Derzeit befinden sich in beauftragten Betrieben der Landessammelstellen und den Zwischenlagern über 120.000 Kubikmeter radioaktiver Abfall. Die Zahl steigt stetig an, da das Aufkommen an dem radioaktiven Abfall noch durch den Rückbau der Kernkraftwerke bis in das Jahr 2050 hinausgeht. Des Weiteren ordnen die Behörden bestimmte, zugelassene Behälter für die Zwischen- und Endlagerung an.
Lagerung in Castoren
Man geht davon aus, dass bisher über 120.000 Kubikmeter von schwach- und mittelradioaktiven Abfällen in Zwischenlagern in Deutschland lagern. Ein Großteil davon wurde schon für die Endlagerung ordnungsgemäß verpackt und verarbeitet, jedoch hat davon bisher nur ein kleiner Teil das Prüfverfahren für eine Endlagerung durchlaufen. In unseren deutschen Zwischenlagern lagern bereits heute schon mehrere hunderte hochradioaktive Abfälle in Zwischenlagerbehälter, sogenannte Castoren.
Aufarbeitung in Nachbarländern
Circa 15.000 Tonnen Schwermetall – wir sprechen hier von Uran und Plutonium – sind bis Ende des Jahres 2016 angefallen. Diese rühren von abgebrannten Brennelementen aus Leistungsreaktoren her. Diese Brennelemente stammen teilweise aus entweder noch in Betrieb befindlichen oder aber auch schon stillgelegten Nuklearanlagen. Davon wurden rund 6.500 Tonnen nach Großbritannien und Frankreich zwecks Aufarbeitung abgegeben.
Weitere 190 Tonnen haben sich aus ausgedienten Demonstrations- und Versuchsreaktoren ergeben, welche aber überwiegend zur Wiederaufbereitung abgegeben wurden. Nach der Aufarbeitung können die weiter verwendeten Materialen für neue Brennstäbe genutzt werden. Das sogenannte Mischoxid-Brennelement, das als radioaktiver Abfall nach der Aufarbeitung angefallen ist, wurde wieder zurück nach Deutschland gebracht.
Transport hochradioaktiver Stoffe
In Deutschland wurden eigens angefertigte Behälter für unterschiedliche Abfälle zugelassen und geprüft. Diese stark wärmeentwickelnden, hochradioaktiven Stoffe werden in den Castor-Behältern transportiert und zwischengelagert. Andere Behälter werden genutzt, wenn man geringer strahlenden Abfall, also auch mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung lagern möchte.
Zukunft des Atommülls
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Das Ausmaß des insgesamt anfallenden radioaktiven Abfalls lässt sich gut vorhersagen. Daher schätzen Fachleute ein Aufkommen von rund 10.500 Tonnen hochradioaktiver Abfälle bis zum Jahr 2080. Das später im Endlager einzulagernde Volumen hängt von dem Behälterkonzept ab, welches erst abgestimmt werden kann, sobald klar ist, welches Endlagergestein am Endstandort vorhanden ist. Schaut man auf Hochrechnungen aus vergangenen Jahren so geht man von ca. 27.000 Kubikmeter hochradioaktiver Abfälle aus. Natürlich können aber andere Endlagerbehälter auch zu anderen Berechnungen führen. Des Weiteren fließt auch noch ein Volumen von rund 300.000 Kubikmetern der schwach- und mittelradioaktiven Abfälle mit ein.
Auf der Suche nach einem Lagerstandort
Der Umfang der Abfälle, die aus der Anreicherung von Uran und aus der Rückholung der Abfälle aus der Schachtanlage Asse entstehen, kann bisher nur geschätzt werden. Derzeit werden hierzu Annahmen getroffen, die erfassen sollen, welches Volumen maximal zu erwarten ist. Ausgewiesen wurde von der Bundesrepublik Deutschland im nationalen Entsorgungsprogramm ein Volumen von ca. 220.000 Kubikmetern, die aus Abfällen aus den Assen anfallen. 100.000 Kubikmeter wurden für Rückstände aus Urananreicherungen angegeben. Gerade für diese Abfälle soll bei der Endlagersuche ein geeigneter Standort gefunden werden, der insbesondere für Wärme entwickelnde radioaktive Abfälle geeignet ist.
Spezielle Lageranforderungen
Um radioaktive Stoffe geschützt zu verwahren, sind spezielle Materialien notwendig. Eins davon ist das sogenannte Borosilikatglas. Bei diesem besonderen Glas handelt es sich um ein sehr widerstandsfähiges Glas, welches speziell für hohe Temperaturen und Hitze hergestellt wird. Aufgrund dieser besonderen Anforderungen findet man dieses Glas vor allem als Laborbedarf Glas, da es auch zahlreich in Laboren verwendet wird.
Das Borosilikatglas wird aber auch als Trägersubstanz für die inerte Lagerung von Atommüll verwendet. Dafür werden die Glasmasse und die radioaktive Substanz in einem Schmelzverfahren gemischt und dann abgefüllt. Die Erfindung des Borosilikatglases geht auf einen deutschen Chemiker und Glastechniker (Otto Schott) zurück. Die Zusammensetzung des Glases sieht folgendermaßen aus: Minimum 70 % SiO2 (Siliciumdioxid), 7 % B2O3 (Bortrioxid), 4 % Na2O (Natriumoxid) oder K2O (Kaliumoxid), Al2O3 (Aluminiumoxid) und Erdalkalioxiden. Die Erdalkalioxide müssen nicht unbedingt darin enthalten sein. Die restlichen Stoffe sind leicht variabel in ihrer Mixtur. Den Namen erhielt das Glas aufgrund der beiden Bestandteile, die am meisten im Borosilikatglas vorkommen.
Das Volumen steigt
Dadurch, dass nun stetig der Rückbau der Kernkraftwerke vorangeht, steigt dementsprechend auch das Volumen an schwach- und mittelradioaktiven Abfällen sehr stark an. Man rechnet damit, dass bis zum Jahr 2050 auf die heutigen 120.000 Kubikmeter noch einmal ca. 180.000 Kubikmeter radioaktiver Abfall hinzukommt. Dieser Brocken von rund 300.000 Kubikmeter soll dann letztendlich im Endlager Konrad gelagert werden, wohingegen in der zweiten Jahrhunderthälfte nur noch geringe Mengen an radioaktiven Abfällen anfallen werden.
Radioaktive Abfälle
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Hierzulande werden radioaktive Abfälle auch häufig Atommüll genannt. Dieser Atommüll fällt überwiegend in der Betriebszeit der Nuklearanlage und deren anschließenden Rückbau an. Aber auch in der Forschung können radioaktive Abfälle anfallen. Selbst in der Industrie und der Medizin; hier aber nur in geringen Mengen.
Die Bundesrepublik hat vereinbart, alle Arten von Atommüll tief unter der Erde endzulagern. Hohe Anforderungen werden indes auch an die Genehmigung und den Betrieb von Endlagern sowie die Standortwahl gestellt.
Entstehung und Abfallarten
Man kann festhalten, dass der überwiegende Teil der radioaktiven Abfälle aus der Erforschung und dem Betrieb sowie den anschließenden Rückbau von Kernkraftwerken entsteht. Der Abfall wird unterteilt in verschiedenen Arten. Die Entscheidungsgrundlage hierfür ist, wie hoch die Radioaktivität ist und wie viel Wärme der Abfall abgibt. Für die schon mehrfach erwähnten schwach- und mittelradioaktiven Abfälle hat die Bundesrepublik mit dem Endlager Konrad einen Entsorgungsweg ermittelt. Für die restlichen Abfälle muss noch ein Endlager gesucht und letztendlich auch genehmigt werden.
Die verschiedenen Abfallarten
Unterschieden werden die radioaktiven Stoffe in schwach-, mittel- und hochradioaktiv. Bei der Bewertung fließen verschiedene Faktoren wie z. B. die Halbwertzeit für den Verfall oder die Radiotoxizität (radioaktive Substanzen, die gesundheitsschädlich wirken) mit ein.
Die radiologische Betrachtung stellt die Strahlenbelastung der radioaktiven Abfälle dar. Hier kommt es insbesondere auch auf die Wärmeentwicklung an. Für das Endlagergestein ist eine hohe Wärmeabgabe ein zusätzliches Belastungsmerkmal. Deshalb hat Deutschland entschieden zwischen zwei Arten von radioaktiven Abfällen zu unterscheiden:
- Die wärmeentwickelnden radioaktiven Abfälle, die zum einen die hochradioaktiven Materialen enthalten, die durch die Kernbrennstoffe sowie der Wiederaufbereitung anfallen und zum anderen fließen hier auch ein Teil der mittelradioaktiven Abfälle mit ein, die eine hohe Wärmeabgabe haben.
- Die zweite Art der radioaktiven Abfälle widmet sich den Materialen mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung. Hierbei geht es kurz gesagt um den Großteil der mittelradioaktiven sowie schwachradioaktiven Abfälle.
Da Gesteine unterschiedlich gut Wärme abführen und auch verschieden stark wärmebelastbar sind, können viele Gesteine ihre positiven Eigenschaften für die Endlagerung verlieren, wenn die Wärmebelastung zu hoch ist. Geht es hierbei nur um einen Temperaturanstieg von 3 Grad, so stellt dies kein Problem dar. Das ist durchaus ein natürlicher Wert für die Temperaturzunahme bei einem von 100 Metern Tiefenunterschied in Bergwerken. Im Genehmigungsverfahren für das Endlager Konrad wurde diese Bedingung festgesetzt.
Der lange Weg zur Endlagerung
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Deutschland hat für gut die Hälfte der schwach- und mittelradioaktiven Abfälle mit dem Endlager Konrad bereits einen Entsorgungsweg gefunden. Für die restlichen hochradioaktiven Abfälle läuft noch immer die Suche nach einem geeigneten Endlager. Die BGE ist im Standortauswahlverfahren für hochradioaktive Abfälle involviert. Im Standortauswahlgesetz ist der Weg dorthin rechtlich festgesetzt. Dieser erfolgt in mehreren Schritten.
Damit die Planung für einen Endlagerbedarf voranschreiten kann, sind aber die angesprochenen Prognosen über die Menge der Abfälle erforderlich. Diese Prognosedaten werden an die BGE durch die Abfallverursacher übermittelt. Daraus erfolgt dann ein Abgleich und eine Bewertung für das zu erwartende Volumen und die hierfür erforderliche Endlagergröße.
