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Wiederaufarbeitung und Transmutation > Wiederaufarbeitung

Mythos Brennstoffkreislauf

Aerial view Sellafield, Cumbria - geograph.org

Wiederaufarbeitungsanlage Sellafield (Großbritannien)

Das grundlegende Problem bei der Atomspaltung ist, dass abgebrannte Brennelemente übrigbleiben, in denen radioaktive Substanzen mit zum Teil extrem langer Verfallszeit übrig bleiben: Uran, Transurane wie Plutonium und Spaltprodukte. Verbrauchte Brennelemente können entweder zwischen- und danach endgelagert ("offener Brennstoffkreislauf") oder wiederaufgearbeitet werden ("geschlossener Brennstoffkreislauf").[1]

Mit Hilfe der Wiederaufarbeitung, so wird in einer Schrift der wichtigsten deutschen Lobbyorganisation Deutsches Atomforums (DAtF, heute KernD genannt) behauptet, könne der Inhalt abgebrannter Brennelemente fast vollständig wiederverwendet werden. Es müsste nur ein Anteil von 3 bis 5 % endgelagert werden.[1]

Vor ihrem Einsatz in Leichtwasserreaktoren enthalten Brennelemente angereichertes Uran, das aus 96,7 % Uran-238 und 3,3 % Uran-235 besteht. Nach ihrem drei bis fünf Jahre langen Einsatz setzt sich der Brennstoff in den Brennelementen wie folgt zusammen: 93,3 % Uran-238, 1,03 % Plutonium, 0,48 % Uran-235 sowie Uran-236, Spaltprodukte und weitere Transurane.[1]

Bei der Wiederaufarbeitung lässt sich das Inventar abgebrannter Brennelemente in einem aufwändigen chemischen Verfahren (PUREX) voneinander separieren. Abgetrenntes Uran und Plutonium können danach erneut verwendet werden.[1] Soweit die Theorie ...

Wiederaufarbeitung ist kein Recycling

Schema radioaktiver Abfaelle

Wiederaufarbeitung ist ein Begriff, der an Recycling erinnert. In diesem Fall führt der Vergleich jedoch in die Irre.

Laut Greenpeace ist das chemische Verfahren PUREX, mit dem das radioaktive Inventar abgebrannter Brennelemente abgeteilt wird, nicht nur aufwändig, sondern auch hochgradig umweltschädlich. Außerdem: "Lediglich wenige Prozent des ursprünglichen Atommülls werden in neuen Brennstäben wieder verwendet". In der Realität wird nur abgetrenntes Plutonium in MOX-Brennelemente eingesetzt. Wiederaufgearbeitetes Uran (WAU) hingegen gilt als unrein, und sein Einsatz ist mit höheren Kosten verbunden. Es landet größtenteils bei den Wiederaufarbeitungsanlagen auf Halde und ist insofern als Abfall anzusehen. "Teile des Atommülls gelangen über die Abluft bzw. die Abwässer der Atommüllfabriken in die Umwelt. Der Rest des radioaktiven Mülls muss zwischengelagert werden, bis ein Endlager zur Verfügung steht. (...) In der Summe wird das Volumen der Abfälle nicht reduziert, sondern vergrößert."[2]

Darüber hinaus ist die Wiederaufarbeitung unrentabel: Uran und Urananreicherung sind auf dem Weltmarkt so günstig zu haben, dass es ökonomischer ist, Brennstäbe mit neuem Brennstoff zu bestücken.[3]

In Deutschland wurde der Brennstoffkreislauf, dem in einer Novelle des Atomgesetzes 1976 unter dem Begriff "schadlose Verwertung" noch Vorrang vor anderen Entsorgungswegen eingeräumt wurde, mit der Novelle 1994 aufgegeben. Die Proteste in Wackersdorf hatten gezeigt, dass eine Wiederaufbereitung in Deutschland nicht durchzusetzen war. Diese hatte sich, wie das Bundesamtes für Strahlenschutz in einer Publikation 2008 urteilte, als Fiktion erwiesen.[4]

Standorte für Wiederaufarbeitung

Die World Nuclear Association (WNA) nennt folgende Standorte für kommerzielle Wiederaufarbeitung: La Hague in Frankreich, Sellafield in Großbritannien, Majak in Russland, Rokkasho in Japan sowie vier Anlagen in Indien.[5] Hier ist zu ergänzen, dass die Wiederaufarbeitung 2022 in Sellafield beendet wurde[6] und die Wiederaufarbeitungsanlage in Rokkasho erst 2024 in Betrieb gehen soll.[7]

Wiederaufarbeitungsanlagen: Fehlschläge und Umweltschäden

Mit Wiederaufarbeitungsanlagen machte man von Anfang an schlechte Erfahrungen: Die WAA West Valley (USA), von 1966 bis 1972 in Betrieb, erwirtschaftete nicht einmal die Investitionskosten und gab mehr Radioaktivität frei als alle amerikanischen Atomkraftwerke. Eine zweite Anlage, von General Electric in Illinois erbaut, ging aufgrund technischer Probleme nicht in Betrieb. Ähnliches galt für eine Anlage in Barnwell (South Carolina).[8][9]

In Deutschland war die Wiederaufarbeitung ein einziges Fiasko. Die erste deutsche Anlage dieser Art war die Wiederaufarbeitungsanlage Karlsruhe (WAK), die als Prototyp konzipiert war und von 1971 bis 1990 betrieben wurde. Die WAK trennte nur geringe Mengen Plutonium ab, erzeugte aber riesige Mengen zusätzlichen Atommülls und verursacht nun Milliardenkosten beim Rückbau. Die Wiederaufbereitungsanlage Wackersdorf (WAW) wurde aus politischen und ökonomischen Gründen nie in Betrieb genommen.

Atommüll_Frankreich_Ein_Spaziergang_durch_La_Hague_Weltspiegel_ARD_-_09.01.2011_-_Podcast

Atommüll Frankreich Ein Spaziergang durch La Hague Weltspiegel ARD - 09.01.2011 - Podcast

ARD: Weltspiegel vom 9. Januar 2011

In den Anlagen Sellafield (Großbritannien) und La Hague (Frankreich) wird auch deutscher Atommüll wiederaufgearbeitet. Nach Angaben der Bundesregierung wurden bis Ende 2010 insgesamt 851 Tonnen Schwermetall mit ca. 8,5 Tonnen Plutonium nach Großbritannien verbracht, weitere 5.393 Tonnen aus Leistungsreaktoren mit ca. 53,9 Tonnen Plutonium nach Frankreich.[10]

Wiederaufbereitete Brennstäbe wurden und werden anschließend in hochgefährlichen Transporten in deutsche Atomkraftwerke zurückgebracht. Der Prozess wird schon deshalb weiterlaufen, weil kein Endlager zur Verfügung steht und man auf hohen Plutoniumbeständen sitzt, deren Entsorgung ungeklärt ist.[11]

Mit katastrophalen Folgen für die Umwelt: Seit Jahrzehnten werden von Sellafield und La Hague radioaktive Abwässer in den Ärmelkanal und in die Irische See gepumpt, weswegen insbesondere die umliegenden Meeresböden durch Plutonium verseucht sind. → Atommüll im Atlantik

Die Umgebung von Sellafield ist zur radioaktiv verstrahlten Müllkippe verkommen. Da es kaum noch Nachfrage nach Plutonium gibt, wurde die Anlage 2022 geschlossen. → Sellafield: Größtes Plutoniumlager der Welt

Der von Deutschland zur Wiederaufarbeitung nach Großbritannien und Frankreich gelieferte Atommüll muss wieder zurückgenommen werden. "Nach bisherigen Absprachen sollen 21 Behälter aus Sellafield im Jahr 2015 nach Deutschland gebracht werden. Fünf Behälter sollen im selben Jahr aus La Hague kommen. Rund 150 weitere Behälter sollen vom Jahr 2024 an nach Gorleben transportiert werden. Nur für das dortige Zwischenlager gibt es eine Genehmigung zur Lagerung dieses Atomabfalls."[12]

In der Atomanlage Tokaimura, Japan 1999 in Japan ereignete sich 1999 ein ernster Unfall der INES-Stufe 4 mit mindestens zwei Toten und weiteren Personen, die mit einer niedrigeren Strahlung belastet wurden.

Gefährlicher Irrweg

Spätestens seit der Fukushima-Katastrophe mit der Kernschmelze von MOX-Brennelementen hat sich die Verwendung von Brennelementen als gefährlicher Irrweg herausgestellt. "Im August 2011 gab Großbritannien die Schließung der Sellafield-Mox-Fabrik bekannt, weil die Anlage von technischen Dauerproblemen geplagt war und mit Japan obendrein ihren letzten großen Auslandskunden verloren hatte." Sellafield sitzt nun auf dem größten Plutoniumlager der Welt mit 112 Tonnen, für das es keine Verwendung mehr gibt, dessen Entsorgung vollkommen ungeklärt ist und das – Stichwort Terrorismus – ein großes Sicherheitsrisiko darstellt. Während der Westen aus der Wiederaufarbeitung aussteigt, möchten China, Indien und Russland weiterhin daran festhalten.[11]

→ Greenpeace: Wiederaufarbeitung – Eine Risiko-Technologie mit Langzeitfolgen (via WayBack)
→ Spektrum.de: Die fünf wichtigsten Fragen zur Wiederaufarbeitung vom 12. Februar 2015

(Letzte Änderung: 21.08.2023)

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 Uni Bayreuth: Kernenergie Basiswissen (Ziffer 8.3, S. 70f.) vom November 2013
  2. greenpeace.de: Wiederaufarbeitung: Die wichtigsten Fakten abgerufen vom 18. November 2019
  3. spektrum.de: Die fünf wichtigsten Fragen zur Wiederaufarbeitung vom 12. Februar 2015
  4. BfS: Dezentrale Zwischenlager von 2008 (via WayBack)
  5. WNA: Processing of Used Nuclear Fuel abgerufen am 20. August 2023
  6. world nuclear news: Sellafield ends nuclear fuel reprocessing after 58 years vom 21. Juli 2022
  7. JNFL: Corporate Profile abgerufen am 21. August 2023
  8. Joachim Radkau & Lothar Hahn: Aufstieg und Fall der deutschen Atomwirtschaft. oekom, München 2013. S. 202.
  9. DER SPIEGEL 20/1977: Was soll man mit dem Zeug tun? Das Schicksal der Atom-Fabrik West Valley vom 8. Mai 1977
  10. Deutscher Bundestag: Stand der Wiederaufarbeitung deutscher Brennelemente im Ausland und des deutschen Plutonium-Inventares (Drucksache 17/8527) vom 31. Januar 2012
  11. 11,0 11,1 Zeit Online: Atomindustrie - Das Weltgifterbe vom 4. Dezember 2012
  12. Südwest Presse: 28 000 Kubikmeter Schwermetall vom 26. März 2013 (via WayBack)
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