Das „Siegel der Ewigkeit“ für Kernbrennstäbe
VDI nachrichten, Stockholm, 23. 2. 07, mg – Die Schweden haben lange nach einem Endlagerkonzept für abgebrannte Brennelemente gesucht. Dies beruht auf mehreren Barrieren. Schlüsselelemente sind Kupferbehälter, die mit Bentonitlehm umhüllt rund 500 m tief im Granitfels eingebettet werden.
Wer die Vorteile der Kernenergie genießt, muss sich auch um ihre langfristigen Konsequenzen kümmern. Es wäre zutiefst unverantwortlich, diese einfach künftigen Generationen zuzuschieben“, sagt Nina Leskinen M. Sc., Projektmanager Behälterfertigung beim Behälterlabor der Fa. SKB im schwedischen Oskarshamn. Der hoch entwickelte Industriestaat Schweden mit seinen rund 9 Mio. Einwohnern betreibt derzeit zehn Kernkraftwerke, deren Anteil an der Stromerzeugung bei rund 50 % liegt.
In bemerkenswertem Kontrast zur Situation in manchen anderen europäischen Ländern, wo die Kernenergie so erbittert bekämpft wird, dass die Suche nach verantwortbaren Endlagerkonzepten de facto zum Stillstand gekommen ist, konnte man diese Fragen in Schweden augenscheinlich in weitgehendem gesellschaftlichem Konsens angehen. Dies ermöglichte es den Beteiligten – den Kraftwerksbetreibern ebenso wie Behörden und wissenschaftlichen Institutionen – ein umfangreiches, langfristig angelegtes Forschungsprogramm aufzulegen.
Ziel war hierbei die Entwicklung eines verantwortbaren Endlagerkonzepts für die ausgebrannten Kernbrennelemente. Die Verantwortung hierfür obliegt der Firma SKB Svensk Kärnbränslehantering AB, einer gemeinsamen Tochtergesellschaft der schwedischen Erzeuger von Kernenergie. Finanziert werden die Aktivitäten durch eine Abgabe in Höhe von 0,01 SEK (Schwedenkronen) auf jede nuklear erzeugte kWh Strom. Hieraus hat sich ein Budget von 35 Mrd. SEK (rund 3,8 Mrd. €) angesammelt.
Bemerkenswert ist die große Offenheit der Schweden, die sehr darauf achten, dass die Öffentlichkeit zu allen mit der Lagerung von radioaktivem Material verknüpften Informationen Zugang hat und den Bedenken sehr sorgfältig nachgegangen wird.
„So richtig wurde bei uns mit der Erzeugung von Kernenergie im Jahre 1970 begonnen. Obwohl einige Kernkraftwerke inzwischen wieder stillgelegt wurden, sind derzeit immer noch zehn davon am Netz“, verrät Magnus Johansson M. Sc., Projektingenieur Behälterfertigung bei SKB. Ungeachtet der Tatsache, dass unterschiedliche Kraftwerkstypen betrieben werden – vorhanden sind sowohl Siedewasser- als auch Druckwasserreaktoren -, stimmen ihre Brennstäbe in wesentlichen Grundmerkmalen überein: Quelle der Energiegewinnung sind kleine zylindrische „Tabletten“ aus angereichertem Urandioxid mit etwa 10 mm Höhe und vergleichbarem Durchmesser. Diese sind hintereinander in langen Edelstahlrohren aufgereiht. Mehrere Dutzend solcher Rohre bilden das eigentliche Brennelement.
„Die größte Herausforderung, der wir uns gegenübersehen, liegt in der ungeheuren Zeitspanne: Wir müssen eine Lösung finden, die einen sicheren Einschluss für mindestens 100 000 Jahre gewährleistet – und das selbst dann, wenn eine neue Eiszeit die Lagerstätte unter einem Eispanzer von 3 km Dicke begraben würde“, ergänzt Veli-Matti Ämmälä, Entwicklungsingenieur Encapsulation Technology and Safeguards bei Posiva Oy, dem finnischen Pendant zu SKB. Beide Institutionen arbeiten eng zusammen.
Die letztlich gefundene Lösung beruht auf der Kombination von drei Materialien. Dabei umschließen und schützen massiver Granit und wasserdichter Bentonit, eine spezielle Lehm- art, einen dicht verschweißten Behälter aus hochreinem Kupfer. Das Grundgestein „Äspödiorit“, die für die Anlage des Endlagers ins Auge gefasste Granitformation, liegt seit 1,8 Mrd. Jahren unverändert an Ort und Stelle. Der Bentonitlehm, der die Kupferbehälter in ihren Gesteinsnischen umhüllen wird, soll sie vor Beschädigung durch Gesteinstrümmer schützen und ist wasserdicht.
Nach dem aktuellen Zeitplan sollen die ersten Einlagerungen im Jahre 2017 erfolgen. KLAUS VOLLRATH
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