Atomkraft
Einleitung
Atomkraftwerke wurden gebaut um elektrische Energie (Strom) zu erzeugen. Neben dieser sinnvoll zu nutzenden Energie entstehen in den Kernkraftwerken auch noch Abfallprodukte. Bei dem Reaktorbetrieb zerfällt das Uran in den Brennstäben. Kernkraftwerke produzieren ständig ausgebrannte Brennstäbe. Nach einem Jahr müssen z.B.
in einem Leichtwasserreaktor etwa 1/3 aller Brennstäbe ausgewechselt werden. Ein Kernkraftwerk mit einer Leistung von etwa 1000 Megawatt verbraucht im Jahr rund 30000 kg Uran. Diese 30000 kg sind durch die Kernspaltung so verändert, daß sie im Reaktor nicht mehr funktionieren und damit wertlos sind.
Frische Brennstäbe strahlen noch vergleichsweise gering. Abgebrannte Brennstäbe dagegen strahlen um ein vielfaches stärker. Die Radioaktivität beträgt nun einige Millionen Curie.
Die aus dem Atomkern übrig gebliebenen Isotope von Strontium, Plutonium, Jod, Cäsium, Kypton-85 usw. sind Stoffe, die über Hunderte, einige sogar über Tausende von Jahren radioaktive Strahlung abgeben. Rund 250000 kg dieses Mülls fallen allein pro Jahr in zur Zeit 18 deutschen Atomkraftwerken an. Für diesen Abfall gibt es nur 2 Möglichkeiten: die Wiederaufbereitung und die sogenannte Endlagerung.
Die Wiederaufbereitung
Die im Kernkraftwerk ausgebrannten Brennstäbe können zunächst nicht aus dem Reaktorgebäude transportiert werden. Die Brennstäbe sind so radioaktiv, daß sie mit ferngesteuerten Greifern im Kernkraftwerk in ein Wasserbecken unmittelbar neben dem Reaktor gelagert werden müssen.
Im Laufe eines Jahres verringert sich dadurch ihre Strahlung um etwa ein Dreißigstel.
Danach werden die Brennstäbe in ein Zwischenlager, z.B. nach Gorleben in Niedersachsen gebracht. Aus den Zwischenlagern wird ein Teil der Brennstäbe in Wiederaufbereitungsanlagen transportiert. In der Wiederaufbereitungsanlage angekommen werden die Brennstoffe erneut in Wasserbecken gelagert, solange bis sie wiederaufbereitet werden können.
Wenn die Stoffe aus dem Wasserbecken entnommen werden, werden sie in eine Kammer gebracht, wo die äußeren Hüllen der Brennstäbe entfernt werden. Die Brennstäbe werden nun mit ferngesteuerten Werkzeugen zersägt und in Salpetersäure aufgelöst. Durch diesen Prozeß lösen sich radioaktive Abfälle und Brennstoffe auf (wenn auch nicht vollständig). Die Werkzeuge und die Brennstäbe befinden sich hinter 2m dicken Betonmauern mit Fenstern. Die Fenster bestehen aus bleihaltigem Glas, welches die Strahlung zurückhält. Durch verschiedene chemische Prozesse werden dann die einzelnen Stoffe voneinander getrennt und zurückgewonnen, wobei das Uran-235 und das Plutonium wieder zu neuen Brennstoffen verarbeitet werden.
Der strahlende Rest muß endgelagert werden.
In Deutschland gibt es keine Wiederaufbereitungsanlage. In Europa, gibt es 2 Wiederaufbereitungsanlagen in Großbritannien (Sellafield, Dounreay) und eine in Frankreich (La Hague). Deutschland muß seine wiederaufzubereitenden Stoffe somit ins Ausland transportieren, wofür das aufnehmende Land hohe Gebühren kassiert. Um 1980 war es geplant eine Wiederaufbereitungsanlage im bayrischen Wackersdorf zu bauen. Durch Proteste der Bevölkerung wurden diese Pläne, trotz der investierten 2,6 Milliarden DM Steuergelder, nicht realisiert.
Neben den Transporten zu den Wiederaufbereitungsanlagen bieten diese selbst einige Risiken.
An der englischen Westküste wird das Werk Sellafield von der staatlichen British Nuclear Fuels Ltd.(BNFL) betrieben. Laut Greenpeace hat die BNFL bis heute zwischen 500 und 1000 Kilo hochgiftigen Plutoniums in einem “kontrollierten Experiment“ in die Irische See geleitet. Während des Projektes wurden angeblich auch zahlreiche andere giftige Substanzen in die Irische See gelassen; insgesamt ca. 7 Millionen Liter radioaktiver Flüssigkeit täglich.
Im Umfeld der Wiederaufbereitungsanlage Sellafield ist das Leukämierisiko für Kinder etwa um das 10-fache höher als anderswo.
In den Anlagen La Hague und Dounreay sieht es laut Greenpeace nicht viel besser aus.
Castor-Transporte
Der Transport von abgebrannten Brennelementen, sowie hoch radioaktivem Abfall (der zum Schutze der Umwelt und Bevölkerung zusätzlich verglast ist) erfolgt zumeist in Castor-Behältern, da diese bisher der sicherste Schutz für den hoch radioaktiven Abfall seien sollen. Der Name Castor stammt ursprünglich aus dem Englischen und heißt: “Cask for storage and transport of radioactive material“ (Behälter zur Lagerung und Transport radioaktiven Materials). Meist werden diese Castoren per Zug transportiert. Wenn das Ziel der Castoren weiter weg liegt, wird der Castor auch per Flugzeug oder Schiff transportiert.
Auch wenn es viele verschiedene technische Ausführungen von Castorbehältern gibt, sind alle nach dem selben Grundkonzept aufgebaut:
Die Behälter sind 5-6 Meter hoch, haben einen Durchmesser von 2,5 Meter und wiegen beladen 120 Tonnen. Die Außenwand ist etwa 450 Millimeter stark und besteht aus Grauguß, einem speziellem Gußeisen. Grauguß zeichnet sich durch besonders hohe Festigkeit und Zähigkeit aus. In der Wandung des Gußkörpers sowie im Boden- und Deckelbereich sind Stäbe aus Spezialkunststoff eingelagert, die zur Neutronenabschirmung dienen. Das zu transportierende hochgiftige Material wird in einem besonderen Gestell aus Borstahl in den Behälter hineingestellt. Der Behälter wird mit einem Mehrfachdeckelsysthem geschlossen.
Der Behälter besteht aus einem etwa 340 Millimeter starken Primärdeckel sowie einen 130 Millimeter starken Sekundärdeckel aus Edelstahl. Die beiden übereinander liegenden Deckel werden mit dem Behälterkörper fest verschraubt, wobei eine zusätzliche Stahlplatte des Deckelsystem vor mechanischen Einwirkungen und Feuchtigkeit geschützt. Kopf- und Fußende des Behälters sind mit Tragevorrichtungen versehen.
Die Behälter müssen auf Grund der Zwischenlagerung auch für eine Langzeitlagerung geeignet sein.
Für die technische Sicherheit der Castortransporte wurden verschiedene Tests durchgeführt. Zu diesen zählen beispielsweise:
Fall des Behälters aus neun Meter Höhe auf ein praktisch unnachgiebiges Fundament (Betonsockel von 1000 Tonnen, abgedeckt mit einer 35 Tonnen schweren Stahlplatte).
Diese Fallversuche wurden teilweise mit auf -40°C gekühlten Behältern durchgeführt. Bei diesen niedrigen Temperaturen ist das Behältermaterial weniger widerstandsfähig.
Feuertests bei einer Temperatur von mehr als 800°C über die Dauer von einer halben Stunde.
Beschuß des Behälters mit einem Flugkörper von etwa einer Tonne Gewicht mit nahezu Schallgeschwindigkeit. Mit diesem Aufprall soll der Aufprall eines Flugzeuges simuliert werden.
In Deutschland sind im Zeitraum von 1973 bis 1995 rund 1600 Behälter mit abgebrannten Brennelementen aus Kernkraftwerken befördert worden.
In Frankreich werden jährlich rund 250 Behälter und in Großbritannien über 700 Behälter mit abgebrannten Brennelementen zu den Wiederaufbereitungsanlagen transportiert.
Allerdings laufen diese Transporte in Deutschland selten störungsfrei ab. Die Bilder der letzten bekannten Castor-Transporte gleichen sich. Besorgte Umweltschützer blockieren die Straßen und Eisenbahnschienen. Die Gegner der Castor-Transporte befürchten einerseits ein Entweichen von Radioaktivität und andererseits einen schweren unvorhergesehenen Unfall, der die Behälter so beschädigt, daß große Strahlungsmengen in die Umwelt gelangen könnten.
Der Schutz der Transporte durch Sicherheitskräfte (Polizei-, Grenzschutz und Bundeswehr) ist für den Steuerzahler sehr kostspielig geworden.
Für den bisher größten Castor-Transport am 20. März 1998 von den Atomkraftwerken Neckarwestheim und Grundremmingen nach Ahaus wurden 30000 Sicherheitskräfte benötigt. Der Transport kostete geschätzt 100 Millionen DM.
Die Endlager
Brennstäbe und die Überreste die nach der Wiederaufbereitung übrig bleiben, wurden bis heute auf verschiedene Weisen entsorgt.
In den 50er und 60er Jahren wurde ein Großteil des radioaktivem Abfalls in Tonnen eingeschlossen und im Meer versenkt. Doch seit 1984 ist es verboten radioaktive Abfälle im Meer zu versenken.
Viele Stellen der Weltmeere sind heute durch diese Abfälle bereits radioaktiv belastet. Heute werden stillgelegte Salzstöcke für die Lagerung schwach- und mittelradioaktiver Abfälle genutzt. Sie haben den Vorteil, daß sich Steinsalz leicht verformt, so daß sich auftretende Spalten und Hohlräume wieder schließen können. Außerdem ist die Wahrscheinlichkeit sehr gering, daß dort Wasser eindringt, denn sonst wäre das Salz ja bereits gelöst worden. Der Atommüll wird hier in mehreren Etagen unter der Erde gelagert. In die oberen Etagen werden die schwach radioaktiven Abfallfässer gestapelt und mit Salz bedeckt.
In besonderen Betonabschirmbehältern werden mittelradioaktive Abfälle in den unteren Etagen des Salzstocks gelagert, welche von Menschen nicht mehr betreten werden dürfen. Nach den heutigen Erkenntnissen geht keine unmittelbare Gefahr von den in den Salzstollen gelagerten Abfällen aus.
Die Zwischenlager
Abgenutzte Brennelemente, die später den Wiederaufbereitungsanlagen zugeführt werden sollen, müssen in sogenannten Zwischenlagern gelagert werden. Das wohl bekannteste Brennelemente-Zwischenlager Gorleben wurde 1983 fertiggestellt. Erst 12 Jahre später wurde der erste Castor-Behälter eingelagert. In Gorleben soll Atommüll aus deutschen Atomkraftwerken für einige Jahrzehnte gelagert werden.
Mit der atomrechtlichen Genehmigung vom Juni 1995 ist ein Einlagerungszeitraum von 40 Jahren bewilligt worden. Zwischengelagert werden radioaktive Brennelemente bis zu deren Wiederaufbereitung oder bis zur direkten Endlagerung. Außerdem sollen in Gorleben hochaktive Abfälle aus der Wiederaufbereitung in Form von sogenannten HAW(high active waste)-Glaskokillen bis zu einer möglichen Endlagerung zwischengelagert werden.
Das Zwischenlager-Kozept sieht vor, daß die Atomabfälle während der gesamten Lagerzeit in den Transportbehältern (zumeißt Castor-Behälter) verbleiben. Daher auch der Name „Transportbehälterlager Gorleben“. Der sicherheitstechnische Ansatz geht davon aus, daß die Behälter auch langfristig dicht bleiben.
Sowohl die bestrahlenden Brennelemente als auch die HAW-Glaskokillen werden trocken in gasgefüllten Behältern aufbewahrt. Die Wärmeabfuhr aus der Lagerhalle erfolgt mittels Belüftungsöffnungen im unteren Teil der Wände und Entlüftungsöffnungen im Dachbereich. Die Außenwände sind zum unteren Bereich hin von 20cm Dicke auf 50 cm verstärkt, um eine erhöhte Strahlenabschirmung zu erreichen. Eine Filterung der Abluft ist nicht vorgesehen. Eine Be- oder Entladung bzw. eine Be- oder Verarbeitung der Brennelemente oder der HAW-Glaskokillen soll in Gorleben nicht stattfinden.
Im Inneren der Lagerhalle werden die einzelnen Lagerbehälter einfach auf bestimmte Plätze gestellt.
Das Betriebsgelände des Zwischenlagers Gorleben ist umgeben von einem bis 5 Meter hohen Erdwall.
Gorleben erhielt vom Bundesamt für Strahlenschutz die Genehmigung, maximal 3800 Tonnen Atommüll mit insgesamt maximal 2x1020 Bequerel Radioaktivität und höchstens 16 Megawatt Wärmefreisetzung bis zum 31.12.2034 aufzubewahren. Diese Menge darf auf maximal 420 Stellplätzen in verschiedenen Behältertypen gelagert werden.
Die Betreiber der Atomkraftwerke zahlen für jeden Stellplatz egal ob genutzt oder leer 50000,-DM (25000€)im Jahr.
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