Transmutation

Mit der beschlossenen Laufzeit-Verlängerung deutscher Kernkraftwerke, Castor-Transporten und Demonstrationen gegen diese, ist auch die Diskussion um ein Endlager für den Atommüll neu entfacht. So wird der Salzstock im niedersächsischen Gorleben weiter auf seine Eignung untersucht, doch auch mögliche Standorte in anderen Bundesländern rücken ins Blickfeld der Wissenschaftler. Gibt es denn keine Alternative zu der mehrere tausend Jahre dauernden Einlagerung des Atommülls unter der Erde?

Auch wenn weltweit noch kein einziges Endlager existiert, liegt derzeit die grösste Hoffnung auf der Lagerung einigen hundert Metern Tiefe, in möglichst stabilen und wasserundurchlässigen Gesteinsschichten. Nachdem die nuklearen Abfälle aus der Frühzeit der zivilen Kernkraftnutzung nun einige Jahrzehnte abgekühlt sind und sich die Lagerhallen zusehends füllen, drängt die Zeit bei der Endlagersuche. Doch es gibt prinzipiell sogar Techniken, um die Menge an Atommüll zu reduzieren und besonders langlebige, radioaktive Substanzen in schneller zerfallende Isotope umzuwandeln.

Transmutation als Lösung des Atommüll-Problems?

Uran, Plutonium, Americum und Curium – allesamt hochgiftige Isotope, die sich in abgebrannten Kernbrennstäben finden – lassen sich mit Hilfe eines Teilchenbeschleunigers in kurzlebige Isotope umwandeln. "Transmutation" nennen Physiker diesen Prozess, mit dem die Giftigkeit der ursprünglichen Substanzen reduziert werden kann. Eine Anlage, die das Kunststück der Transmutation im großen Maßstab beherrscht, liegt jedoch weit in der Zukunft.
Mit knapp einer Milliarde Euro entsteht im belgischen Kernforschungszentrum SCK.CEN bis zum Jahr 2019 eine Pilotanlage im Rahmen des Myrrha-Projekts (Multi-purpose hybrid Research Reactor for High-tech Applications). Nach einer mehrjährigen Testphase soll sie ab 2024 einsatzbereit sein und die Machbarkeit der Transmutation in einem größeren Rahmen beweisen. Beschossen mit Neutronen aus einem Teilchenbeschleuniger könnten die langlebigen Isotope in einem so genannten "unterkritischen" Reaktor, in dem keine eigenständige, "kritische" Kettenreaktion der Kernbrennstoffe ablaufen kann, in kurzlebige umgewandelt werden. Diese ebenfalls, radioaktiven Substanzen wären zwar nicht ungefährlich, doch eine sichere Lagerung wäre nicht für Jahrtausende, sondern für deutlich kürzere Zeiträume nötig. Mit dieser Methode wären weltweit weniger und kleinere Endlager nötig.

Offene Frage der Wirtschaftlichkeit

Ob die Transmutation im industriellen Massstab jemals wirtschaftlich laufen wird, kann heute noch niemand beantworten. Doch der Bedarf bei jährlich 2500 Tonnen abgebranntem Kernbrennstoff, der allein in den 145 Reaktoren der EU neu anfällt, wäre vorhanden. Ganz erübrigt sich trotz geringerer Abfallmengen die Frage nach einem Endlager auch im Erfolgsfall nicht. Zudem müsste der wahre Preis einer Kilowattstunde Strom des heute als "billig" geltenden, nuklear erzeugten Stroms neu kalkuliert werden. Ob die Kosten dann immer noch rein rechnerisch unter dem von Wind- oder Solarstrom rangieren, bleibt zumindest fraglich.

Zur Person: Jan Oliver Löfken ist Autor bei der Nachrichtenagentur Wissenschaft aktuell. Dieser Beitrag von ihm erschien zuerst auf DLR Blogs.