Problem Atommüll: Entria und die Zwischenlagerung hoch radioaktiver Abfälle – Randbedingungen und Lösungsansätze

Wie geht es weiter mit der Lagerung hoch radioaktiver Atomabfälle in Deutschland? Klar ist: Es gibt in Fragen Sicherheit Handlungsbedarf. Einerseits weil die Terrorrisiken im Nuklearbereich wachsen, andererseits weil die Zwischenlagerung deutlich länger als bislang angenommen dauern wird. Jetzt veröffentlicht das staatlich geförderte Forschungsprojekt ENTRIA bzw. einige der dort aktiven WissenschaftlerInnen in einem Buch zahlreiche interdisziplinäre Beiträge zu den Randbedingungen der Zwischenlagerung dieser brisanten Abfälle und diskutiert Lösungsansätze. Hier zunächst das Inhaltsverzeichnis mitsamt der Zusammenfassungen der Beiträge des von Dennis Köhnke, Manuel Reichardt und Franziska Semper im Springer-Verlag herausgegebenen Buches.

Fünf Jahre hat das staatliche Forschungsprojekt Entria interdisziplinär an den Fragen zur Atommülllagerung gearbeitet. Entria steht für „Entsorgungsoptionen für radioaktive Reststoffe: Interdisziplinäre Analysen und Entwicklung von Bewertungsgrundlagen“. Vor wenigen Wochen zog Entria auf einer Abschlusstagung in Braunschweig Bilanz. Fortgesetzt werden soll das Projekt aber künftig unter dem Dach von Niedersachsen – das jedenfalls hatte die alte rot-grüne Landesregierung vorgesehen.

Ein wenig kurios war das Forschungsprojekt in die politische Landschaft hingestellt: Denn während die ForscherInnen unter dem Dach des Bundesforschungsministeriums starteten, sorgten Bundestag und Bundesrat unter Einbeziehung einer sogenannten Endlager-Kommission parallel mit der Initiative zu einem neuen Anlauf bei der Suche nach einem dauerhaften Atommülllager mit dem Standortauswahlgesetz für gesetzliche Festlegungen. Beide Projekte in Sachen Umgang mit Atommüll liefen im Grunde ohne wesentliche Berührungspunkte nebeneinander her.

Trotzdem dürften die Beiträge, die Dennis Köhnke, Manuel Reichardt und Franziska Semper als Herausgeber zum Thema „Zwischenlagerung hoch radioaktiver Abfälle – Randbedingungen und Lösungsansätze zu den aktuellen Herausforderungen“ jetzt vorlegen, noch in einigen Bereichen für  Diskussionen sorgen. Denn klar ist: So wie es derzeit im Gesetz geschrieben steht, wird die Endlagersuche nicht ablaufen und klar ist auch: Weil sich das Finden und Inbetriebnehmen eines unterirdischen Atommülllagers hinziehen wird, kommt immer mehr Sicherheits-Bedeutung den vorhandenen Zwischenlagern für hoch radioaktiven Atommüll zu.

Das folgende ist beim Springer-Verlag zur Bewerbung des Buches online und kann es dort sowohl als Real-Book und als E-Book bestellt werden. Es folgen zunächst die Beiträge mit einer Zusammenfassung und unten das Inhaltsverzeichnis zur Übersicht.

Zwischenlagerung hoch radioaktiver Abfälle, HG Dennis Köhnke, Franziska Semper, Manuel Reichardt:

Die Beiträge:

1. Zwischenlagerung hoch radioaktiver, Wärme entwickelnder Abfälle in Deutschland – ein Überblick

Manuel Reichardt; Franziska Semper, Dennis Köhnke:

Zurzeit werden bestrahlte Brennelemente und zurückgeführte verglaste Abfälle aus der Wiederaufarbeitung in für 40 Jahre genehmigten Oberflächenanlagen zwischengelagert. Dort warten sie auf weitere Entsorgungsschritte, deren Ziel in Deutschland aktuell die Verbringung in ein Endlager ist. Es zeichnet sich spätestens seit Inkrafttreten des Standortauswahlgesetzes im Jahre 2013 ab, dass die derzeit gültigen Aufbewahrungsgenehmigungen erloschen sein werden, bevor ein betriebsbereites Endlager für diese Abfallarten zur Verfügung steht. Aus dieser Situation ergeben sich zahlreiche, zum Teil unerwartete Herausforderungen auf technischer, gesellschaftlicher und juristischer Ebene, von denen im vorliegenden Band einige wesentliche Aspekte benannt, eingeordnet und diskutiert werden.Die Einführung gibt einen Überblick über die Historie und die in Deutschland in Betrieb befindlichen Anlagen zur Zwischenlagerung, deren Gestalt und Eigenschaften sich jeweils aus den zum Zeitpunkt der Konzeptionierung und Errichtung geltenden Randbedingungen ableiten lassen.“

2. Oder vielleicht doch nicht unter der Erde – Überlegungen zur Rolle der Oberflächenlagerung in einer Entsorgungsstrategie

Konrad Ott, Harald Budelmann:

„Der Artikel analysiert die Vor- und Nachteile einer Option zur Einlagerung hoch radioaktiver Reststoffe, die bislang in Deutschland eher geringe Aufmerksamkeit in Öffentlichkeit, Medien und Politik gefunden hat: die langfristige Oberflächenlagerung. Dabei soll neben den bautechnischen Fragen vornehmlich die normative Rechtfertigungsbasis dieser Option thematisiert werden. Die Option lässt sich einerseits mit einer besonderen Hochschätzung des Wertes von Reversibilität, andererseits aber auch aufgrund von bestimmten Annahmen über die Zeithorizonte der Findung eines Tiefenlagers, dessen Bau und den Prozess der Einlagerung mit einer Unvermeidlichkeitsannahme rechtfertigen. Die Option der Oberflächenlagerung wird dann eine Komponente in einer komplexen Einlagerungsstrategie. Es kann gezeigt werden, dass die Bewertung dieser Option von Annahmen über eine angemessene zeitliche Dauer der Findung eines Tiefenlagers abhängig ist. Die Beziehungen dieser Option zu Freiwilligkeit, Standortfindung, der opportunistischen Logik politischen Handelns („Attentismus“) und der Sicherung gegen unbefugtes Eindringen („security“) werden thematisiert. Der Artikel soll in die Lage versetzen, sich ein begründetes Urteil über die Option der Oberflächenlagerung zu bilden.“

3. Wärmeentwicklung und Radionuklid-Inventar

Erik Pönitz:

Der Beitrag „Wärmeentwicklung und Radionuklid-Inventar“ beleuchtet am Beispiel von bestrahlten Brennelementen aus Kernkraftwerken und verglasten Spaltproduktlösungen aus der Wiederaufarbeitung (HAW-Kokillen) den Zusammenhang zwischen der Menge der radioaktiven Reststoffe, der Aktivität der Radionuklide und der Wärmeentwicklung bei der Oberflächenlagerung über einen Zeitraum von bis zu 200 Jahren. Neben physikalischen Grundlagen wird die prognostizierte Menge der Wärme entwickelnden, hoch radioaktiven Reststoffe behandelt, die in Kernkraftwerken entstehen. Die Änderung der Aktivität und der Wärmeentwicklung der bestrahlten Brennelemente und HAW-Kokillen über den Zeitraum einer längerfristigen Oberflächenlagerung wird beleuchtet. Es schließt sich eine kurze Diskussion der Entsorgung in tiefen geologischen Formationen an, die auf eine längerfristige Oberflächenlagerung folgen kann. Ausführungen über die Abschirmwirkung eines Transport- und Lagerbehälters und die Änderung der Dosisleistung an der Außenseite des Behälters schließen den Beitrag ab.“

4. Interventionstechniken für Zwischenlagerbehälter

Ansgar Köhler:

„Der Beitrag „Interventionstechniken für Zwischenlagerbehälter“ fokussiert die derzeit in Deutschland verwendeten Lagerbehälter als funktionale Komponente des Zwischenlagerkonzepts unter dem Gesichtspunkt einer Verlängerung der Zwischenlagerungsdauer. Durch eine verlängerte Nutzungsdauer erhöht sich die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Defekten, beispielsweise am Dichtsystem der Behälter. Eine verlängerte Zwischenlagerung erfordert eine Auseinandersetzung mit den möglichen Schädigungen um geeignete Interventionsverfahren entwickeln zu können. Der vorliegende Artikel fokussiert Reparaturverfahren die an beladenen Behältern durchgeführt werden können. Defekte am Behälter, deren Instandsetzung die Entladung des Inventars erfordern, werden nicht betrachtet. Im Speziellen wird auf Schädigungen der Tragstrukturen, Beschädigungen des äußeren Korrosionsschutzes (Lack), Beeinträchtigungen von Sekundärdeckeldichtung und Druckschalter sowie die Degeneration der Abschirmung aus Polyethylen (PE) eingegangen und hierfür Interventionstechniken vorgeschlagen. Ausgehend von den identifizierten Schwachstellen sowie den Randbedingungen der Reparaturverfahren wird ein Ausblick auf Alternativen zur Weiterverwendung der heutigen Behälter gegeben und Vorzüge und Nachteile diese Alternativen dargestellt.“

5. Die unbestimmte Nutzungsdauer als besondere technische Herausforderung bei der Zwischenlagerung hoch radioaktiver Abfälle

Dennis Köhnke:

Zwischenlager für hoch radioaktive Abfälle und abgebrannte Brennelemente sind keine hypothetische Option, sondern eine weltweit umgesetzte, industrielle Praxis. Diese Lager sind, wie das Präfix zwischen ausdrückt, für die zeitlich befristete Verwahrung radioaktiver Stoffe vorgesehen. In diesem Beitrag wird die im politischen Raum festgelegte Nutzungsdauer als besondere, technische Planungsgröße herausgestellt. Die Wechselwirkung zwischen der anfänglich festgelegten Nutzungsdauer und der Dauerhaftigkeit der Zwischenlagerkomponenten wird am Beispiel der durch Normen vorgegebenen Entwurfskriterien für Stahlbetonbauteile erläutert, um die aus einer verlängerten Nutzungsdauer resultierenden Konsequenzen für das Alterungsmanagement in einem Zwischenlager aufzuzeigen. Im gleichen Zuge werden die gegenüber gewöhnlichen Bauwerken besonderen Randbedingungen in einem Zwischenlager diskutiert, die noch nicht in Normen berücksichtigt sind. Die Frage, ob die Aufbewahrungsgenehmigungen für die deutschen Zwischenlager in der Zukunft verlängert werden sollten oder ein oder wenige zentrale Zwischenlager neu errichtet werden sollten, wird nur implizit und überwiegend aus bautechnischer Perspektive beantwortet.

6. Herausforderungen und Randbedingungen für das Zwischenlagerbauwerk als langfristig wirksame, vollwertige mechanische Barriere

Manuel Reichardt:

„Mit Inkrafttreten des Standortauswahlgesetzes (StandAG) im Jahre 2013 haben sich in Deutschland zahlreiche neue Randbedingungen für den weiteren Umgang mit hoch radioaktiven, Wärme entwickelnden Abfällen aus der kommerziellen Stromerzeugung ergeben. Eine wesentliche Herausforderung ist, dass die sichere Aufbewahrung dieser Abfälle in Zwischenlagern (möglicherweise deutlich) länger gewährleistet werden muss als ursprünglich vorgesehen. Unter den erweiterten Randbedingungen kann eine Weiterentwicklung der Zwischenlagersysteme darin bestehen, das Bauwerk als vollwertige mechanische Barriere gegenüber extremen Einwirkungen auszubilden. Ausgehend von einer Einordnung der Funktionen des Bauwerks in Zwischenlagersystemen im Allgemeinen sowie für Deutschland im Speziellen werden in diesem Beitrag mögliche Erweiterungen des Anforderungskatalogs für langfristig ausgelegte Zwischenlager diskutiert, die die mechanische Widerstandsfähigkeit betreffen. Hierbei werden insbesondere die Randbedingungen für die Planung und Bemessung diskutiert und abschließend in den Gesamtkontext eingeordnet.“

7. Sicherheit und Strahlenschutz bei Genehmigungsverlängerung zur Zwischenlagerung hoch radioaktiver Abfälle

Wolfgang Neumann:

„In der Bundesrepublik Deutschland läuft zurzeit ein Prozess zur Auswahl eines Endlagerstandortes für bestrahlte Brennelemente und hoch radioaktive Abfälle aus der Wiederaufarbeitung. Da dieser Auswahlprozess und die anschließende Errichtung und Inbetriebnahme des Endlagers länger dauern wird als bis zum Ablauf der bisher auf 40 Jahre beschränkten Genehmigungen der Zwischenlagerung für diese radioaktiven Abfälle, muss entweder die Genehmigung der jetzigen Zwischenlagerung verlängert werden oder es ist ein Neubau von Zwischenlagern erforderlich. Bereits für die bisherige Zwischenlagerung gab es Diskussionen, inwieweit die nach Atomgesetz erforderliche Vorsorge ausreichend gegeben ist. Das betraf vor allem die Standzeit von Behälterdichtungen und Neutronenmoderator, die Überwachung von Freisetzungen, die Kontrollmöglichkeit des Zustands von Behälter und Behälterinventar sowie die Auslegung gegen schwere Einwirkungen von außen. Für eine Verlängerung der Zwischenlagerdauer gewinnen diese Sicherheitsaspekte mit unmittelbarer Auswirkung für den Strahlenschutz noch verstärkt an Bedeutung. Vor diesem Hintergrund und den bisherigen Erfahrungen werden in diesem Beitrag Sicherheitsaspekte diskutiert, die mit dem Strahlenschutz im Normalbetrieb in Zusammenhang stehen.“

8. Aufbewahrungsgenehmigung für radioaktive Abfälle – Verlängerung versus Neugenehmigung

Franziska Semper:

„Der Beitrag „Aufbewahrungsgenehmigung für radioaktive Abfälle – Verlängerung?“ betrachtet die rechtlichen Voraussetzungen des § 6 Abs. 5 S. 2 des Atomgesetzes (AtG) für eine Verlängerung der Genehmigung zur Aufbewahrung von Kernbrennstoffen in kerntechnischen Anlagen. Die Aufbewahrung soll 40 Jahre ab Beginn der ersten Einlagerung eines Behälters nicht überschreiten. Mit der Einfügung des § 6 Abs. 5 des Atomgesetzes (AtG) ist eine Verlängerung der Genehmigung unter bestimmten Voraussetzungen möglich. Im Mittelpunkt der Betrachtung stehen zum einen die Voraussetzungen „unabweisbare Gründe“ und die „Befassung des Deutschen Bundestages“. Anhand der juristischen Auslegungsmethoden soll die Bedeutung und Auswirkung der Begrifflichkeiten erörtert werden. Zum anderen wird die Rechtsnatur und mögliche Folgen der erneuten bzw. verlängerten Aufbewahrungsgenehmigung untersucht. Abschließend stellt der Beitrag die rechtlichen Konsequenzen des Genehmigungsverlustes dar.“

9. Gerechtigkeit an der Oberfläche

Moritz Riemann:

„Dieser Beitrag zielt auf die Verhandlung verschiedener Gerechtigkeitsnormen ab, die bei der Entsorgung radioaktiver Abfälle vor dem Hintergrund einer möglichen und jedenfalls in Deutschland eher umstrittenen Entsorgungsform langfristige Oberflächenlagerung (LOL), zu berücksichtigen sind. Zunächst gilt es, zwischen politischer Gerechtigkeit/prozeduraler Gerechtigkeit, distributiver Gerechtigkeit, und kommutativer Gerechtigkeit im aristotelischen Sinne zu unterscheiden. Anschließend wird der Gerechtigkeitsbegriff vor dem Hintergrund seiner Renaissance im 20. Jahrhundert ausdifferenziert und in handlungstheoretische Zusammenhänge gestellt, um danach vor allem die prozeduralen und distributiven Normen zu untersuchen, welche bei der LOL ins Gewicht fallen. Hier wird unter Berücksichtigung der Zeiträume bei der Entsorgung zusätzlich unterschieden zwischen intragenerationalen und intergenerationalen Gerechtigkeitsverhältnissen. Wie in aller normativen Abwägung ist auch die Gerechtigkeit nicht frei von Dialektik und Ambivalenz und damit abhängig von ihrer jeweiligen Kontextualisierung. Und so entzieht sich die Bewertung der (Un)Gerechtigkeit von Langzeitoberflächenlagerung nicht einer Abwägung der Kontexte von konkurrierenden Normen und Ansprüchen.“

10. Wissenschaftlich-technische und rechtliche Aspekte für Genehmigungsverfahren nach § 6 AtG zur Aufbewahrung bestrahlter Kernbrennstoffe über 40 Jahre hinaus

Tobias Zeiger, Christoph Gastl, Florian Töpfer, Samuel Witte, Kathy Reichel, Christoph Bunzmann:

Bestrahlte Kernbrennstoffe sowie aus der Aufarbeitung bestrahlter Kernbrennstoffe zurückzunehmender radioaktiver Abfall werden bis zu ihrer Ablieferung an ein Endlager derzeit in Zwischenlagern nach § 6 des Atomgesetzes (AtG) aufbewahrt. Die geltenden Genehmigungen nach § 6 AtG für diese Zwischenlager sind durch Festsetzung eines dem Datum nach bestimmten Zeitpunktes oder auf maximal 40 Jahre ab Einlagerung des ersten Behälters in das jeweilige Zwischenlager befristet. Zudem dürfen die radioaktiven Inventare in den einzelnen Behältern für maximal 40 Jahre ab dem Zeitpunkt der Behälterbeladung aufbewahrt werden. Nach dem Standortauswahlgesetz soll über den Standort für ein Endlager für insbesondere hoch radioaktive Abfälle, zu denen bestrahlte Kernbrennstoffe sowie aus der Aufarbeitung bestrahlter Kernbrennstoffe zurückzunehmender radioaktiver Abfall zählen, bis zum Jahr 2031 entschieden werden. Aus dem im August 2015 vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit veröffentlichten Nationalen Entsorgungsprogramm [NaPro 2015, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (Hrsg) (2015) Programm für eine verantwortungsvolle und sichere Entsorgung bestrahlter Brennelemente und radioaktiver Abfälle (Nationales Entsorgungsprogramm). Berlin: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit] geht hervor, dass das Endlager um das Jahr 2050 in Betrieb gehen soll. Da voraussichtlich nicht sichergestellt werden kann, dass bis zum Ablauf der in den jeweiligen Zwischenlagergenehmigungen festgesetzten Befristung sämtliche Kernbrennstoffe und radioaktiven Abfälle aus den Zwischenlagern an ein Endlager abtransportiert sind, nimmt der vorliegende Artikel die wissenschaftlich-technischen und rechtlichen Aspekte einer Zwischenlagerung der bestrahlten Kernbrennstoffe über 40 Jahre hinaus, sogenannte verlängerte Zwischenlagerung, in den Blick.“

11. Radioactive Waste Management Strategy In The Netherlands

Ewoud Verhoef, Jan Boelen, Hans Codée:

The Netherlands literally means low lands; large parts of the country are indeed below the sea level. In their century-long struggle with water, the Dutch have relied on an approach of long-term, inclusive and pragmatic solutions. This approach is also reflected in the radioactive waste management strategy. In the Netherlands the policy is based on the philosophy that hazardous materials must be isolated, controlled and monitored. This is done by securing containment of radioactive waste in terms of organisational aspects as well as in terms of physical treatment. Really long-term, i.e. at least 100 years, storage in above ground engineered structures of low-, medium- and high-level waste, including spent fuel and (TE)NORM is the first element in the Dutch policy. Secondly, and included in the policy are all necessary steps to be taken for the longer term. The burden of the waste will not solely be transferred to the next generations because a clear system of liabilities is created and the availability of finances is guaranteed for the future. For a country with a small nuclear power programme and an important amount of waste from other applications of radioactive materials, it is a practical solution that works.

 

12. Zusammenfassung und Resümee

Franziska Semper, Manuel Reichardt, Dennis Köhnke:

„ENTRIA untersucht neben der Tiefenlagerung ohne und mit Vorkehrungen zur Rückholbarkeit die langfristige Oberflächenlagerung als eine von drei technischen Lageroptionen. Das Teilprojekt Oberflächenlagerung ist in der Projektstruktur mit den drei Teilprojekten Ethisch-moralische Begründung, rechtliche Voraussetzungen und ImplikationenTechnikfolgenabschätzung und Governance und Interdisziplinäre Risikoforschung verknüpft. Im Rahmen der interdisziplinären Zusammenarbeit wurden wichtige Schnittstellen identifiziert, aus denen Bewertungskriterien für die Option der langfristigen Oberflächenlagerung abgeleitet werden können. Der vorliegende Band ist ein Ergebnis dieser Zusammenarbeit, in dem disziplinäre Teilaspekte beleuchtet werden, die zur Gesamtbewertung der technischen Option Oberflächenlagerung beitragen können.“ 

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1 Gedanke zu „Problem Atommüll: Entria und die Zwischenlagerung hoch radioaktiver Abfälle – Randbedingungen und Lösungsansätze

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