Radioaktiver Abfall Nukleare Müllverbrennung

Radioaktive Abfälle sind eines der großen ungelösten Probleme der Kernenergie. Aber sie lassen sich - zumindest theoretisch - entschärfen. Belgien baut nun eine erste Testanlage.

Von Inga Ludwig

Um den eigenen Hunger nach Energie zu stillen, begann der Mensch vor mehr als 50 Jahren, Uran zu spalten. Heute liefern Kernkraftwerke 14 Prozent des weltweit verbrauchten Stroms, Frankreich versorgt sich gar mit einem Anteil von fast 80 Prozent aus Nuklearenergie. Aber wohin mit den Hunderttausenden Tonnen verbrauchter Brennstäbe, die sich weltweit angehäuft haben?

Wenn Brennstäbe erneuert werden, öffnet sich der Blick ins Innere eines Kernreaktors - hier in Gundremmingen.

(Foto: dapd)

Die Müllbeseitigung ist eines der großen ungelösten Probleme der Kernenergie. Da klingt eine von Physikern mit Inbrunst vertretene Idee verlockend: Die strahlenden Elemente im Nuklearabfall müssten sich in andere, weniger schädliche Stoffe verwandeln - "transmutieren" - lassen. In Belgien wird zu diesem Zweck eine Testanlage gebaut, die 2023 starten soll. Eine Milliarde Euro soll sie kosten.

Transmutation könnte die Menge strahlenden Mülls deutlich verringern und - noch wichtiger - Spaltprodukte mit langer Halbwertszeit unschädlich machen. Abklingzeiten von Hunderttausenden Jahren könnten auf einige hundert Jahre verkürzt werden, sagen die Physiker. Es wären dann immer noch Endlager nötig, aber deren Sicherheit müsste nicht mehr über geologische Zeiträume hinweg gewahrt bleiben.

Wenn Experten über die Transmutation reden, fallen oft starke Wörter, wie "phantastisch" oder "Riesenchance". Fast immer kommt jedoch schnell auch ein "aber".

Seit den 1970er Jahren forschen Physiker an der Möglichkeit, Atomkerne radioaktiver Stoffe zu zertrümmern, damit weniger schädliche Elemente entstehen. Im Frühjahr 2010 endete ein europaweites Projekt, in dem alle Teilaspekte des Verfahrens verfolgt wurden. "Wir haben gezeigt, dass es geht und wie es geht", sagt der Projektleiter Joachim Knebel vom Karlsruher Institut für Technologie.

Der nächste Schritt ist nun die technische Umsetzung, für die es verschiedene Ansätze gibt. Einige der weltweit neu entwickelten Reaktoren, die von 2030 an ans Netz gehen könnten, sollen in der Lage sein, den eigenen oder auch fremden Abfall im laufenden Betrieb zu verbrennen. Andere Anlagen sollen eigens dazu gebaut werden, um bereits angefallenen Abfall nachträglich zu entschärfen (siehe den Beitrag hier).

"Die Grundidee ist phantastisch"

Allerdings können die ausgebrannten Brennstäbe nicht einfach in einen Transmuter gekarrt werden. Ihre Bestandteile müssen vorher chemisch aus dem Verbund herausgelöst und voneinander isoliert werden. Das Verfahren ist eine Weiterentwicklung der konventionellen Wiederaufbereitung - weit aufwendiger als diese, außerdem schwierig und gefährlich wegen der aggressiven Chemikalien und der starken Strahlung der zu verarbeitenden Substanzen. Mehrere Wiederholungen des Prozesses mit Zwischenlagerphasen von einigen Jahren, in denen die Aktivität der bestrahlten Brennstäbe abklingen muss, wären nötig, um nukleare Müllverbrennung effektiv zu machen.

"Die Grundidee ist phantastisch", bestätigt Wolfgang Liebert, Sprecher der Arbeitsgruppe IANUS der TU Darmstadt, die sich auf die Bewertung komplizierter Technik spezialisiert hat. "Aber in der Durchführung kommt es auf die Details an." So müsse sich erst zeigen, ob die Transmuter wirklich kontrolliert betrieben werden können: In den Reaktoren "laufen hundert Prozesse gleichzeitig ab, da ist nicht sicher, ob nicht doch unangenehme Stoffe übrig bleiben". Die Sicherheit der Reaktoren müsse erst bewiesen werden, ebenso die Umweltverträglichkeit der chemischen Abtrennprozesse.

Chancen sieht Liebert vor allem in der Möglichkeit, die atomwaffenfähigen Transurane wie Plutonium zu entschärfen. Viele Verheißungen der beteiligten Wissenschaftler hält er jedoch für sehr hoch gegriffen und fordert daher klar formulierte und nachprüfbare Aussagen darüber, was die Technologie leisten kann - und was eben nicht.