Atommüll-Behälter: „Es braucht neue Konzepte“

Neue wissenschaftliche Erkenntnisse zeigen, dass Behälter für hochradioaktiven Atommüll deutlich kürzer halten könnten, als bisher gedacht. Die bisher gängigen Lagerungskonzepte seien „nicht ausreichend“, warnt ein US-Expertenteam.

Im Zwischenlager Gorleben: über 100 Castor-Behälter mit Glaskokillen

Es ist bekannt, dass Behälter aus Metall unter Einfluss von Wasser korrodieren. Nach derzeitigen Diskussionen soll Atommüll langfristig unter Tage gelagert werden. Das Problem "Feuchtigkeit" ist dort nicht auszuschließen, in das havarierte Atommüll-Lager Asse-2 dringen zum Beispiel täglich tausende Liter Salzlösung ein. Die Wände der sogenannten Castoren für den hochradioaktiven Abfall würden sich über einen sehr langen Zeitraum nach und nach auflösen. Es würden Löcher in der Behälterhülle entstehen, aus denen das Inventar freigesetzt würde. Bisher gilt dieses Risiko als „vernachlässigbar“, „Langzeitstudien“ belegten für international gängige Lagerungskonzepte „keine Gefahr“, weil nach frühestens 1.000 bis maximal 10.000 Jahren mit Lecks gerechnet wird.

Bekannt ist auch, dass der Atommüll wegen der von ihm ausgehenden starken Strahlung für Hunderttausende von Jahren für den Menschen extrem gefährlich ist. Durch Wasserwegsamkeiten, Risse im Gestein etwa, könnten bei Behälterlecks strahlende Partikel ins Grundwasser und die Biosphäre gelangen - und damit ganze Regionen verseuchen.

„Stark beschleunigte Korrosion“

Für die „Entsorgung“ von flüssigen Strahlenabfällen wird der Atommüll mit Glas verschmolzen. Aus den Wiederaufarbeitungsanlagen (WAA) etwa wurden schon seit Jahrzehnten Castoren mit „Glaskokillen“ in Gorleben eingelagert. Im dortigen Zwischenlager befinden sich über 100 Behälter mit dieser hochradioaktiven Glasschmelze. Weitere Kokillen sollen noch in diesem Frühjahr aus der britischen WAA Sellafield in das Zwischenlager im hessischen Biblis gebracht werden, weitere folgen in den kommenden Jahren nach Philippsburg, Isar und Brokdorf.

Doch unabhängig von Feuchtigkeit, die in ein Atommüll-Lager eindringen könnte, warnen US-Forscher*innen der Ohio State University davor, dass diese Atommüll-Behälter „deutlich schneller“ durchlässig werden, als es bisherige Rechenmodelle vorsehen. Das habe mit dem Atommüll selbst gar nichts zu tun: Das für die Schmelzen verwendete Glas oder Keramikwerkstoffe führen, das haben Experimente gezeigt, zu einer „stark beschleunigten Korrosion“ an den Kontaktstellen mit dem umhüllenden Stahlbehälter.

„Bei den gängigen Lagerkonzepten wird es unweigerlich Kontakt zwischen dem Edelstahlkanister und dem Glas oder Keramik der eingegossenen Abfälle geben“, erklärt das Forscher*innen-Team.

Im Fachmagazin „Nature Materials“ berichten sie, dass die Behälter so „deutlich früher als bisher angenommen“ undicht werden könnten. Für ihre Belegexperimente nutzten die Forscher*innen Blöcke eines standardmäßig für die Atommüll-Lagerung verwendeten Glases sowie zwei verschiedene Keramikvarianten als Modell für den verglasten Atommüll. Darauf wurde ein dickes Blech aus einem Edelstahl gelegt, wie er unter anderem für die Langzeitlagerung der US-Atomabfälle vorgesehen ist. Über 30 Tage lang wurde dieses Modell in leicht salzhaltigem Wasser bei 90 Grad aufbewahrt und beprobt.

Die Temperatur im Inneren eines mit hochaktivem Atommüll beladenen Behälters ist deutlich höher: Die Temperatur der Brennstabhüllrohre bleibt Herstellerangaben zufolge unter 370 °C. Das Moderatormaterial in der Castor-Wand ist bis zu Temperatuen von 160 °C ausgelegt.

Nach relativ kurzer Zeit habe eine Korrosion der Materialien eingesetzt. Diese sei bei den simulierten Atommüll-Behältern „deutlich stärker als für die einzelnen Materialien typisch“ ausgefallen. Das Forscherteam beobachtete eine „schwere lokalisierte Korrosion“ und sogar Rissbildung an den Kontaktstellen von Edelstahl und Glas. Die Präsenz von metallischen Eisen und Chrom beschleunigen das Herauslösen der molekularen Glaskomponenten, heißt es in der Analyse. Bei Keramik-Einschlussmaterialien seien nach nur 28 Tagen „tiefe Gruben im Edelstahl“ festgestellt worden. Die Forscher*innen sprechen sogar von einem „selbstbeschleunigenden Abbau-Effekt“. Verantwortlich seien aus der Keramik freigesetzten Chrom-Ionen.

Forscher*innen fordern neue Konzepte

Gängige Modelle hätten meist nur die Korrosionsraten für die einzelnen Materialien berücksichtigt, nicht aber deren Wechselwirkungen, kritisieren die Forscher*innen in ihrem Resümee. Die Anfälligkeit der Atommüll-Behälter für die Korrosion sei „bislang unterschätzt“ worden.

„Die aktuellen Konzepte könnten demnach nicht ausreichend sein, um den hochradioaktiven Atommüll sicher einzuschließen“, so der Forscher Xiaolei Guo von der Ohio State University.

Kritiker*innen warnen schon seit Jahrzehnten

Der Atommüll-Experte Wolfgang Neumann rechnet sogar nur mit einer Haltbarkeit der Castoren von etwa 100 Jahren. Schwachstellen seien allerdings die Dichtungen und die Öffnungen im Deckel, „die werden mit großer Wahrscheinlichkeit bei Weitem nicht so lange durchhalten“, so Neumann. Ein Umverpacken wäre nötig - dafür gibt es weder die nötigen Behälter, noch die Infrastruktur oder die Technologie.

Greenpeace warnte schon 2003 vor „Denk- und Rechenfehlern“ durch die US-Behörden. Deren Rechenmodelle zur Haltbarkeit würden auf Computer-Szenarien beruhen, die man vor 20 Jahren bei praktischen Tests „an anderen Behältertypen mit zum Teil anderen Werkstoffen und abweichender Konstruktion vorgenommen hat“.

Noch ein paar Jahre früher mussten die Betreiber eingestehen, dass es beim Beladen der Behälter unter Wasser Pannen gegeben hatte: Im Innern von Castorbehältern war Feuchtigkeit festgestellt worden - die unweigerlich zu Korrosion führt. 1998 hieß es, die Metalldichtungen am inneren Deckel seien „von Korrosion oder auch Rostfraß bedroht“.

Alle Fakten auf den Tisch!

Die Kritik an den Lagerungskonzepten hinsichtlich Behälter-Haltbarkeit, Lagerungsdauer und Sicherheit ist umfangreich. Im Positionspapier „Zwischenlagerung hoch radioaktiver Abfälle“ werden von der Anti-Atom-Bewegung konkrete Forderungen an die bundeseigenen Betreiber der Zwischenlager aufgestellt. Eine wesentliche: Über Sicherheitsprobleme bei der Zwischenlagerung muss offen diskutiert und Transparenz über Defizite und Nachrüstungen hergestellt werden. Alle Fakten müssen auf den Tisch.

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Quellen (Auszug): spektrum.de, scinexx.de, greenpeace.de, taz.de