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Atombatterien galten lange als ideale Energieversorgungsanlagen für entlegene Leuchttürme und Forschungsstationen in der Arktis. Über 1000 dieser Geräte wurden seit den 1970er Jahren betrieben. Nach dem Zerfall der Sowjetunion wandelte sich das Image dieser einstigen Zukunftstechnologie allmählich. Proliferations- und Umweltsorgen bedeuteten schliesslich das Ende der radioaktiven Batterien – nicht aber der Atomenergie in der Arktis.
Im Dezember 2018 machte Russlands Präsident Vladimir Putin die Staatskorporation Rosatom zur offiziellen «infrastrukturellen Operateurin» der Nordostpassage. Damit wurde die institutionelle Erbin des sowjetischen Atomministeriums, die für Kernenergieprojekte in ganz Russland und weit darüber hinaus zuständig ist, zum mächtigsten Player in der arktischen Schifffahrt. Seither ist sie dafür verantwortlich, dass der Warentransit entlang der russischen Nordküste reibungslos verläuft. Die Nordostpassage soll den Transportweg von Ostasien nach Europa deutlich verkürzen und die bisherige Route durch den indischen Ozean und den Suezkanal langfristig obsolet machen.
Dass sich ausgerechnet Rosatom um die Infrastruktur dieses Seewegs kümmern soll, ist kein Zufall. Ihre Tochtergesellschaft Rosatomflot betreibt die berühmten Atomeisbrecher, die die Nordostpassage viel länger schiffbar halten, als es konventionelle Eisbrecher vermögen würden. Aber auch ein anderes Element der arktischen Verkehrsinfrastruktur bedurfte bis vor kurzem nuklearer Expertise und mag den Entscheid zugunsten Rosatoms beeinflusst haben: Seit den 1970er Jahren wurden zahlreiche Leuchttürme und Funkfeuer entlang der Nordostpassage mit sogenannten Radionuklidbatterien (Radioizotopnyj termoelektričeskij generator; RITEG) betrieben. Rosatom spielte sowohl beim Betrieb als auch beim Rückbau und der Entsorgung dieser kleinen Energieversorgungsanlagen eine zentrale Rolle. Wie und warum aber gelangte das vielzitierte «friedliche Atom» in die russische Arktis? Welche Funktion hatten Atombatterien im Kalten Krieg und in der jüngsten Vergangenheit und welche Spuren hinterliessen die eigentümlichen Geräte über ihre Ausmusterung hinaus?
Atombatterien: Genial oder gefährlich?
Radionuklidbatterien erzeugen Elektrizität, indem sie den sogenannten Peltier-Effekt ausnutzen. Dieser ermöglicht es, über Temperaturunterschiede einen Stromfluss zu erzeugen. Als Wärmequellen nutzen diese Geräte keine Kernspaltungsreaktionen, wie sie in den Reaktoren grosser Kernkraftwerke ausgelöst werden. Stattdessen dient die Zerfallswärme radioaktiver Isotope als Energiequelle. Je nach Halbwertszeit des verwendeten Isotops liefern solche Batterien über Jahre hinweg Strom. Während der Kernenergieeuphorie der 1960er und 1970er Jahre galten sie als ideale Energieversorgungsanlagen für elektrische Geräte, die zwar einen relativ geringen Verbrauch aufwiesen, aber in schwer zugänglichen Regionen zum Einsatz kamen. Nebst den arktischen Leuchttürmen fanden Atombatterien unterschiedlicher Bauart und Grösse etwa in der Raumfahrt oder in der Medizin Anwendung. So wurden zu Beginn der 1970er Jahre unter anderem Herzschrittmacher mit kleinen RITEGs eingesetzt oder Spionagesatelliten mit Energie aus Radionuklidbatterien versorgt.
Die RITEGs in der sowjetischen Arktis wurden mehrheitlich mit dem Radioisotop Strontium-90 betrieben. Dieser Betastrahler entsteht etwa bei der Kernspaltung in Kraftwerken und gilt als besonders gesundheitsschädigend, wenn er in den Körper gelangt. Weil Strontium-90 eben ein Abfallprodukt aus der Atomindustrie ist, ist es verhältnismässig günstig und leicht verfügbar. Wegen der Toxizität der Wärmequelle stellt aber die Verwendung von solchen Radionuklidbatterien ein grosses Risiko dar: Einerseits, weil durch schlecht gewartete Geräte potenziell Strontium-90 in die Umwelt und letztlich in die menschliche Nahrungskette gelangen könnte. Andererseits, so eine Befürchtung, könnten unbeaufsichtigte RITEGs gestohlen und deren radioaktiver Inhalt auf dem illegalen Waffenmarkt landen. Das gefährliche Strontium-90 würde sich zur Herstellung radiologischer Waffen eignen. Damit sind keine eigentlichen Kernwaffen gemeint, sondern sogenannte dirty bombs – konventionelle Sprengsätze, die radioaktives Material im Zielgebiet verteilen.
In den 1960er und 1970er Jahren bestanden solche Bedenken noch kaum. Stattdessen herrschte in der Sowjetunion – ebenso wie in zahlreichen anderen Staaten – eine regelrechte Atom-Euphorie. Zwar war die Gefährlichkeit des radioaktiven Isotops Strontium-90 schon damals ein grosses und durchaus öffentliches Thema, aber die RITEGs wurden nicht als zusätzliche Risikofaktoren verstanden. Vielmehr galten sie als ein Weg, wie das gefährliche Abfallprodukt einer sinnvollen Weiterverwendung zugeführt werden konnte. Gleichzeitig war die Entwicklung von Radionuklidbatterien eines von vielen Feldern, auf dem die Vereinigten Staaten und die Sowjetunion ihren wissenschaftlich-technologischen Wettstreit austrugen. Die Inbetriebnahme von unzähligen RITEGs – von Herzschrittmachern über Satelliten bis eben zu arktischen Leuchttürmen und Funkfeuern – wurde beidseits des Eisernen Vorhangs mit Stolz an die Öffentlichkeit gebracht.
Forschung und Entwicklung von RITEGs in der Sowjetunion
Die sowjetische Regierung erkannte das Potential von Atombatterien früh. Schon im Oktober 1960 gründete der Ministerrat der Sowjetunion das Wissenschaftliche Allunions-Forschungsinstitut für Strahlungstechnik (Vsesojuznyj naučno-issledovatel’skij institut radiacionnoj techniki; VNIIRT). Dort wurden zahlreiche Kernenergieanwendungen für alle möglichen volkswirtschaftlichen Bereiche entwickelt – auch Radionuklidbatterien für Leuchttürme und Wetterstationen.
Der erste sowjetische Radioisotop-Generator („Beta‑1“) nutzte Cerium-144 als Wärmequelle und verfügte über eine Leistung von 5,3 Watt. 1964 testete das VNIIRT mit „Beta‑2“ dann erstmals einen Generator, der mit Strontium-90 betrieben wurde. Ausgehend von diesen Prototypen wurden diverse weitere Generatoren entwickelt. „Beta‑3“ war zum Beispiel ein System, das speziell für den Einsatz im hohen Norden konzipiert wurde. Daraus gingen schliesslich „Beta‑S“ und „Beta‑M“ hervor, die in den 1970er Jahren seriell hergestellt und auf meteorologischen Stationen in der russischen Arktis installiert wurden. Ein anderes System, „Efir‑M“, funktionierte auch mit Strontium-90 und war auf die Verwendung in Leuchttürmen entlang der Nordostpassage ausgerichtet. Ein Gerät namens «Pingvin» (im Titelbild rechts) versorgte geomagnetische Einrichtungen in der Antarktis mit Energie, womit die Radionuklidbatterie nun an beiden Polen im Einsatz war.
In den 1960er und 1970er Jahren entstand allein in der Sowjetunion eine Vielzahl verschiedener Atombatterien, die überall auf der Welt und im Kosmos zum Einsatz kamen. Neben den diversen Verwendungszwecken unterschieden sich die Modelle auch bezüglich der verwendeten Radioisotope. Allerdings setzte sich in vielen sowjetischen Geräten Strontium-90 als Wärmequelle durch – nicht zuletzt, weil es besonders preiswert war.
Bei allen Unterschieden hatten die sowjetischen RITEGs eines gemeinsam: Wegen ihrer enormen Lebensdauer und des quasi inexistenten Wartungsbedarfs schienen sie die Erforschung, Erschliessung und Nutzung von unwirtlichen, schwer zugänglichen Räumen enorm zu erleichtern. Über die Jahre wurden mehr als 1’000 sowjetische RITEGs in Betrieb genommen. Die meisten davon entlang der Nordostpassage, wo sie in Leuchttürmen jahrzehntelang als nukleare Schrittmacher der arktischen Schifffahrt fungierten.
Erst in der postsowjetischen Zeit haben die Radionuklidbatterien allmählich eine Umdeutung erfahren: Einst galten sie als Sicherheitsgaranten für die wirtschaftlich hochrelevante Schifffahrt auf der Nordostpassage und als zuverlässige Wärme- und Stromquellen für die Helden der Arktisforschung. Nachdem aber die Risiken der RITEGs immer deutlicher zutage traten, wurde die einstige Zukunftstechnologie mehr und mehr zum überkommenen Sicherheitsrisiko uminterpretiert – als Sicherheitsrisiko, das weit über die Grenzen der sowjetischen Nachfolgestaaten hinauswirkte.
Umdenken nach dem Kalten Krieg?
Ab Mitte der 1990er Jahre setzten sich insbesondere die anderen Anrainerstaaten der Arktis und die Internationale Atomenergiebehörde (IAEA) für eine schnellstmögliche Umrüstung der russischen Stationen und Leuchttürme ein. Während etwa die norwegische Regierung die wirtschaftlichen Folgen verstrahlter Fischbestände fürchtete, versuchte die amerikanische Regierung in den 2000er Jahren die zahlreichen Strontium-90 Quellen als potenzielle Bedrohung im Krieg gegen den Terrorismus zu eliminieren.
Nebst hohen Kosten stellte dabei vor allem die mangelhafte Datenführung ein grosses Problem für alle Programme zur Entfernung der arktischen Radionuklidbatterien dar. Im Zuge der sowjetischen Zerfallskrise und mehrerer Reorganisationen der Kernenergieadministration seit der Perestrojka ging kritisches Wissen verloren, so dass zeitweise niemand zu wissen schien, wie viele Atombatterien überhaupt in der russischen Arktis verteilt waren und wo genau diese lagen. Die wirtschaftlichen Probleme der peripheren Gebiete im hohen Norden machten ausserdem den illegalen Handel mit Altmetall zu einem lukrativen Nebenerwerb. Inzwischen sind diverse Fälle bekannt, in denen Metalldiebe RITEGs wegen ihrer wertvollen Ummantelung zerlegt und sich dabei unwissentlich einer hohen Strahlenbelastung ausgesetzt haben.
Ab 2008 setzte die ein Jahr zuvor gegründete Staatskorporation Rosatom die Sicherung und Entsorgung der arktischen Atombatterien auf ihre Agenda. Nach offiziellen Angaben wurden die letzten RITEGs bis Ende 2018 aus dem russischen Norden entfernt und in Zwischenlager gebracht, wo sie auf die Endverarbeitung und ‑lagerung warten. Damit endet die Geschichte der nuklearen Schrittmacher für die arktische Schifffahrt. Die strahlenden Energiequellen werden allerdings – wie alle hochradioaktiven Abfälle – noch jahrzehntelang ein Risiko für die Menschen und ihre Umwelt darstellen und müssen mit grösster Sorgfalt bearbeitet und gelagert werden. Die Tatsache, dass die russische Regierung Rosatom inzwischen zur zentralen infrastrukturellen Operateurin der Nordostpassage gemacht hat, verdeutlicht ausserdem, dass die Entfernung der maroden sowjetischen Atombatterien keineswegs mit einem Ende nuklearer Machbarkeitsfantasien in der Arktis gleichzusetzen ist.
Titelbild: Die RITEGs „Beta‑S“ und Pingvin. Quelle: Atomnaja nauka i technika v SSSR, 1977.