Die Diskussion um die Transmutation von radioaktivem Abfall hat in Deutschland neue Impulse erhalten, insbesondere nachdem die letzten Kernkraftwerke im Frühjahr 2023 vom Netz gingen. Da in Deutschland derzeit rund 27.000 Tonnen hochradioaktiver Abfälle, hauptsächlich alte Brennstäbe, auf einem geeigneten Endlager warten, wird die Suche nach einer Lösung immer dringlicher. Diese Abfälle lagern in Castorbehältern an den Standorten der stillgelegten Kraftwerke und bleiben über viele Generationen gefährlich. Der Umgang mit diesen Abfällen könnte durch innovative Technologien wie die Transmutation verändert werden, die in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen hat und seit Anfang dieser Woche wieder intensiv diskutiert wird. FAZ berichtet, dass …

Jüngste Analysen zeigen jedoch, dass die Suche nach einem geeigneten Endlagerort in Deutschland weiterhin Zeit in Anspruch nehmen wird und sich möglicherweise bis weit in die zweite Hälfte des 21. Jahrhunderts hinausziehen könnte. Selbst wenn es gelänge, diese Abfälle zu lagern, würde die eigentliche Einlagerung aufgrund der Komplexität und der Notwendigkeit umfassender Sicherheitsprüfungen noch länger auf sich warten lassen.

Transmutation als Lösung?

Die Transmutation, die durch den Prozess der Partitionierung und Umwandlung (P&T) erfolgt, könnte eine vielversprechende Möglichkeit bieten, die Lebensdauer und Gefährlichkeit des radioaktiven Abfalls zu verringern. Dieser Prozess zielt darauf ab, langlebige radioaktive Atomkerne in weniger langlebige oder stabile Kernstrukturen umzuwandeln. Bisher gibt es jedoch nur Erfolge im Labormaßstab, und es wird geschätzt, dass noch mehrere Jahrzehnte intensiver Forschung nötig sind, bevor diese Technologie praktisch eingesetzt werden kann. BASE erläutert, dass …

Es ist wichtig zu betonen, dass ein Endlager für hochradioaktive Abfälle weiterhin erforderlich bleibt, da nur ein Teil des Abfalls durch Transmutation behandelt werden kann. Hochradioaktive Abfälle setzen sich aus unterschiedlichen Stoffen zusammen, darunter Uran, Transurane und Spaltprodukte. Während Uran, das etwa 94% des Abfalls ausmacht, größtenteils nicht gespalten wird, sind Transurane und Spaltprodukte die Hauptverursacher einer hohen Strahlung. Die Transmutation könnte die Gefährdung durch hochradioaktiven Atommüll auf einen kürzeren Zeitraum reduzieren, könnte aber auch das Volumen an schwach- und mittelradioaktiven Abfällen erhöhen.

Aktuelle Herausforderungen

Ein Gutachten des Bundesamtes für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung (BASE) kommt zu dem Schluss, dass tiefengeologische Entsorgung die bessere Alternative darstellt. Transmutationsanlagen sind derzeit noch nicht in der Lage, diese Technologie industriell umzusetzen, und deren Entwicklung könnte Jahrzehnte in Anspruch nehmen. Ein möglicher Betrieb zwischen 55 und 300 Jahren von mehreren Transmutationskraftwerken wäre notwendig, um einen Großteil der Transurane zu verarbeiten. Selbst dann blieben langlebige Spaltprodukte, die nicht umgewandelt werden können, bestehen, was die Notwendigkeit eines Endlagers weiterhin aufrechterhält.

Die Transmutationstechnologie hat zwar Fortschritte gemacht, ist aber noch nicht ausgereift genug für den praktischen Einsatz. Historische Beispiele, wie der Betrieb des BN-800-Reaktors in Russland, der seit 2016 läuft, zeigen, dass Transmutation in vielen Fällen nicht für die Behandlung von Atommüll eingesetzt wird. In Frankreich wurde das Projekt ASTRID, das für Transmutationszwecke gedacht war, 2019 aufgegeben. Ähnliches gilt für das japanische Kraftwerk Monju, das aufgrund von Unfällen 2010 geschlossen wurde. Quarks weist darauf hin, dass …

Deutschland hat sich am Projekt MYRRHA in Belgien beteiligt, obwohl die finanziellen und technischen Herausforderungen die Beteiligung reduziert haben. Transmutation könnte theoretisch die Lagerzeit des Atommülls verkürzen, allerdings würde dies zu kurzlebigeren, stärker strahlenden Nukliden führen, die ebenfalls einer sicheren Entsorgung bedürfen. Bevor eine praktische Anwendung dieser Technologie in Deutschland überhaupt in Betracht gezogen werden kann, sind daher wesentliche Fragen zur Technologieentwicklung und zu den damit verbundenen Kosten zu klären.