Brennstoffkreislauf oder Brennstoffkette?

VeröffentlichtSeptember 1, 2026

AktualisiertSeptember 2, 2026

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Kurz gefasst

Der Begriff „Brennstoffkreislauf“ suggeriert bezüglich der Kernenergienutzung einen geschlossenen Stoffkreislauf. Doch ein erheblicher Teil der eingesetzten Materialien wird zu radioaktivem Abfall. Die Geschichte der „Wiederaufarbeitung“ zeigt, dass der Begriff „Brennstoffkreislauf“ lange Zeit eine politische und industrielle Zukunftsvision bezeichnete.

Begriffsherkunft

Der Begriff „Brennstoffkreislauf“ ist die deutsche Übersetzung des englischen Fachbegriffs „nuclear fuel cycle“. Der englische Begriff wurde bereits in den 1950er- und 1960er-Jahren im Umfeld der zivilen und militärischen Kernenergienutzung verwendet. Obwohl er einen geschlossenen Stoffkreislauf suggeriert, wird nur ein Teil der eingesetzten Materialien durch Wiederaufarbeitung zurückgewonnen. Der Rest ist radioaktiver Abfall.

Der nukleare Brennstoff-„Kreislauf“. Anmerkung: Derzeit ist in den Vereinigten Staaten keine Recycling- oder Wiederaufbereitungsanlage und kein Bundesendlager zugelassen, und abgebrannte Brennelemente werden zwischengelagert.(US Nuclear Regulatory Commission 2020; Lizenz: CC BY 2.0)

Der Begriff „Brennstoffkreislauf“ vermittelt damit einen falschen Eindruck, so als ob der Brennstoff „recycelt“ werden könnte. Dem ist jedoch nicht so. Es ist kein Kreislauf, sondern eher eine an beiden Enden offene „Brennstoffkette“, die mit Uran beginnt und mit den abgebrannten Brennstäben endet.

Für die deutsche Diskussion ist bemerkenswert, dass der Begriff „Brennstoffkreislauf“ insbesondere in den 1970er Jahren verbreitet wurde, als Konzepte eines „geschlossenen Brennstoffkreislaufs“ mit Wiederaufarbeitung und ➚ Schnellen Brütern politisch und industriell beworben wurden. Organisationen wie der ➚ „Wirtschaftsverband Kernbrennstoffkreislauf und Kerntechnik (WKK)“ verwendeten sogar diesen Begriff ausdrücklich im Namen.

Die Wiederaufarbeitungsanlage Wackersdorf

Die Vorstellung eines „geschlossenen Brennstoffkreislaufs“ spielte auch eine wichtige Rolle bei der geplanten Wiederaufarbeitungsanlage (WAA) in ➚ Wackersdorf. In der Bundesrepublik sollte dort ab den 1980er Jahren eine großtechnische Anlage zur Wiederaufarbeitung abgebrannter Brennelemente entstehen. Die Wiederaufarbeitung sollte Uran und Plutonium aus den abgebrannten Brennelementen zurückgewinnen und damit einen wesentlichen Bestandteil des sogenannten geschlossenen Brennstoffkreislaufs bilden.

Die WAA Wackersdorf wurde jedoch nie fertiggestellt. Nach jahrelangen Protesten und politischen Auseinandersetzungen wurde das Projekt 1989 aufgegeben. Damit scheiterte in Deutschland ein zentraler Baustein der ursprünglich angestrebten Strategie, den nuklearen Brennstoffkreislauf durch Wiederaufarbeitung und die anschließende Nutzung der gewonnenen Stoffe, insbesondere in schnellen Brütern, zu schließen.

Reprocessed Uran – repU

Das aus der Wiederaufarbeitung abgebrannter Brennelemente gewonnene Uran (RepU) sollte – so die ursprüngliche Vorstellung – erneut als Kernbrennstoff eingesetzt werden. Dies ist grundsätzlich möglich, erfordert jedoch aufgrund der veränderten Isotopenzusammensetzung (insbesondere U-236 und Spuren von U-232) spezielle Verfahren bei Konversion, Anreicherung und Brennelementfertigung und ist daher wirtschaftlich meist unattraktiv.

Heute wird die Wiederverwendung von RepU als Brennstoff routinemäßig nur noch in Frankreich und Russland durchgeführt. Der Grund ist, die Herstellung von RepU ist ein relativ kostspieliges Unterfangen, was zum Teil auf den Bedarf an speziellen Anlagen für die Konversion, Anreicherung und Brennelementfertigung zurückzuführen ist. Es wird geschätzt, dass RepU weniger als 1 % des prognostizierten jährlichen weltweiten Bedarfs ausmacht (1). Aber man hatte zu Beginn mit Wiederverwendungsraten von RepU zwischen 10 und 20 % des jährlichen Uranbedarfs (abhängig vom Abbrand der wiederaufbereiteten abgebrannten Brennelemente) prognostiziert (2).

Die französische Firmengruppe ➚ Orano schreibt bezüglich RepU (3):

„Die Abtrennung und Reinigung des in den Brennelementen enthaltenen nicht abgebrannten Urans erfolgt am Standort Orano La Hague. Das Uran liegt dann in flüssiger Form (Uranylnitrat) vor. Anschließend wird es zur Denitrierungsanlage (AnlageTU5) am Standort Tricastin transportiert, wo es zu wiederaufbereitetem Uranoxid (U₃O₈URT) in fester und stabiler Form umgewandelt und aufbereitet wird. … Derzeit lagern knapp 34.000 Tonnen RepU in einem Zwischenlager am Standort Tricastin und werden jährlich im französischen nationalen Inventar veröffentlicht. … Es handelt sich um eine strategische Reserve mit sehr hohem Energiepotenzial und somit um ein Element, das einen Beitrag zur Versorgung mit Kohlenstoff armer Energie leisten kann.“

Orano bezeichnet zwar die Bestände als „strategische Reserve“, tatsächlich werden jedoch seit Jahrzehnten nur vergleichsweise geringe Mengen dieses Materials wieder als Kernbrennstoff genutzt.

Das Beispiel RepU verdeutlicht, weshalb viele Fachleute den Begriff „Brennstoffkreislauf“ kritisch sehen. Zwar werden einzelne Stoffströme zurückgeführt, der überwiegende Teil des Materials verbleibt jedoch außerhalb eines geschlossenen Kreislaufs – entweder als radioaktiver Abfall oder als langfristig gelagerter „Wertstoff“ wie RepU.

Weiterführende Beiträge

Literatur

Pardey C.: "Zu den Technikfolgen der Kernfusion" Interview in Forschung & Lehre (10.07.2026)
➚ Quelle im Internet zuletzt abgerufen am 10.07.2026
"Use of Reprocessed Uranium: Challenges and Options" IAEA NUCLEAR ENERGY SERIES No. NF-T-4.4 (2009)
➚ Quelle im Internet zuletzt abgerufen am 30.07.2026
Orano "Recyceltes Uran für kohlenstoffarmen Strom" Webseite (25.01.2022)
➚ Quelle im Internet zuletzt abgerufen am 30.07.2026

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