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Seit wir Energie aus der Kernkraft beziehen blieb die Frage dieselbe: Was tun mit dem toxischen Unrat? Die Schweiz ist dabei bei weitem nicht das einzige Land, welches Energie mittels Kernkraft gewinnt.
Welche Arten von radioaktivem Abfall gibt es?
Jedes Land klassifiziert seine Abfallprodukte anders. Die Internationale Atomenergiebehörde IAEA kennt folgende Kategorien:
Schwachradioaktive Abfälle sind praktisch frei von Radioaktivität. Sie entstehen in Krankenhäusern, Laboren, in der Industrie sowie am Anfang des Brennstoffkreislaufes. Dabei handelt es sich nicht um Dinge, die selbst radioaktiv sind. Es sind vielmehr Gegenstände, die irgendwann in Kontakt kamen mit radioaktiven Substanzen, wie zum Beispiel Ausrüstungsgegenstände eines Kernkraftwerks, Kleidung oder Werkzeuge. Schwachradioaktive Abfälle machen 90 % des Mülls aus, enthalten aber nur 1 % der Radioaktivität.
Mittelradioaktive Abfälle haben eine höhere Aktivität und müssen bei der Handhabung abgeschirmt werden. Sie entstehen beispielsweise in Ionentauscherharzen, die das Wasser reinigen, das durch einen Reaktor fliesst. Auch Teile des Kraftwerks selbst können durch den Betrieb selbst radioaktiv werden. Diese Art von radioaktivem Müll wird zum Schutz vor Strahlung in Zement oder Bitumen eingegossen und in Container verpackt. Mittelradioaktive Abfälle machen 7 % des Mülls aus und enthalten 4 % der Radioaktivität.
Hochradioaktive Abfälle umfassen hauptsächlich die ausgebrannten Kernbrennstoffe eines Kernreaktors. Diese sind aufgrund der Nachzerfallswärme auch wärmeentwickelnd. Wegen des langfristigen Gefährdungspotentials müssen diese Abfälle in geologischen Tiefenlagern entsorgt werden, um ein Abklingen der Aktivität zu ermöglichen, bevor der Inhalt mit der Biosphäre in Kontakt kommt. Wie lange das dauert, hängt von der Art des Brennstoffs und seiner Wiederaufarbeitungsmethode ab. Hochradioaktive Abfälle machen 3 % des Mülls aus und enthalten 95 % der gesamten Radioaktivität.
Insgesamt betreiben über 30 Staaten weltweit mehr als 440 Kernreaktoren. Doch lediglich vier dieser Staaten besitzen ein Endlager für hochradioaktive Abfälle: USA, Russland, Ukraine und Belarus – letztere zwei infolge des Tschernobyl-Unfalls.
Es ist ein international anerkanntes Prinzip, völkerrechtlich verankert, dass jedes Land seine eigenen Abfälle bei sich selber entsorgen muss.
«Es ist ein international anerkanntes Prinzip, völkerrechtlich verankert, dass jedes Land seine eigenen Abfälle bei sich selber entsorgen muss», erklärt Roman Mayer, Vizedirektor des Bundesamtes für Energie. Durch dieses Prinzip schlug jedes Land seinen eigenen Weg ein.
USA
Das einzige zurzeit betriebene Endlager von hochradioaktiven Abfällen liegt in den USA: Die Waste Isolation Pilot Plant in Carlsbad, New Mexico. Die Anlage dient allerdings exklusiv der Entsorgung von Abfällen aus militärischer Kernenergienutzung. Es handelt sich um ein Endlagerbergwerk, das in einer Salzformation in rund 650 Meter Tiefe angelegt wurde. Der Betrieb wurde 1999 aufgenommen.
Welche Arten der Einlagerungstechnik gibt es?
Langzeitzwischenlager sind die einzige Option zur Lagerung von hochradioaktiven Abfällen aus ziviler Nutzung, die zurzeit betrieben werden. Der toxische Müll wird nicht tief im Boden, sondern an der Oberfläche zugänglich zwischengelagert. Dies ist besonders für Länder interessant, in denen die Menge an mittel- und hochradioaktivem Abfall so gering ist, dass der Betrieb eines Endlagerbergwerkes wirtschaftlich nicht gerechtfertigt werden kann.
Endlagerbergwerke sind momentan der Stand der Technik für die Entsorgung von gefährlichen Chemie- oder Nuklearabfällen. Auf Basis von Erkundungsbohrungen wird die Langzeitsicherheit des Endlagers geprüft. Neben der Analyse des einschlusswirksamen Gebirgsbereiches müssen auch mögliche Gebirgshebungen und -senkungen, die Störungs- bzw Bruchtektonik, die Seismizität, der Vulkanismus sowie Erosion und Subrosion am Standort während des Einschlusszeitraumes geprüft werden.
Tiefbohrlöcher rücken durch Fortschritte in der Bohrtechnik wieder vermehrt in den Fokus. Dabei wird ein Bohrloch mehrere Kilometer tief in den Boden gebohrt. Nach dem Auskleiden wird in das Loch, das etwa 5 km tief sein kann, mit radioaktivem Müll gefüllt, bis die Abfallsäule ca. 2 km hoch steht. Der Restraum bis zur Oberfläche wird mit kompaktierten Versatz, Asphalt und Beton versiegelt. Die Entsorgung in Tiefbohrlöchern ist dabei je nach Stand der Technik und den aktuellen Auflagen und Kostenstrukturen eine Alternative zum Endlagerbergwerk.
Die USA haben mit ihren 92 Kernkraftwerken weltweit die grösste Atomindustrie und brauchen unbedingt auch ein Endlager für hochradioaktive Abfälle aus ziviler Nutzung. Mit dem Yucca Mountain Nuclear Waste Repository in der Wüste von Nevada war ein solches lange in Planung. Das Projekt wurde allerdings 2011 aus politischen Gründen unter Obama gestoppt.
Aber auch geologisch war und ist das Gebiet umstritten: Der Klimawandel könnte dort zu feuchterem Klima führen, das Gebiet ist anfällig für seismische Aktivitäten wie Erdbeben oder auch Vulkanausbrüche. Zudem hat der anfallende Müll viel mehr Volumen, als Yucca Mountain Platz hätte. Der Status des Projekts ist zurzeit offen: Alle US-Bundesstaaten – ausser Nevada selbst – sind aber für die Fertigstellung des Endlagers.
Russland
Auch Russland hat mit seinen 38 Reaktoren ebenfalls ein stolzes Inventar. Wenn sie ihre radioaktiven Abfälle nicht gerade ins Nordpolarmeer kippte, bevorzugte die Sowjetunion Bohrlöcher als Entsorgungslösung.
So wurden in Russland ab 1957 an drei Standorten (Krasnojarsk-26, Tomsk-7, Dimitrovgrad) in Tiefen von 400 bis 1400 Metern radioaktive Abfälle deponiert. Die Bohrlöcher wurden allesamt im Jahr 2011 eingeschlossen. Zurzeit ist kein russisches Endlager in Betrieb oder geplant.
Europa
Finnland will als erstes Land ein Endlagerbergwerk für zivile radioaktive Abfälle in Betrieb nehmen. Bereits seit 2004 laufen die Bauarbeiten, in diesem Jahrzehnt soll der Betrieb losgehen. Die Finnen setzen dabei auf Granit in 420 Metern Tiefe unter der Halbinsel Olkiluoto. Ein ähnliches Projekt ist auch in Schweden geplant. Da musste das Projekt aber wegen zusätzlichen Abklärungen unterbrochen werden. In beiden skandinavischen Ländern ist aber kaum Widerstand aus der Bevölkerung vorhanden.
Auch im Atomland Frankreich soll ein Endlager entstehen. Im lothringischen Bure leben knapp 90 Einwohner, und diese haben selbst eingewilligt, bei sich ein Endlager in 500 Metern Tiefe bauen zu lassen. Als Wirtsgestein funktioniert hier – ähnlich wie beim Schweizer Projekt – eine über 100 Meter dicke Tonsteinschicht. Doch einige Wissenschaftler äussern Sicherheitsbedenken am Ton und die Proteste aus der Bevölkerung halten an.