Abfallarten und Entstehung

  • Radioaktive Abfälle stammen überwiegend aus der Erforschung, dem Betrieb und dem Rückbau von Kernkraftwerken.
  • Sie werden in verschiedene Abfallarten unterteilt. Entscheidend dafür ist, wie viel Wärme sie abgeben, und wie hoch ihre Radioaktivität ist.
  • Für einen Teil der Abfälle – die schwach- und mittelradioaktiven -  hat Deutschland mit dem Endlager Konrad einen Entsorgungsweg gefunden.
  • Für den Rest muss ein Endlager gesucht und genehmigt werden.

Abfallarten

Radioaktive Stoffe werden unterschieden in schwach-, mittel- und hochradioaktiv. Für die Bewertung der radioaktiven Abfälle spielen weitere Faktoren eine Rolle, etwa die Halbwertzeit für den Zerfall oder die Radiotoxizität (gesundheitsschädliche Wirkung von radioaktiven Substanzen).

Neben der radiologischen Betrachtung, also welche Strahlenbelastung radioaktive Abfälle darstellen, ist insbesondere ihre Wärmeentwicklung ein entscheidendes Merkmal. Hohe Wärmeabgabe ist im Rahmen der Endlagersuche eine zusätzliche Belastung für das Endlagergestein. Deshalb hat sich die Bundesrepublik Deutschland dazu entschieden, zwei Kategorien radioaktiver Abfälle zu unterscheiden:

  • wärmeentwickelnde radioaktive Abfälle
    Das sind zum einen die hochradioaktiven Materialien der verbrauchten Kernbrennstoffe und aus der Wiederaufarbeitung, die durch ihren radioaktiven Zerfall Wärme abstrahlen. Zum anderen gehört aufgrund der Wärmeabgabe auch ein Teil der mittelradioaktiven Abfälle dazu.
  • radioaktive Abfälle mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung
    Das sind die schwachradioaktiven Abfälle und der Großteil der mittelradioaktiven Abfälle.

Gesteine können Wärme unterschiedlich gut abführen und sind unterschiedlich stark wärmebelastbar. Das heißt, ihre für die Endlagerung positiven Eigenschaften könnten bei zu hoher Wärmebelastung teilweise verloren gehen. Eine Temperaturerhöhung des Gesteins von weniger als drei Grad kann vernachlässigt werden. Dieser Wert entspricht der natürlichen Temperaturzunahme bei einem Tiefenunterschied von 100 Metern in Bergwerken. Für das Endlager Konrad ist diese Bedingung im Genehmigungsverfahren festgeschrieben worden.

Den Großteil des Abfalls verursacht der Rückbau der Kernkraftwerke

Beim Blick auf die Herkunft der radioaktiven Abfälle wird klar, dass etwa 95 Prozent aus der Erforschung, dem Betrieb und dem Rückbau der Kernkraftwerke stammt. Dabei hat die Bundesrepublik Deutschland mit ihren  Forschungseinrichtungen und dem Abriss der DDR-Kernkraftwerke einen Anteil von rund einem Drittel. Zwei Drittel der Abfälle stammen aus den Anlagen der Energieversorger. Die Bundesländer haben einen deutlich geringeren Anteil, da sie keine großen Kraftwerke zurückbauen müssen. Die Länder sind für radioaktive Materialien aus Industriebetrieben, Hochschulforschung und Medizin verantwortlich und sammeln diese in ihren Landessammelstellen.

Bezogen auf die Menge beziehungsweise das Volumen der Abfälle nach ihrer fachgerechten Verpackung (Konditionierung) ergibt sich folgendes Bild:

  • Rund 27.000 Kubikmeter verursachen die radioaktiven Abfälle mit nennenswerter Wärmeentwicklung.
  • Die radioaktiven Abfälle mit geringer Wärmeentwicklung können bis zu 620.000 Kubikmeter ausmachen. Die Gesamtmenge ist derzeit noch stark davon abhängig, wie groß das Volumen der Abfälle aus der Schachtanlage Asse II nach deren Bergung und Konditionierung wird. Außerdem ist auch die Menge der Rückstände aus der Urananreicherung noch nicht exakt zu beziffern.

Woraus radioaktive Abfälle bestehen

Bei radioaktiven Abfällen handelt sich um radioaktive Stoffe, die nach ihrer Nutzung nicht mehr benötigt werden und auch nicht anderweitig genutzt werden können. Das trifft zum Beispiel für verbrauchte Brennelemente aus den Atomkraftwerken (Kernkraftwerken) zu. Ebenso fallen zum Beispiel Prüfstrahler aus industriellen Messeinrichtungen zur Erfassung von Füllständen darunter sowie zahlreiche radioaktive Stoffe aus Laboren, Betrieben oder auch von Krankenhäusern.

Daneben werden durch den Umgang mit radioaktiven Stoffen Werkzeuge, Schutzkleidung, Filter, Reinigungsmittel, Laborabfälle, ausgediente Anlagenteile und Komponenten wie Pumpen, Rohrleitungen oder Bauwerksteile und andere Gegenstände radioaktiv verunreinigt. Diese Verschmutzung nennt sich Kontamination. Wenn sie entfernt werden kann, fällt nur das radioaktive Material als Abfall an, andernfalls werden die verschmutzen Teile als radioaktive Abfälle erfasst. Diese Materialien zählen zu den schwach- und mittelradioaktiven Abfällen und sind vernachlässigbar wärmeentwickelnd. Da es sich häufig um größere Anlagenteile mit geringen radioaktiven Bestandteilen handelt, ist ihre Menge ungleich größer als die der hochradioaktiven Materialien.

Der Weg zur Endlagerung ist lang

Für gut die Hälfte (303.000 Kubikmeter) der schwach- und mittelradioaktiven Abfälle hat Deutschland mit dem genehmigten Endlager Konrad einen Entsorgungsweg gefunden. Für die hochradioaktiven Abfälle wird  ein Endlager gesucht. Im Standortauswahlprozess ist die BGE mit der Suche nach einem geeigneten Ort für ein Endlager für insbesondere die hochradioaktiven Abfälle beauftragt. Der Weg dahin ist im Standortauswahlgesetz rechtlich vorgegeben. Er erfolgt in mehreren Schritten.

Für die fortschreitende Planung des Endlagerbedarfs sind Prognosen über die Menge der radioaktiven Abfälle notwendig. Die Prognosedaten werden von den Abfallverursachern an die BGE übermittelt. Aus den Daten erfolgt ein Abgleich und eine Bewertung für die zu erwartende Menge und das dafür benötigte Endlagervolumen.

Arbeiter dekontiminieren im Zwischenlager Abfallbehälter in einem Säurebad

Im Entsorgungswerk für Nuklearanlagen in Greifswald/Lubmin erfolgt der Rückbau
und die Konditionierung der alten DDR-Kernkraftwerke

Ein Arbeiter beseitigt kontaminierte Rückstände mit einem Hochdruckwasserstrahl

Mit verschiedenen Verfahren können radioaktive Anhaftungen von Oberflächen entfernt werden.
Hier werden Stahlteile mit Dampf-Hochdruck gereinigt.