Warum werben manche SMR-Hersteller damit, „Atommüll zu verbrennen“?

Einleitung

Das Versprechen „Atommüll zu verbrennen“ ist Teil einer Werbekampagne. Dabei steckt der sperrige Begriff ➚ „Transmutation“ langlebiger Radionuklide durch Neutronenbestrahlung dahinter. Das ist ein Prozess, bei dem ein chemisches Element in ein anderes umgewandelt wird, indem die Protonenzahl im Atomkern verändert wird. Das erinnert etwas an die Alchemie aus dem Mittelalter, als man Gold herstellen wollte. Heute hätte man die Möglichkeiten mittels Transmutation Gold herzustellen, aber warum macht das keiner? Es wäre einfach zu teuer.

Wenn Dir heute Leute begegnen, die Dich für die Nuklear-Technologie „Transmutation“ begeistern wollen, dann wollen sie das immer mit dem Versprechen tun „Atommüll ist ein Wertstoff – lasst uns nur machen“. Dabei wird der radioaktive Abfall nicht vernichtet, sondern in andere Nuklide umgewandelt. Ein Teil der schweren Atomkerne wird gespalten und setzt dabei Energie frei.

Wer wirbt damit?

Nachfolgend 3 Bespiele für solch eine Werbung.

Prominentester Vertreter ist Bill Gates!

Bill Gates hatte mit genau diesem Argument einen Werbefeldzug 2020 auch in Deutschland organisiert, da er der Gründer der Firma ➚ TerraPower ist. Im Rahmen dieser Werbekampagne wurde das Argument „Sichere Reaktoren, die radioaktiven Müll verwerten“ genutzt (1). Inzwischen wurde das ursprüngliche Konzept von Terrapower verlassen und man konzentriert sich auf einen „Natrium-Reaktor“, der mit ➚ HALEU (High-Assay Low-Enriched Uranium), also niedrig angereichertes Uran mit einem U-235-Gehalt bis zu 20 % laufen soll.

Oklo

Das Unternehmen ➚ Oklo verweist darauf, dass ➚ schnelle Reaktoren künftig auch wiederaufbereitete Bestandteile abgebrannter Brennelemente nutzen könnten. Dafür wären jedoch eine Wiederaufarbeitung und eine neue Brennstoffherstellung erforderlich. Das erste Oklo-Kraftwerk wird daher keinen Atommüll direkt „verbrennen“. Dennoch heißt es im Handelsblatt: „Oklo will die Energiekrise der Zukunft lösen, indem es den Atommüll der Vergangenheit verbrennt.“ (2).

Newcleo

„➚ Newcleo arbeitet an der Entwicklung, dem Bau und dem Betrieb von fortgeschrittenen, modularen Reaktoren der Generation IV, die mit flüssigem Blei gekühlt und mit wiederaufgearbeitetem Atommüll betrieben werden“. Und wieder geht es um den Plan eines ➚ schnellen Reaktors und den Aufbau einer ➚ MOX-Brennstofffabrik.

Warum ist Deutschland diesen Weg nicht weitergegangen?

Die Idee, langlebige Bestandteile abgebrannter Brennelemente erneut als Brennstoff zu nutzen, ist nicht neu. Bereits in den 1960er- und 1970er-Jahren investierte Deutschland erhebliche Mittel in die Entwicklung schneller Reaktoren und eines sogenannten „geschlossenen Brennstoffkreislaufs“. Anfang der 1990er Jahre wurden diese Entwicklungsprogramme jedoch eingestellt, nachdem sich die Konzepte technisch, wirtschaftlich und politisch nicht durchsetzen konnten:

• 1989 Aufgabe der Pläne für die ➚ Wiederaufarbeitungsanlage Wackersdorf
• Der ➚ Schneller Brüter Kalkar SNR-300 wurde trotz Fertigstellung nie in Betrieb genommen. 1991 beschlossen Bundesregierung und Betreiber gemeinsam, das Projekt endgültig aufzugeben.
• Nach Aufgabe der Schnellbrütertechnologie in Deutschland erfolgte 1991 ebenfalls die endgültige Abschaltung der ➚ Forschungsanlage KNK in Karlsruhe,

Einige der heutigen SMR-Konzepte wollen mit identischen Prinzipien in die offene Brennstoffkette eingreifen, dessen Entwicklung Deutschland nach jahrzehntelanger Forschung aufgegeben hat.

Welcher „Atommüll“ würde überhaupt benötigt?

Man könnte vielleicht mit einer Negativliste beginnen und den nicht geeigneten Atommüll aufzählen:

• schwachradioaktive Abfälle,
• mittelradioaktive Abfälle,
• bereits verglaste hochradioaktive Abfälle aus der Wiederaufarbeitung und
• sonstige bereits endlagergerecht konditionierte Abfälle.

Als Ausgangsmaterial kommen dagegen nur abgebrannte Brennelemente oder daraus durch Wiederaufarbeitung abgetrennte Actiniden (vor allem Plutonium sowie teilweise Neptunium, Americium und Curium) infrage.

Aber dafür sind umfangreiche Vorbehandlungen erforderlich:

• Wiederaufarbeitung
• chemische Trennung
• neue Brennstoffherstellung
• teilweise Fernhantierung

Der „Atommüll“ muss also zunächst wieder zu hochwertigem Kernbrennstoff verarbeitet werden.

Und was wäre das Resultat?

Die Nuklear-Community hätte es geschafft, eine ganze Nuklear-Industrie aufzubauen. Aber je nach Konzept hätte man:

• neuen Atommüll
  • während der Wiederaufarbeitung und
  • in den neuen SMRs produziert.
• Das Endlagervolumen würde nur begrenzt reduziert werden, d.h.
  • die Endlager werden weiterhin benötigt und
  • hochradioaktiver Abfall bleibt bestehen.

Und die Frage der Wirtschaftlichkeit ist auch noch unklar!

Weiterführende Beiträge

• Wie viel radioaktiven Abfall produziert die EU pro Jahr?
• Fällt bei den SMR mehr Atommüll als bei herkömmlichen AkW’s an und wenn, warum?

Wer es genauer wissen will,

dem sei das Gutachten aus dem Jahr 2021 empfohlen, das Mitarbeiter des Institutes für Sicherheits- und Risikowissenschaften der Universität für Bodenkultur (BOKU) Wien auf Bitten der BASE erstellten (3):

„Es liefert einen Überblick über die verschiedenen diskutierten P&T¹-Verfahrenstechnologien und -konzepte und den diesbezüglichen Stand der internationalen Forschung und Entwicklung. Der technologische Reifegrad der für P&T notwendigen Technologien wird eingeschätzt. Dabei werden Fragen hinsichtlich der grundsätzlichen Realisierbarkeit von P&T beantwortet. Es wird untersucht, mit welchen Risiken ein hypothetischer Betrieb entsprechender Anlagen verbunden und mit welchen möglichen Auswirkungen auf die nukleare Entsorgung zu rechnen wäre. Dabei wird auch auf Entwicklungszeiträume, historische Erfahrungen, sicherheitstechnische Anforderungen, Proliferationsrisiken, Zeit- und Kostenfaktoren eingegangen. Die Entwicklung hypothetischer P&T-Szenarien soll helfen, die Auswirkungen auf in Deutschland vorliegende radioaktive Abfälle, notwendige Anlagen, und Betriebszeiträume bis zur Stilllegung einschätzen zu können.“

Und in diesem Gutachten wurden explizit diese Verfahren für den Standort Deutschland bewertet.

1. Partitionierung und Transmutation (P&T), wobei Partitionierung für Trennverfahren steht ↩︎