Die Energie, die für den Beschleuniger und die vorherige elektrochemische Partitionierung der Brennstoffe benötigt wird (auch ein anderes Verfahren als die einstige Technik der Wiederaufarbeitung), lässt sich jedoch spielend aus dem Prozess heraus gewinnen. Die Inbetriebnahme einer Anlage sei „technisch bis etwa 2035 möglich“, heißt es.
Skeptiker nicht überzeugt
Das Base und seine Gutachter bleiben trotzdem skeptisch gegenüber der Transmutation: Das jüngste Papier der Inrag räumt zwar ein, dass aus Sicht des Unfallrisikos „beschleunigergetriebene Reaktoren gegenüber Leichtwasserreaktoren erhebliche Vorteile bieten“, gleichwohl könnten auch hier schwere Unfälle „derzeit nicht ausgeschlossen werden“. Houben glaubt jedoch, dass es keine unkontrollierbare selbstständige Kettenreaktion geben kann, weil der Protonenstrahl, der beim Auftreffen auf Schwermetallatome die Neutronen freisetzt, einfach abgeschaltet werden könne. Ein Stromausfall zum Beispiel beende den gesamten Prozess.
Damit wird die Debatte um das Thema Transmutation wohl nicht mehr verstummen – zumal die Standortentscheidung für ein Endlager für hoch radioaktive Abfälle in Deutschland noch lange dauern wird. Sie dürfte frühestens in den 2060er Jahren fallen. Welche Konzepte zur Behandlung des Atommülls die Wissenschaftler dann zu bieten haben werden, vermag heute niemand vorauszusehen.
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