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In Kernkraftwerken werden Brennstäbe als Energielieferanten verwendet. In den Brennelementen (BE) spalten sich Atomkerne unter Energieabgabe in Spaltprodukte. Dabei entstehen hochaktive Stoffe. Nach drei bis fünf Jahren Einsatz im Reaktor sind die Brennelemente verbraucht und müssen ersetzt werden, weil ihr Gehalt an spaltbarem U-235 zu klein geworden ist. Sie können entsorgt oder wiederaufgearbeitet werden. Bei der Wiederaufarbeitung wird das in den Brennelementen noch enthaltene Uran und Plutonium für die weitere Energieerzeugung zurückgewonnen.
Die Schweizer Kernkraftwerksgesellschaften haben mit den ausländischen Betreibern von Wiederaufarbeitungsanlagen Verträge abgeschlossen. Diese beinhalten die Wiederaufarbeitung von rund 1200 Tonnen verbrauchter Brennelemente. Dies entspricht etwa der Menge, die während rund 15 Jahren in den fünf Schweizer Kernkraftwerken entstanden ist. Sollten verbrauchte Brennelemente in Zukunft nicht wiederaufgearbeitet werden, müssen sie wie hochaktiver Abfall entsorgt werden.
Rund 1200 Tonnen, etwa dreissig Prozent der insgesamt aus den bestehenden Kernkraftwerken der Schweiz zu erwartenden verbrauchten Brennelemente, wurden bis 2005 zur Wiederaufarbeitung ins Ausland transportiert. Die dabei abgetrennten Abfälle müssen von der Schweiz zurückgenommen werden. Das im Februar 2005 in Kraft getretene Kernenergiegesetz verbietet die weitere Ausfuhr von verbrauchten Brennelementen zur Wiederaufarbeitung bis ins Jahr 2016.
Behälter für die Tiefenlagerung von verbrauchten Brennelementen aus Siedewasserreaktoren (KKW Leibstadt, KKW Mühleberg). (Bild: Nagra)
Vergleich: Frisches und verbrauchtes Brennelement