Atommüll; das ist radioaktiver, eine Million Jahre strahlender Müll, von dem es Unmengen gibt. Durch die friedliche Nutzung der Atomenergie sind über die Jahre Tausende Tonnen von hochradioaktiven Schwermetallen entstanden. Hinzu kommen schwach- und mittelradioaktiver Müll. Dazu zählen unter anderem kontaminierte Schutzkleidung oder auch die Rohre und Isolationsmaterialien der Atomkraftwerke. Auch in Forschung und Medizin werden radioaktive Abfälle produziert, die allesamt in den bekannten gelben Fässern aufbewahrt werden. Ihre Halbwertszeit beträgt einige hunderte Jahre, während das entstandene Plutonium aus der Kernspaltung eine Halbwertszeit von 24.110 Jahre hat.
Hochradioaktiver Müll in Zwischenlagern
Der Brennstoff der Kernkraftwerke ist in kleinen Pellets enthalten, die sich wiederum in den Brennstäben befinden. In den zylinderförmigen Pellets findet die Kernspaltung statt. Wenn sie verbraucht sind, hat ein Pellet nicht nur den jährlichen Strombedarf eines Einfamilienhauses gedeckt, sondern sich auch in hochradioaktive Spaltprodukte umgewandelt. Diese Spaltprodukte strahlen so heftig, dass schon ein Millionstel Gramm Lungenkrebs auslösen kann und man beim Verschlucken eines Pellets der zehnfachen tödlichen Strahlendosis ausgesetzt ist - und das über tausende von Jahren! Nachdem sie verbraucht sind, müssen die Brennstäbe zunächst für weitere 5 Jahre in einem Abkühlbecken abkühlen, bevor sie in einem CASTOR-Behälter untergebracht werden. Die abgebrannten Brennstäbe machen zwar nur 10% des gesamten Atommülls aus, sind dafür aber für 99% der Radioaktivität verantwortlich.
Der bisher produzierte Atommüll wird bislang in Zwischenlagern gesammelt. Dieses befindet sich in der Schweiz in Würenlingen im Aargau. Dort wartet er auf seinen letzten Transport in ein Endlager. Der weltweite Konsens der Staaten mit nuklearer Energieversorgung: Der Müll soll in Behältern isoliert unter der Erde einbetoniert werden. Die Strahlenschutzbehälter sollen 500 Jahre Schutz bieten, bis dahin soll das umgebene Gestein dicht genug sein, die Umwelt vor der radioaktiven Strahlung zu schützen. Über eine Million Jahre sollte nichts von den radioaktiven Stoffen ins Grundwasser oder an der die Oberfläche gelangen. Ein weiteres Problem: Das Wissen um die Lagerstätten des unterirdischen tödlichen Giftmülls muss über tausende von Jahren bewahrt werden. Wie also stellen wir sicher, dass sich die Menschen in 2000 Jahren noch der Gefahren der Abfallstoffe dieser alten Technologie bewusst sind?
Verdünnen, verwandeln, verbannen …
Vor ein paar Jahrzehnten waren die Wissenschaftler noch optimistisch, einen grossen Pool an Möglichkeiten für die Entsorgung zu haben. Bis 1993 wurde der schwach- und mittelradioaktive Müll von einigen Staaten einfach ins Meer gekippt. Die Annahme, dass das Wasser die Radioaktivität in medizinisch unbedenkliche Strahlendosen verdünne, hat sich aber nicht bestätigt. Auch ist die Gefahr zu gross, dass sich geringe Konzentrationen in der Nahrungskette anreichern und so der der verstrahlte Giftmüll wieder auf unseren Teller landet. Diese Art der Entsorgung wurde deshalb (offiziell) eingestellt. Auch die Schweiz hat bis 1982 über 5000 Tonnen radioaktiver Abfälle im Nordatlantik versenkt.
Den Atommüll im Meer versenken ist keine Option, aber warum ihn nicht im All entsorgen? Damit wäre er von der Erde verbannt. Doch mal abgesehen von der riesigen Anzahl an Raketen, den Unmengen an benötigtem Treibstoff und den damit verbundenen enormen Kosten, ist ein Raketenstart auch immer ein Risiko. 2% der Trägerraketen explodieren oder stürzen kurz nach dem Start ab. Eine Explosion von einer mit Atommüll befüllten Rakete hätte die Freisetzung der radioaktiven Stoffe und eine grosse Umweltkatastrophe zur Folge.
Der wohl eleganteste Lösungsansatz: Die Umwandlung der langstrahlenden Elemente in andere kurzlebigere Elemente. Dieser Transmutation genannte Vorgang ist aber bisher nur im Labor möglich. Die Umwandlung erfolgt durch erneuten Neutronenbeschuss, die entstandenen Endprodukte strahlen zwar immer noch, jedoch nicht mehr eine Million, sondern nur noch 1000 Jahre lang. Gleichzeitig bietet diese Methode erneut die Möglichkeit, Energie zu gewinnen. Doch dafür müssten neue Anlagen gebaut werden. Ausserdem ist eine vollständige Trennung und Umwandlung der langlebigen Elemente vom restlichen Müll nicht möglich. Es bleibt immer ein hochradioaktiver Rest übrig, der nach einer sicheren Endlagerstätte verlangt.
… oder vergraben!
Es führt kein also kein Weg daran vorbei, nach geeigneten Standorten unter der Erde zu suchen. Doch mit den Klimaveränderungen ändern sich auch die geologischen Gegebenheiten. Geologen sind sich sicher: In den nächsten 10.000 Jahren wird es eine erneute Eiszeit in Europa geben. Damit werden sich auch neue Berge und Täler bilden. Niemand weiss, ob der radioaktive Müll tatsächlich vor diesen geologischen Veränderungen sicher ist. Was heute sicher erscheint, ist in geologischen Zeiträumen vielleicht ein Risiko. Bei der Standortsuche sind Erdbebenzonen und Gebiete mit Vulkanismus von vornherein ausgeschlossen. Denn durch entstandene Risse im Gestein könnte Wasser in die Endlagerstätte eindringen. Auch Grosstädte sind aufgrund des oberirdischen Platzmangels und des zu erwartenden Protests der Bevölkerung ungeeignet.
Unter den vielen Gesteinsarten, die es auf der Erde gibt, gelten den Geologen weltweit nur 3 Gesteinsarten als geeignet. Es handelt sich um Granit, Salz und Ton. Jedes der Materialien hat seine jeweiligen Vor- und Nachteile, und auch besitzt nicht jedes Land Vorkommen aller Gesteinsarten.
Salz schliesst mit der Zeit die Hohlräume und leitet besonders gut die weiterhin entstehende Zerfallswärme des Atommülls ab. Sollte der Atommüll jedoch wieder geborgen werden müssen, ist dieser extrem schwer rückholbar. Dass diese Option vorhanden sein muss, zeigt die Situation im deutschen Salzstock Asse, wo schwach- und mittelradioaktiver Müll deponiert wurde. Nachdem das dort eingedrungene Wasser die Fässer korrodieren liess, müssen die Fässer nun unter enormem Aufwand wieder geborgen werden.
Granit ist besonders stabil und löst sich auch bei eindringendem Wasser nicht auf. Jedoch ist Granit oft mit Rissen und Brüchen durchzogen, durch die Wasser in das Endlager eindringen kann. Wie gross die Risse sein dürfen, darüber sind sich die Experten noch uneinig.
Ton ist eine besonders gute Barriere vor eindringendem Wasser und verhindert ausserdem die Ausbreitung der Radioaktivität. Doch Ton ist in regelmässigen Abständen mit anderen Materialien durchzogen. Auch hier besteht die Gefahr, dass Wasser eindringen kann.
Bisher haben sich nur drei Staaten für einen Endlager-Standort entschieden: Finnland, Schweden und Frankreich. Während sich die Schweiz in der dritten Phase der Standortsuche befindet, wird in Finnland bereits das erste Endlager gebaut, in 450m Tiefe im Granitgestein. In 5 Jahren soll dort die Einlagerung beginnen. In der Schweiz ist man seit 1978 auf der Suche nach einem sicheren geologischen Tiefenlager im Tongestein. Die Frage, wo wir unsere radioaktiven Abfälle entsorgen wollen, soll in den kommenden Jahren abschliessend beantwortet werden.
Quellen und weitere Informationen:
Geo: Atommüll- Wohin damit?
NZZ: Schweizer Atommüll im Meer
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