TU München: Forschungsreaktor Garching: Betrieb ohne hoch angereichertes Uran möglich

Seit einer Panne im Jahr 2020, bei der radioaktive Strahlung ausgetreten war, steht der Reaktor still. "Bahnbrechende Berechnungen" zeigen nun: Er kann auch ohne hoch angereichertes Uran betrieben werden. Was das für die Forschung bedeutet.

Der Forschungsreaktor FRM II auf dem Campus der Technischen Universität (TU) München in Garching kann auch ohne hoch angereichertes Uran betrieben werden. Eine Forschergruppe der TU hat nach jahrelangen Rechenversuchen nun erstmals eine Möglichkeit vorgestellt, wie ein neues Brennelement mit niedrig angereichertem Uran aussehen kann, das keinen großen Umbau der Forschungsneutronenquelle nötig machen würde. Wissenschaftler aus den USA haben die Ergebnisse bestätigt.

Mit diesen nach Einschätzung der TU "bahnbrechenden Berechnungen" liefert die Betreiberin die Grundlage dafür, dass die internationalen Forderungen wie auch Vorgaben der nationalen Genehmigungsbehörden erfüllt werden und der stärkste deutsche Forschungsreaktor in Zukunft auf den Einsatz von hoch angereichertem Uran verzichten kann. Uranhaltiges Material mit einem Gehalt von 80 oder mehr Prozent des leicht spaltbaren Isotops Uran 235 wird als potenziell waffenfähig eingestuft. Seine Verwendung soll daher weltweit verringert werden. Im FRM II kommen seit der Inbetriebnahme 2006 Brennelemente mit einem Anreicherungsgrad von 93 Prozent zum Einsatz, was Umweltschützer und Atomkraftgegner seit jeher kritisieren.

Mit den neuen Erkenntnissen von Christian Reiter, Reaktorphysiker am FRM II und Leiter des TUM Center for Nuclear Safety and Innovation, und seinen Kollegen könnte nun ein neues Brennelement mit weniger als 20 Prozent Anreichung von Uran 235 entwickelt werden, das mit der speziellen Baulichkeit des Reaktorkerns des FRM II kompatibel ist und die wissenschaftliche Leistungsfähigkeit des Forschungsreaktors erhält. Somit könnte die TU sowohl weiterhin Spitzenforschung mit Neutronen betreiben, als auch ihrer Verpflichtung zur Umrüstung nachkommen, sogar im vorgegebenen Zeitrahmen. Laut ursprünglicher Vereinbarung hätte der Garchinger Forschungsreaktor schon bis 2010 auf niedriger angereichertes Uran umgerüstet werden müssen. Nach mehrfacher Verlängerung legten die Wissenschaftsministerien des Bundes und Bayerns 2020 fest, dass die Forscher bis Ende 2022 Ergebnisse vorlegen müssen, auf deren Basis dann 2023 eine politische Entscheidung getroffen werden soll. Bis Ende 2025 soll die TU eine Genehmigung für den neuen Brennstoff beantragen.

Atomkraftgegner fordern, dass es jetzt keine Verzögerungen geben dürfe

Vor der tatsächlichen Umrüstung stehen aber noch einige Schritte. "Wir haben jetzt gezeigt, dass es reaktorphysikalisch möglich ist, den FRM II mit einem Brennelement mit niedrig angereichertem Uran zu betreiben", sagt Peter Müller-Buschbaum, der wissenschaftliche Direktor des FRM II. Damit sei ein Grundstein für die politische Entscheidung gelegt, ob der Forschungsreaktor auf diese neuen Brennelemente umgerüstet werden soll. Die Genehmigung durch die Aufsichtsbehörden steht freilich noch aus und dürfte einige Zeit in Anspruch nehmen.

In ihrer Studie, die in der Fachzeitschrift Annals of Nuclear Energy veröffentlicht wird, treffen Reiter und Kollegen zudem keine Aussage darüber, ob das von ihnen errechnete Brennelement so auch hergestellt werden kann. Der Studienautor gibt sich dahingehend aber zuversichtlich. In den USA sei der Produktionsprozess für solche Elemente verfügbar. Die Aussicht auf den Einsatz niedrig angereicherten Urans eröffne dem FRM II auch neue Kooperationsmöglichkeiten mit den USA, die bisher kein Rohmaterial für den Reaktor liefern wollen. Derzeit stammt das Uran für die Brennstäbe im FRM II aus Russland, gefertigt werden die Brennelemente in Frankreich.

Kritiker begrüßen die Entwicklung, wollen aber Taten sehen. "Wenn der Forschungsreaktor endlich umgerüstet wird, haben wir ein Ziel erreicht", sagt Hauke Doerk vom Verein Umweltinstitut München. Die TU müsse nach dieser Ankündigung aber sofort mit der Umsetzung beginnen, fordert die Grünen-Landtagsabgeordnete Claudia Köhler aus Unterhaching. "Es darf jetzt keine Verzögerung mehr geben. Ich bin gespannt, ob der Wissenschaftsminister die nötigen Finanzmittel im Haushalt 2023 berücksichtigt hat."

Der Forschungsreaktor steht derzeit zur Behebung von Schäden still. Er soll voraussichtlich 2024 wieder anfahren.