Die Bundesgesellschaft für Zwischenlagerung (BGZ) und die TU München, die auch für den Betrieb des Atomforschungsreaktors in Garching verantwortlich ist, arbeiten in Sachen Atomforschung zum Verhalten von abgebrannten Uranbrennstoffen zusammen. Neben den umfangreichen Experimenten an Brennstäben in Schweden (Projekt LEDA) gehören außerdem auch „Brennstabversuche am Joint Research Center der Europäischen Kommission in Karlsruhe und eine Zusammenarbeit mit der Pariser Ingenieurhochschule MINES Paris – zur Simulation des Dichtungsverhaltens“ zu den Forschungsaktivitäten der BGZ im Rahmen der verlängerten Zwischenlagerung. Das ist auch von Bedeutung für die Zwischenlager in Gorleben, Ahaus und anderswo.
BGZ-Forschungsprogramm und BGZ.lab an der TU München Garching
Bereits seit 2023 baut die BGZ ihre Forschungsaktivitäten in München Garching und an anderen Ort aus. In einem von der BGZ im November 2025 veröffentlichten „Interview“ mir Jörn Becker, Leiter der BGZ-Forschungsabteilung, aus Anlass des nun in seiner dritten Fassung vorliegenden Forschungsberichts heißt es: … Das „BGZ.lab auf dem Campus der TU München in Garching gegründet, um im universitären Umfeld arbeiten zu können und unser wissenschaftliches Netzwerk auszubauen. Dort forschen Kolleg*innen zusammen mit Studierenden zum Langzeitverhalten der hochradioaktiven Abfälle.“
Atomforschungsreaktor FRM II Garching und Endlagerforschung
Und auf der Hompepage des Atomreaktors FRM II wird bereits 2022 berichtet: „Ein Leben nach dem Zyklus: Wie Brennelemente zur Endlagerforschung beitragen“. Zu lesen ist schon in der Einleitung des Textes: „Ein Forschungsteam nutzt die verbliebene Energie jedoch für wertvolle Untersuchungen, etwa von Salzkristallen für die Endlagerung radioaktiver Abfälle – und träumt von Anwendungen im großen Stil. “ Berichtet wird: „Doch auch das abgebrannte Brennelement dient der Forschung, denn es gibt weiterhin Energie in Form von Gammastrahlung ab. Im Jahr 2009 bauten Forschende des FRM II zusammen mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der RWTH Aachen deshalb eine Gammabestrahlungsanlage. Diese wurde 2014 von TÜV begutachtet und in Betrieb genommen.“ Die Versuche dienten auch der Endlagerforchung, wie es heißt: „Hauptziel war die Untersuchung von Mikrostrukturen in Steinsalzkristallen, wie sie in Salzstöcken vorkommen.“
Siehe auch diesen Text auf der Seite des MLZ: „Die Technische Universität München (TUM) bekennt sich zur Kernforschung“ – zur Berufung von . Zum 15. Oktober 2025 wurde Dr. Christian Reiter auf die im Rahmen des bayerischen Masterplans zur Förderung der Kernfusion und neuartiger Kerntechnologien neu geschaffene Professur „Angewandte Kerntechnologien“ an der TUM School of Engineering and Design berufen.“ Reiter hatte vor einigen Jahren wichtige Impulse für den neuen Uranbrennstoff zum Einsatz im FRM II geliefert.
Weil sich die Endlagerung verzögert, braucht es mehr Forschung für die Zwischenlagerung hochaktiver Abfälle
Weil sich die Suche nach einen Endlager für insbesondere hochradioaktiven Atombrennstoff deutlich verzögern wird, muss die oberirdische Zwischenlagerung solcher Abfälle deutlich länger als die ehemals geplanten 40 Jahre dauern. An den Standorten solcher Zwischenlager – wie in Gorleben und Ahaus – ist die Rede von mindestens 100 Jahren. Nicht nur die Behälter, die sogenannten Castoren, müssen diesen deutlicher erhöhten Anforderungen standhalten. Auch im Inneren des Behälters müssen die hochaktiven Brennstoffe aus Uran, Plutonium und anderen Isotopen in in ihren Einbauten (Hüllrohre, Strukturen etc) stabil erhalten bleiben. Sonst steigt das Risiko unkontrollierter Kettenreaktionen, falls z. B. die Hüllrohre zerbröseln und am Boden der Behälter eine kritische Masse entsteht.
In ihrer Mitteilung zum Stand des Forschungsprogramms heißt es bei der BGZ mit dem Verweis auf das anstehende Verfahren in Gorleben: „Der Austausch in der Wissenschafts-Community ist für uns als Forschungsabteilung essenziell und wird weiter ausgebaut. Mit SCIP V startet bereits die fünfte Runde eines internationalen Forschungsprojekts, an dem auch die BGZ wieder beteiligt ist. Hinzu kommen Brennstabversuche am Joint Research Center der Europäischen Kommission in Karlsruhe und eine Zusammenarbeit mit der Pariser Ingenieurhochschule MINES Paris – zur Simulation des Dichtungsverhaltens.
Und in absehbarer Zeit werden bereits die ersten Forschungsergebnisse in die sicherheitstechnischen Nachweise einfließen: Am Standort Gorleben stellt die BGZ bereits nächstes Jahr den Genehmigungsantrag für die verlängerte Zwischenlagerung.“
Über das o.g. Forschungsprojekt LEDA in Schweden informiert die BGZ mit Stand Forschung an bestrahlten Brennstäben: Erste Langzeitwärmebehandlung erfolgreich abgeschlossen. In Verbindung mit dem Projekt in Schweden ist es immer wieder auch zu Atomtransporten mit Brennstabsegmenten gekommen. Davon betroffen war u.a. auch die Hansestadt Hamburg. Die Transporte von bundesdeutschen AKWs und auch aus der Schweiz waren auch durch Schriftliche Kleine Anfragen in der Hamburger Bürgerschaft bekannt geworden. Die Transporte nach Schweden wurden von den AKW Betreiber verantwortet, nicht von der BGZ. Warum das so ist, müsste mal geklärt werden, auch z.B. um zu wissen, wer die Kosten dafür übernommen hat.
Dokumentationen:
Interview mit Becker, BGZ, November 2025: https://bgz.de/2025/11/28/bgz-forschungsprogramm-hat-kein-ablaufdatum/
„BGZ-Forschungsprogramm hat kein Ablaufdatum“
BERLIN/ESSEN – Die BGZ hat beim Fachworkshop Zwischenlagerung den aktuellen Stand ihrer Forschung vorgestellt. Im Interview erläutert Dr. Jörn Becker, Leiter der BGZ-Forschungsabteilung, was die ersten Ergebnisse für die verlängerte Zwischenlagerung hochradioaktiver Abfälle in Deutschland bedeuten.
Herr Dr. Becker, warum muss die BGZ als Betreiberin der Zwischenlager überhaupt forschen?
Die Genehmigungen für unsere Zwischenlager sind auf 40 Jahre befristet und laufen ab 2034 sukzessive aus. Bereits im nächsten Jahr stellen wir den ersten Genehmigungsantrag für die Aufbewahrung der radioaktiven Abfälle am Standort Gorleben über das Jahr 2034 hinaus. In diesen Verfahren werden wir die Sicherheit der Zwischenlagerung nach jeweils aktuellem Stand von Wissenschaft und Technik nachweisen.
Es gibt schon viele Daten und Vorhaben, die wir für diese Nachweise nutzen können. Aber wir haben auch Bereiche identifiziert, in denen die vorhandene Datengrundlage noch nicht ausreicht. In diesen Bereichen forschen wir weiter.
Welche sind das genau?
Grob gesagt erforschen wir das Langzeitverhalten der hochradioaktiven Abfälle, im Fachjargon Inventare genannt, der Transport- und Lagerbehälter sowie der Zwischenlager-gebäude. Wir wollen wissen: Wie verhalten sich Inventare, Behälter und Gebäude in der Zukunft, also in den nächsten Jahrzehnten bis ein Endlager zur Verfügung steht?
Und? Haben Sie schon Antworten darauf?
Forschung ist kein Sprint, sondern eher ein Marathon. Deswegen hat unser Forschungsprogramm auch kein Ablaufdatum. Wir forschen so lange, wie die BGZ die hochradioaktiven Abfälle aufbewahrt. Denn unsere Forschungsaktivitäten sorgen – in Kombination mit unserem Alterungsmanagement und dem robusten Konzept der trockenen Zwischenlagerung – dafür, dass wir möglichen Handlungsbedarf frühzeitig erkennen und erforderliche Maßnahmen jederzeit und rechtzeitig umsetzen können.
Die ersten Erkenntnisse aus unseren Vorhaben stimmen mich sehr zuversichtlich: Diese zeigen unter anderem, dass die Behälter geeignet sind, das radioaktive Material über einen längeren Zeitraum sicher einzuschließen, als ursprünglich vorgesehen. Es wurden keine Cliff-Edge-Effekte – also Effekte, bei denen die Sicherheit plötzlich und unerwartet gefährdet sind – oder Alterungseffekte identifiziert, die grundsätzlich gegen eine Langzeiteignung der Behälter sprechen.
Das passt zu der Erfahrung aus mehr als drei Jahrzehnten sicherem Zwischenlager-Betrieb in Deutschland, in denen es noch nie ein Ereignis gab, bei dem Menschen und Umwelt gefährdet gewesen wären.
Jetzt sind wir schon mittendrin in der BGZ-Forschung: Woran forschen Sie aktuell konkret? Was hat sich seit der letzten Aktualisierung des Forschungsprojekts getan?
Seit der ersten Aktualisierung im Jahr 2023 ist einiges passiert: Wir haben neue Forschungsprojekte auf den Weg gebracht, andere abgeschlossen und sind in laufenden Vorhaben einige Schritte weitergekommen.
Um zwei Beispiele zu nennen: Ein Highlight der Forschungsarbeiten aus den vergangenen zwei Jahren ist das Projekt LEDA, bei dem Brennstäbe in heißen Zellen in Schweden künstlich gealtert werden, um das Verhalten von Brennelementen über Jahrzehnte in den Transport- und Lagerbehältern vorhersagen zu können. Die erste Wärmebehandlungs-Kampagne über sieben Monate haben wir erfolgreich abgeschlossen, zurzeit laufen die Auswertungen zu den experimentellen Daten. Weitere Brennstäbe aus dem Schweizer Kernkraftwerk Gösgen sind in diesem Jahr in die Labore in Schweden transportiert worden – ein weiterer Meilenstein.
Denn nun können dutzende Brennstäbe aus verschiedenen Materialien und mit unterschiedlichen Eigenschaften, die den Charakteristika der Brennelemente in unseren Zwischenlagern entsprechen, untersucht werden. Ein Umfang, der auch international seinesgleichen sucht. Zum nächsten Fachworkshop werden bereits erste Ergebnisse vorliegen.
Das zweite Beispiel: Um nachzuweisen, dass die radioaktiven Abfälle dauerhaft dicht in den Behältern verschlossen gelagert werden können, liegt ein Schwerpunkt unserer Forschung auf dem Langzeitverhalten der Metalldichtungen im so genannten Doppeldeckel-Dichtsystem. Das wird unter anderem im Projekt MSTOR untersucht. Obwohl das Vorhaben noch mindestens bis 2031 läuft, stellen die bisher ermittelten Messwerte bereits eine einzigartige Basis für die Entwicklung von Prognosemodellen zum Langzeitverhalten der Dichtungen dar. Wie LEDA ist MSTOR ein Projekt, an dem viele nationale und internationale Partner beteiligt sind – ein charakteristisches Merkmal unserer Arbeit, auf das wir besonders stolz sind.
Außerdem haben wir das BGZ.lab auf dem Campus der TU München in Garching gegründet, um im universitären Umfeld arbeiten zu können und unser wissenschaftliches Netzwerk auszubauen. Dort forschen Kolleg*innen zusammen mit Studierenden zum Langzeitverhalten der hochradioaktiven Abfälle.
Und wie geht’s weiter mit der BGZ-Forschung?
Der Austausch in der Wissenschafts-Community ist für uns als Forschungsabteilung essenziell und wird weiter ausgebaut. Mit SCIP V startet bereits die fünfte Runde eines internationalen Forschungsprojekts, an dem auch die BGZ wieder beteiligt ist. Hinzu kommen Brennstabversuche am Joint Research Center der Europäischen Kommission in Karlsruhe und eine Zusammenarbeit mit der Pariser Ingenieurhochschule MINES Paris – zur Simulation des Dichtungsverhaltens.
Und in absehbarer Zeit werden bereits die ersten Forschungsergebnisse in die sicherheitstechnischen Nachweise einfließen: Am Standort Gorleben stellt die BGZ bereits nächstes Jahr den Genehmigungsantrag für die verlängerte Zwischenlagerung.
Vielen Dank für das Gespräch!“ Ende BGZ ++
Dokumentation 2 – FRM / MLZ
Ein Leben nach dem Zyklus: Wie Brennelemente zur Endlagerforschung beitragen
Die letzte Etappe für jedes Brennelement an der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) ist das Abklingbecken. Hier wartet es mehrere Jahre auf seinen Weitertransport. Ein Forschungsteam nutzt die verbliebene Energie jedoch für wertvolle Untersuchungen, etwa von Salzkristallen für die Endlagerung radioaktiver Abfälle – und träumt von Anwendungen im großen Stil.
Der Lebenszyklus eines FRM II-Brennelements beginnt in Frankreich: hier walzt der Hersteller aus frischem Uran-Silizium-Pulver dünne Platten und presst sie in einen sogenannten Aluminium-Sandwich. 113 solcher Platten ergeben ein Brennelement in Form eines Hohlzylinders. Mit Spezialfahrzeugen gelangt das frische Brennelement nach Garching.
An der Forschungs-Neutronenquelle beginnt schließlich das aktive Leben des Brennelements. 60 Tage lang liefert es hier Neutronen, die sich Forschende zunutze machen. Von der Entstehung des Universums bis zur Verbesserung mRNA-basierter Medikamente: das Anwendungsgebiet von Neutronen ist groß.
Abgebrannt aber nicht ausgedient
Nach einem vollen Zyklus endet das Brennelement im Abklingbecken. Das Wasser darin schützt vor der Strahlung. Hier wird das abgebrannte Brennelement für mindestens 6,5 Jahre in einem Gestell aufbewahrt, bevor der Weitertransport in das Zwischenlager möglich ist.
Doch auch das abgebrannte Brennelement dient der Forschung, denn es gibt weiterhin Energie in Form von Gammastrahlung ab. Im Jahr 2009 bauten Forschende des FRM II zusammen mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der RWTH Aachen deshalb eine Gammabestrahlungsanlage. Diese wurde 2014 von TÜV begutachtet und in Betrieb genommen.
Die Anlage besteht im Wesentlichen aus einer isolierten Kapsel, die Platz für Proben von bis zu 70 cm Länge und 7,6 cm Durchmesser bietet. Die Kapsel wird in den Hohlraum in der Mitte des Brennelements hinabgelassen. Da die Strahlung darin nicht homogen verteilt ist, können Forschende allein durch die Positionierung die Dosis regulieren. Auch die Temperatur in der Kapsel können sie bei Bedarf zwischen 30 und 150°C anpassen.
Forschung zu Endlagerstätten
Die Gammabestrahlungsanlage entstand im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützten Projekts von Prof. Dr. Janos Urai der RWTH Aachen. Hauptziel war die Untersuchung von Mikrostrukturen in Steinsalzkristallen, wie sie in Salzstöcken vorkommen.
Salzstöcke sind ein wichtiger Kandidat bei der Suche nach einem geologischen Endlager für radioaktive Abfälle und werden bereits für chemische Abfälle benutzt. „Ein genaues Verständnis der Fließeigenschaften und Deformationsprozesse des Steinsalzes ist entscheidend für die Vorhersage der Stabilität solcher Lagerstätten in der Langzeitperspektive“, erklärt der Physiker Dr. Vladimir Hutanu, Mitarbeiter des Fachbereichs Bestrahlung und Quellen am FRM II.
So konnten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der RWTH Aachen mithilfe von Bestrahlungsexperimenten endlich erklären, warum sich Laboruntersuchungen zur Rekristallisierung von Salz nicht direkt auf die Dynamik im Salzstock übertragen ließen: Es liegt am Wasser, das als Salzlake in natürlichen Salzmineralien enthalten ist und sich in Poren und an Korngrenzen sammelt. Diese Mikrostruktur bestimmt maßgeblich die Stabilität des Materials, ist aber unter dem Mikroskop nicht sichtbar.
Nach der Bestrahlung mit hochenergetischen Gammastrahlen bilden sich im Mineralinneren kleine Defekte, sogenannte Farbzentren. Das durchsichtige Salz wird so blau, eingeschlossenes Wasser aber nicht. Die Forschenden können dann die Mikrostruktur, das versteckte Wasser im Salz, unter dem Mikroskop erkennen.
Weitere Ideen willkommen
„Unsere Anlage ist einzigartig und speziell“, schwärmt Hutanu und zählt weitere mögliche Anwendungen auf. Die Untersuchung von Baumaterialien hinsichtlich ihrer Stabilität beispielsweise oder von Polymeren hinsichtlich ihrer Elastizität, die Bestrahlung von biologischen Zellen, um Mutationen im Erbgut aufzuspüren, die Sterilisation medizinischer Implantate oder die Erprobung der Strahlungsresistenz elektronischer Komponenten.
Insgesamt haben 50 Brennelemente im Abklingbecken Platz, bisher gibt es nur eine Gammabestrahlungsanlage. Doch Hutanu hat ambitionierte Pläne: „Ich könnte mir vorstellen, dass wir zukünftig weitere solcher Bestrahlungsanlagen und mehrere Brennelemente gleichzeitig nutzen.“ Auch Florian Jeschke, stellvertretender Technischer Direktor des FRM II, bekräftigt: „Wir sind an der Zusammenarbeit mit neuen potenziellen Nutzern dieser Anlage immer interessiert.“
