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Atommüll

Radioaktive Abfälle sind Stoffe, die nicht wiederverwertbar sind und deren Radioaktivität gewisse Werte in der Strahlenschutzverordnung übersteigen. Sie sind teilweise giftig, krebserregend, äußerst langlebig, wegen ihrer Radioaktivität schwer zu handhaben und sie eignen sich zum Teil auch zum Bau von Atombomben.

Die Gefährlichkeit dieser Stoffe rührt von ihrer Radiotoxizität her. Wie stark aktiv ein Stoff ist, wird durch die spezifische Radioaktivität, die heute in Becquerel (Bq) bzw. in Curie (Ci) gemessen wird, angegeben. Ein Becquerel bedeutet, daß in einer Sekunde ein Teilchen zerfällt; ein Curie sind 37 Mrd. Zerfälle pro Sekunde (37 GBq = 1 Ci). Man muß allerdings noch weitere Punkte, wie die Halbwertszeit oder die Art der Strahlung (Alpha, Beta, Gamma) berücksichtigen, um die wirkliche Gefährlichkeit zu erkennen.

Heutzutage wird die Strahlenbelastung, die früher in rem gemessen wurde, in Sievert (Sv) angegeben. Diese Einheit berücksichtigt Art und Gefährlichkeit der Strahlung, sowie die Energiemenge, die pro Kilogramm Körpergewicht absorbiert wird. Die natürliche Strahlenbelastung liegt im Jahr durchschnittlich bei 1,5 – 2,5 mSv (Millisievert). Durch ein atomares Endlager dürfte der Mensch pro Jahr mit höchstens 0,3 mSv zusätzlich belastet werden.

Radioaktive Abfälle lassen sich nach gewissen Gesichtspunkten einordnen. Man kann sie nach ihrem Aggregatzustand in fest, flüssig und gasförmig, nach ihrer Behandlung in brennbare und kompaktierbare, nach ihrer Radioaktivität in leicht- , mittel- und hochaktive Abfälle unterteilen. Weltweit gibt es für die Einteilung jedoch keine einheitliche Regelung. Weil man aufgrund der natürlichen Radioaktivität keine klaren Grenzen ziehen kann, gibt es nur grobe Eingrenzungen:

  • Schwachradioaktive Abfälle (LAW = low radioactive waste / bis 3,7×109 Bq/m3) benötigen weder Abschirmung noch Kühlung, da sie nicht wärmeentwickelnde Abfälle sind (z.B.: kontaminierte Kittel, Putzlappen,…)
  • Mittelaktive Abfälle (MAW = medium radioactive waste / 3,7×109 Bq/m3 – 3,7×1014 Bq/m3) brauchen Abschirmung aber keine Kühlung, ihre Wärmeentwicklung ist vernachlässigbar (z.B.: Anlagenteile, die  nur kurzen Kontakt mit Radioaktivität hatten, …)
  • Hochaktive Abfälle (HAW = highly radioactive waste / über 3,7×1014 Bq/m3) müssen gekühlt und abgeschirmt werden. Dieser wärmeentwickelnde Müll kommt meistens direkt aus dem Reaktor, und bleibt noch jahrelang heiß.

Die folgende Grafik zeigt die spezifische Aktivität natürlicher Strahlenquellen und die von Abfällen. Der Abfall mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung ist hell, der wärmeentwickelnde Abfall ist dunkel dargestellt.

F

via http://www.univie.ac.at/pluslucis/FBA/FBA95/Fruehwirth/frueh.pdf

Wie gehen andere europäische Staaten mit dem Thema Atomkraft um?

In Deutschland ist der Streit um die Atomenergie und die Endlagerung radioaktiver Abfälle zum Wahlkampfthema geworden. Anderswo wird darüber weniger heftig diskutiert.

Weltweit sind

  • 435 Atomkraftwerke (Akw) in Betrieb.

Die Internationale Atomenergiebehörde listet

  • 52 Reaktoren auf, die sich im Bau befinden.
  • 13 Meiler werden seit mehr als 20 Jahren aufgeführt, bei
  • 26 werden zeitliche Verzögerungen angegeben.
  • 2008 gingen mehrere Akw vom Netz, aber keines in Betrieb.
  • Das durchschnittliche Alter weltweit beträgt 25 Jahre, stillgelegt wird nach etwa 22 Jahren.
  • In Europa sind derzeit zwei Akw im Bau: in Finnland und in Frankreich.
  • Großbritannien, Schweden und Italien haben einen Wiedereinstieg in die Atomkraft angekündigt.
  • Neben Deutschland, das rund 23 Prozent seines Strombedarfs durch Kernenergie abdeckt, wollen Belgien, die Niederlande, Slowenien und Spanien aus der Atomenergie aussteigen.

USA
Die Debatte um Kernkraft und Endlager in den USA wird anders geführt als in Deutschland. Atomstrom ist kaum umstritten und der Anteil an der Stromversorgung mit rund 20 Prozent geringer als in Deutschland. Seit Jahrzehnten ist kein neues Kernkraftwerk gebaut worden. Neuerdings gilt mehr Atomstrom wegen der geringen Emissionen als Teil einer Strategie gegen die Erderwärmung. Der Abfall aus den 104 Reaktoren wird bisher in mehr als hundert Zwischenlagern in der Nähe aufbewahrt. Die Suche nach einem oder mehreren Endlagern ist kompliziert, weil neben dem verbrauchten zivilen Brennstoff auch Atomabfälle aus dem militärischen Bereich entsorgt werden müssen. Andererseits ist die Suche einfacher als in Deutschland, da es riesige dünn besiedelte Gebiete gibt. Seit gut 20 Jahren galten die Yucca-Berge in Nevada als geeignetes Endlager. Rund 13 Milliarden Dollar wurden für Erforschung und Ausbau der Anlage ausgegeben. Unter George W. Bush hieß es, die USA würden dort das weltweit erste genehmigte Endlager haben. Doch im März 2009 stoppte Steven Chu, Energieminister der neuen Regierung unter Barack Obama, den Ausbau und ordnete die Suche nach einer Alternative an. Die rund 60 000 Tonnen Atommüll seien bis dahin gut in Zwischenlagern aufgehoben.

CHINA
Wie die Chinesen zur Atomenergie stehen, ist schwer zu sagen. Pressefreiheit existiert nicht. Es ist aber anzunehmen, dass die Mehrheit der Kernenergie positiv gegenübersteht. Denn zum einen zieht das Land einigen Stolz daraus, Atommacht zu sein. Zum anderen sieht die Kommunistische Partei in der Atomenergie wie in der Kohlekraft oder erneuerbaren Energien ein Mittel zur Entwicklung. China lagert abgebrannte Brennelemente bisher in regionalen Zwischenlagern und arbeitet den Atommüll zudem wieder auf. Für die Endlagerung hochradioaktiven Mülls plant auch China eine unterirdische Lagerung. 1985/86 fand eine erste Standortbewertung statt. In der Diskussion sind derzeit fünf mögliche Standorte. Am weitesten geplant ist einer in der Wüste Gobi. Das Gestein, in dem der Müll versenkt werden könnte, ist Granit.

RUSSLAND
Die russische Zustimmung zur Atomenergie ist ungebrochen. Nach einer Umfrage des Lewada-Zentrums im Frühjahr 2008 sind 72 Prozent dafür. Russland hat bis in die 90er Jahre hinein Atommüll in der Ostsee, dem Nordatlantik und dem Nordpazifik versenkt. Er stammte zumeist von den Atom-U-Boot-Flotten. Zudem ist Atommüll auf mehreren wenig bewohnten Halbinseln gelagert worden und teilweise in Lagerschiffen aufbewahrt. Auch Russland arbeitet abgebrannte Brennelemente in Tscheljabinsk wieder auf. 2015 soll eine weitere Aufarbeitungsanlage in Krasnojarsk in Betrieb gehen. Dort gibt es auch ein zentrales Zwischenlager für hochradioaktiven Müll. Russland sucht derzeit nach einem Standort für ein oder mehrere Endlager, als geeignete Gesteinsformationen gelten Salz, Granit, Lehm und Basalt. Die Suche ist offenbar noch nicht weit gediehen. Laut Bundesamt für Strahlenschutz wird schwach- und mittelradioaktiver Müll „oberflächennah“ gelagert.

GROßBRITANNIEN
Tony Blair verkündete 2006, die „Atomkraft ist wieder da“. Seither steuern die Briten nach einem Baustopp von zwei Jahrzehnten in ein neues Atomzeitalter. 19 alternde Akw sollen ersetzt werden, sechs bis acht sind in Planung. 2017/18 soll der erste von vier neuen Meilern eines vom französischen Stromversorger EdF geleiteten Konsortiums ans Netz gehen. Die Briten stehen zwar nicht begeistert hinter den Plänen, widersetzen sich aber auch nicht. Parteipolitisch ist der Kurs in die Atomkraft unumstritten. Nach einer neuen Umfrage des Guardian würden 32 Prozent sogar ein Akw im 30-Kilometer-Umkreis ihrer Wohnung akzeptieren. Das Atommüllproblem wird mit langer Perspektive angegangen. Hoch- und niedrig strahlender Müll wird an etwa zehn Stellen überirdisch gelagert, vor allem in der Wiederaufbereitungsanlage Sellafield. In Trawsfynydd in Wales wurde ein altes Akw in eine Lagerstätte für 333 Müllbehälter umgebaut, die bis 2096 bleiben sollen. Nur zwei von 13 möglichen Gemeinden haben sich freiwillig als Endlagerstandorte für den Müll in tiefen geologischen Schichten angeboten – trotz hoher finanzieller Anreize. Die Endlagerung kann frühestens 2050 umgesetzt werden.

FRANKREICH
Die Franzosen akzeptieren, dass 70 Prozent ihres Stromverbrauchs durch Atomkraft gedeckt wird. Doch mit den Problemen der Nuklearenergie möchten sie nichts zu tun haben. Das zeigte sich, als die Nationale Agentur für die Verwaltung radioaktiver Abfälle nach einem Standort für die Endlagerung schwach aktiven aber lang strahlenden Mülls suchte. Sie schrieb 3115 Gemeinden im Nordosten an, die wegen des granithaltigen Tonbodens infrage kamen. 40 zeigten sich, auch wegen der zu erwartenden finanziellen Zuflüsse, interessiert. Drei kamen in die engere Auswahl. Nach Protesten mussten die Bürgermeister jedoch einen Rückzieher machen. Seitdem dauert die Suche nach einem Standort für die Aufnahme der bis 2030 anfallenden 150.000 Kubikmeter schwach strahlenden Mülls an. Ungeklärt ist auch die Frage der Lagerung hochaktiven Mülls. Ein Versuchslabor bei Bure in Lothringen, an dem sich auch Deutschland finanziell beteiligt, hat noch keine Ergebnisse gebracht. Die Anrainer befürchten, dass es nicht, wie versprochen, bei einem Versuchslabor bleibt.

SCHWEDEN
Schweden hatte nach der Katastrophe in Tschernobyl den Ausstieg aus der Atomenergie beschlossen. Doch die konservative Regierung hat gerade den Wiedereinstieg durchgesetzt. Das Argument: Klimaschutz. Offenbar hat die Regierung dabei die öffentliche Meinung hinter sich. Seit 1985 gibt es in Schweden das Zwischenlager „Clab“ in der Nähe des Akw Oskarshamn für hochradioaktive Abfälle. Und seit diesem Sommer gibt es auch einen Standort für ein unterirdisches Endlager. Es soll in Forsmark errichtet werden und erfreut sich dort großer Zustimmung. Schwedische Gemeinden haben sich freiwillig als mögliche Standorte gemeldet. Am Ende wurde Oskarshamm ausgewählt, da es dort bereits ein Testendlager gab. Für 12.000 Tonnen abgebrannte Brennstäbe wird in 500 Metern Tiefe im Felsgestein eine auf 100.000 Jahre unzugängliche Lagerstätte gebaut. Das Endlager soll 2020 in Betrieb genommen werden. Schweden betreibt drei Akw mit insgesamt zehn Reaktoren.

FINNLAND
Finnland ist bei der Suche nach einem Endlager für hochradioaktiven Atommüll weltweit am weitesten. Dort gibt es nahezu keine Opposition gegen Atomkraftwerke. „Besser Atomenergie als Energie von den Russen“, sagen viele. Die Papier-, Chemie- und Metallindustrie verbraucht so viel Energie, dass der Stromverbrauch pro Kopf etwa doppelt so hoch ist wie in Deutschland. Das Endlager soll in Eurajoki an der Südwestküste gebaut und 2020 in Betrieb genommen werden. Der Ort hat gute Erfahrungen mit der Atomenergie. Zwei Reaktoren stehen schon lange hier. Der dritte wird gebaut. Wann er ans Netz gehen wird, ist offen: Die Probleme beim Bau sind gewaltig. Das Endlager in Granit soll drei Milliarden Euro kosten. In zehn Jahren könnten die ersten Brennstäbe dort gelagert werden. 2120 soll das Lager geschlossen werden.

SCHWEIZ
Die Schweiz sucht derzeit nach einem Atomendlager in Tongestein. 2008 hat die zuständige Bundesbehörde sechs mögliche Regionen benannt, in denen Atommüll gelagert werden könnte, davon kämen drei auch für die Lagerung von hochradioaktivem Müll in Frage. Alle drei Standorte liegen in unmittelbarer Nachbarschaft zu Deutschland, weshalb ein deutsches Expertengremium einbezogen worden ist. Da jeder Standortbeschluss durch einen Volksentscheid aufgehoben werden könnte, bemüht sich die Schweiz um ein demokratisches Verfahren. In der Schweiz gibt es wie in Deutschland eine starke Anti-Akw-Bewegung.

via tagesspiegel

Wie ist die Perspektive der Atomkraft? Kommt sie nur in Betracht, weil eine andere, größere Gefahr – die Klimakatastrophe – droht und müssen wir dann mit AKWs à la Tschernobyl leben?

Frankreich, mit 53 Reaktoren Europas Atom-Primus, plant bis 2020 zehn neue Kernkraftwerke. Finnland, Schweden, die Schweiz – neuerdings auch Italien -, sie alle setzen auf Atomkraft.

Europas Reaktorbauer wissen sich mit ihren Meilern der dritten Generation, wie sie derzeit in Frankreich und Finnland entstehen, bestens für das atomare Comeback gerüstet. Durch den „Europäischen Druckwasserreaktor EPR“, rühmt etwa Popp die Vorzüge der Meiler, werde, „was immer in der Anlage geschehen mag“, ohne „katastrophale Auswirkungen“ für die Umgebung bleiben.

Entwickelt wurde der EPR von Siemens und der französischen Framatome. Bei gleicher Leistung im Vergleich zu etwa dem deutschen Biblis-Meiler soll der Reaktor 15 Prozent weniger Uranbrennstoff benötigen und entsprechend weniger atomare Abfallstoffe erzeugen.

Die Sicherheitsauslegung der Euro-Meiler unterscheidet sich von der Biblis-Generation. Beide Reaktortypen erzeugen durch Kernspaltung Wärme, die an das Wasser im Reaktor abgegeben wird. Das auf rund 330 Grad erhitzte, unter hohem Druck stehende Reaktorwasser (Primärkreislauf) gibt seine Energie mittels eines Dampferzeugers an einem zweiten, eigenständigen Wasserkreislauf (Sekundärkreislauf) ab. Der Dampf liefert die Triebkraft für die angeschlossene Turbine.

Keine Gefahr selbst bei Kernschmelze?

Eine Besonderheit der Euro-Reaktoren sind „Core Catcher“ genannte Sicherungen gegen eine Kernschmelze. Brennt der Uranbrennstoff durch, weil alle Kühlsysteme versagen, so soll der Kernfänger den mehr als 2000 Grad heißen Atombrei auffangen. Dabei soll eine Rampe die strahlende Lava in ein Becken leiten, wo der Brei sich flächig ausbreiten kann – und so besser mit Wasser zu kühlen ist.

Die EPR-Hersteller versichern, eine Kernschmelze sei durch die Redundanz der Systeme zehn mal weniger wahrscheinlich als in herkömmlichen Druckwasserreaktoren. Zudem seien durch den Kernfänger die Folgen auch im Ernstfall beherrschbar. […]

Geht es nach dem exklusiven Atomclub, der sich unter Federführung des US-Energieministeriums 2001 als Generation IV International Forum (GIF) etabliert hat, könnten von spätestens 2030 an auch solche Horrorszenarien beherrschbar sein. Der GIF gehören 27 Nationen an, darunter neben den westlichen Industrienationen auch China und Russland. Ziel des multinationalen Atomforums ist es, einen Reaktor der vierten Generation aus der Taufe zu heben. […]

Hochtemperatur-Reaktoren nutzen für ihr atomares Feuer Tausende kugelförmiger Brennelemente, die während des Betriebs zugeführt werden. Für Kühlung sorgt das Edelgas Helium, das sich auf bis zu tausend Grad erhitzt. Das für die Umwelt unbedenkliche Gas kann unmittelbar auf eine Turbine gelenkt werden und diese antreiben.

Auch verfügen Hochtemperatur-Meiler über einen Schutz vor der Kernschmelze, die sie selbst für Terroristen uninteressant macht. Sowohl die Brennstoffkugeln als auch das Innere des Reaktors sind mit Graphit ummantelt. Und der schützt die Meiler vor dem Durchbrennen: Selbst bei Ausfall der Reaktorkühlung kann der Reaktorkern nicht schmelzen.

via SPon

Zusammenfassend lässt sich sagen: Die Technik der Atomenergie hat sich erheblich weiterentwickelt und ist mit den Anfängen und mit dem Stand von Tschernobyl nicht mehr zu vergleichen.

Wir müssen diese ideologische Vorbelastung der 68er und die alten Geschichten der Vergangenheit weglassen und die Optionen nüchtern betrachten:

  • Welche Energieformen sind verfügbar?
  • Wie lange stehen uns dafür Reserven zur Verfügung?
  • Welche Risiken haben diese heutzutage und in der Zukunft? Wie hoch ist das (echte, nicht das gefühlte) Gefahrenpotential?
  • Sind diese Risiken beherrschbar und welche Konsequenzen ergeben sich bei Nichtbeherrschung?
  • Wie teuer kommt uns die jeweilige Technik zu stehen?

Wenn wir das alles in Betracht ziehen, dann schneidet die Atomkraft nicht so schlecht ab – jedenfalls besser als viele andere.

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