Wie man den Atommüll elegant loswerden könnte

Eingang zum Atommüllendlager Morsleben. Foto: Public Domain

Kommentar: Für die Atommüll-Entsorgung greift die Bundesregierung nach jedem Strohhalm

Die Kernkraft ist in Deutschland inzwischen ein Auslaufmodell, von welchem sich die Stromwirtschaft weitestmöglich distanzieren will. So hat beispielsweise der BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft alle Fragen zur Kernkraft inzwischen an das frühere Atomforum abgegeben, das dieses Jahr nach der Fusion mit dem Wirtschaftsverband Kernbrennstoff-Kreislauf und Kerntechnik e.V. sich in Kerntechnik Deutschland e. V., kurz KernD, umbenannt hat.

Diese Entwicklung ist die logische Folge der Entscheidung, alle mit Betriebsende der Kernkraftnutzung entstehenden Folgekosten auf den Steuerzahler abzuwälzen. Betrachtet man die Geschichte der Kernkraft in Deutschland, war die deutsche Stromwirtschaft nie von der Kernkraft begeistert, sondern ist den politischen Wünschen der Nachkriegszeit gefolgt. Die Politik versuchte damals über die sogenannte friedliche Nutzung der Atomkraft das einschlägige Know how in Deutschland zu halten und hatte sogar einen Atomminister installiert.

Die Zuständigkeit für die Atomwirtschaft fällt auf den Staat zurück

Nach mehreren Jahrzehnten Kernkraftnutzung hat die Energiewirtschaft die Verantwortung für die Kernkraft wieder an den Staat und damit an den Steuerzahler zurückgegeben. Nachdem sich die über lange Jahre erhoffte Lösung, den Atommüll an der Grenze zur damaligen DDR dauerhaft im Untergrund zu versenken, schon aus dem Grunde, dass die Grenzlage eine unerwartet kurze Verfallszeit hatte, nicht realisieren ließ und bislang kein neuer Standort aufgetan werden konnte, ja die Freistaaten Bayern und Sachsen auch deutlich erklärt haben, dass ihre Länder für ein Atommüllendlager nicht zur Verfügung stehen, sucht man jetzt nach Methoden, welche versprechen, das Problem der Müllentsorgung zu lösen.

Rektifikation radioaktiver Abfallstoffe

Unter dem Titel "Partitionierung radioaktiver Abfallstoffe durch Rektifikation" wurde am 16. Juli 2019 der Abschlussbericht des unter dem Förderkennzeichen 1501535 mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie geförderten Projektes "NuDest" veröffentlicht. Als Autoren werden genannt: M.Sc. Dominik Böhm, Dr. rer. nat. Armin Huke, Dipl. Phys. Daniel Weißbach, Dr. rer. nat. Götz Ruprecht, Dipl.-Ing. Stephan Gottlieb, Prof. Dr. Konrad Czerski und Prof. Dr. Rafael Macián-Juan. Wie bei derartigen Projekten üblich tragen die Autoren und nicht der Fördermittelgeber die Verantwortung für den Inhalt der Veröffentlichung. Das Projekt lief vom 01.10.2016 bis zum 31.03.2018 unter der Leitung von Prof. Dr. Rafael Macián-Juan an der Fakultät für Maschinenwesen - Lehrstuhl für Nukleartechnik der Technische Universität München.

Im Rahmen des Projektes sollten aus der konventionellen Industrie bekannte hocheffiziente Stofftrennungstechniken auf ihre Eignung und Effizienz für Methoden der Entsorgung hochradioaktiver Reststoffe, hauptsächlich bestehend aus abgebranntem Nuklearbrennstoff, analysiert werden.

In der Studie wurde die Machbarkeit von Trennverfahren untersucht, die auf einer fraktionierten Destillation/Rektifikation basieren. Das mit Hilfe von numerischen Simulationen entwickelte Prozessschema soll für eine nukleare Abfalltrennung anwendbar sein, aber auch besonders gut auf einen kombinierten Betrieb mit Flüssigbrennstoffreaktoren wie z.B. dem Flüssigsalzreaktor (Molten Salt Reactor, MSR) zu erweitern sein. In diesem Zusammenspiel sollten die über geologische Zeiträume radiotoxischen Mengen so gering ausfallen, dass die Notwendigkeit eines nuklearen Endlagers grundsätzlich neu zu bewerten wäre. Destillations-/Rektifikationsverfahren zeichnen sich nach Aussage der Studie gegenüber PUREX-ähnlichen Verfahren durch eine hohe Skalierbarkeit und Wirtschaftlichkeit aus.

Bei einer deutlich kleineren Anlagengröße könne eine hohe Trennschärfe mit relativ hohem Durchsatz erreicht werden. Es entstünden dabei praktisch keine radioaktiven Sekundärabfälle. Zudem könnten diese Anlagen auch gut an alle gängigen Brennstofftypen angepasst werden.

Eine derartige Trennanlage mit einem jährlichen Durchsatz von 1.000 Tonnen soll, so die Autoren der Studie das gesamte bis 2022 aufgelaufene nukleare HLW (high level waste) -Inventar innerhalb von 20 Jahren mit einer kompakten Kleinanlage verarbeitet werden. Die Kostenschätzung einer Prototyp-Anlage inklusive Vorversuchen, Forschung, Vor- und Nachkonditionierung sowie Betrieb und Rückbau soll im Bereich von 10 Milliarden Euro liegen. Die Kosten für den Aufbau und Betrieb eines geologischen Endlagers sollen sich in der Folge um einen ähnlichen Betrag reduzieren.

Somit könnte diese Vorgehensweise am Ende ohne Zusatzkosten im Vergleich mit der gegenwärtig verfolgten Endlagerstrategie realisiert werden können. Im Gegensatz zur momentanen Verfahrensweise der unbehandelten Endlagerung sollte dann am Ende als Ergebnis eine saubere Abfalltrennung vorliegen. Das reduziere nicht nur die Langzeitrisiken, sondern eröffne auch die Möglichkeit einer späteren Transmutation.

Noch bewegt sich alles auf der Ebene einer rechnerischen Simulation und man hofft auf ein aufwendigeres Folgeprojekt, das zur Erstellung eines Prototyps führen könnte, mit welchem man dem versprochenen Nutzen näher kommen könnte, die Kosten der anstehenden nuklearen Entsorgung erheblich reduzieren zu können.