AG Nuklearia/Atommüll

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Dargestellte Meinungen sind keinesfalls eine Aussage der Piratenpartei! Es gibt in der Piratenpartei sowohl Gegner als auch Befürworter der dargelegten Standpunkte.


Du bist für Kernenergie, willst aber mit der Piratenpartei nichts zu tun haben? Du bist Pirat, willst aber mit Kernenergie nichts zu tun haben? Die gute Nachricht: Die Nuklearia ist jetzt ein unabhängiger Verein. Mehr dazu hier: Nuklearia e.V.. Die AG Nuklearia in der Piratenpartei bleibt bestehen. Nuklearia-Gruppen in weiteren Parteien sind angedacht.
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Wohin mit dem Atommüll?

Atommüll vernichten und dabei Energie gewinnen – durch Transmutation in Schnellen Reaktoren.

ThemenseiteVortragspräsentationFlyer

Die folgende Kurzfassung enthält den Text unseres Flyers »Wohin mit dem Atommüll?«.

Die Langfassung weiter unten ist noch im Aufbau. Deutlich ausführlicher ist da unsere Vortragspräsentation »Wohin mit dem Atommüll?«.

Hingewiesen sei auf die Links unten auf dieser Seite mit zahlreichen weiterführenden Informationen.


Wohin mit dem Atommüll? (Kurzfassung)


Auch nach Abschalten der letzten deutschen Kernkraftwerke am 31. Dezember 2022 werden wir auf einem Berg von Atommüll sitzen. Der verschwindet ja nicht einfach so. Im Gegenteil: In den nächsten Jahren wird noch einiges an abgebrannten Brennelementen aus den heute verwendeten Leichtwasserreaktoren hinzukommen. Das Problem ist da und lässt sich nicht wegzaubern – auch nicht durch den Atomausstieg.

Was können wir tun? Es gibt drei Möglichkeiten: zwei schlechte und eine gute.

Endlagerung: 300.000 Jahre Sicherheit?

Die deutsche Politik ist derzeit auf der Suche nach einem Endlager, in dem sich der Atommüll für mindestens die nächsten 300.000 Jahre sicher aufbewahren lässt.

Kernkraftgegner lehnen den Salzstock Gorleben und natürlich die Asse als ungeeignet ab. Wir, die Nuklearia, gehen sogar noch einen Schritt weiter: Wir wollen überhaupt kein Endlager für hochradioaktive Abfälle! Für 300.000 Jahre kann niemand ein vernünftiges Maß an Sicherheit garantieren. Zum Glück lässt sich das Atommüllproblem aber auch anders lösen. Dazu gleich mehr.

Plutonium-Recycling: kompliziert, unwirtschaftlich, ineffektiv

Die abgebrannten Brennelemente enthalten rund ein Prozent Plutonium. In einigen Staaten mischen Wiederaufarbeitungsanlagen dieses Plutonium neuen Brennelementen bei. Das Ergebnis sind sogenannte MOX-Brennelemente mit viel Uran und ein wenig Plutonium.

Der Aufarbeitungsprozess ist außerordentlich komplex, die Kosten für Anlagen und Betrieb sind hoch – so hoch, dass sich MOX-Brennelemente nicht wirtschaftlich herstellen lassen. Sie sind viel zu teuer, um am Markt neben reinen Uran-Brennelementen bestehen zu können, und sie lassen sich nur mit Verlust verkaufen.

Selbst wenn wir auf diese Weise einen Teil des Plutoniums aus den abgebrannten Brennelementen loswerden könnten: Alles Übrige müssten wir dennoch endlagern – und das ist fast alles.

Das Verfahren ist nicht einmal effektiv: Nach drei Jahren im üblichen Leichtwasserreaktor ist zwar ein Teil des Plutoniums aus den MOX-Brennelementen verbraucht, andererseits ist neues entstanden. Damit sind wir fast wieder dort, wo wir angefangen haben!

MOX-Brennelemente: eine teure Nicht-Lösung.

Atommüll: Energie für Jahrhunderte

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Wir machen uns für die dritte Möglichkeit stark: Atommüll als Energiequelle nutzen! Denn dieser sogenannte »Müll« ist eigentlich gar keiner. Was aus einem unserer heutigen Leichtwasserreaktoren wieder herauskommt, ist zu 97 Prozent Kernbrennstoff. Herkömmliche Reaktoren können diese Art Brennstoff allerdings nicht nutzen, und man erklärt ihn daher einfach zu Müll.

So eine Verschwendung! Eine Scheibe Brot essen wir doch auch ganz auf! Wir beißen nicht nur ein klein wenig ab, werfen den Rest in den Abfall und machen dasselbe mit der nächsten Scheibe!

In dem, was wir heute noch »Atommüll« nennen, steckt solch eine Fülle von Energie, dass wir den Bedarf Deutschlands für einige hundert Jahre damit decken können.

Sogenannte Schnelle Reaktoren können den Atommüll in spaltbares Material umwandeln und daraus Energie gewinnen. Das gilt auch für die hochaktiven, langlebigen Bestandteile wie etwa Plutonium. Auch dieses Material wird zur Energieerzeugung genutzt und stellt danach keine Bedrohung mehr dar. So lassen sich zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen:

  • Der Atommüll wird vernichtet. Von den entstehenden Spaltprodukten sind vier Fünftel nach einigen Jahrzehnten unschädlich, der Rest nach rund 300 Jahren. Das ist immer noch lang, aber technisch machbar. Wir brauchen kein Endlager mehr.
  • Wir gewinnen Energie für Jahrhunderte und das bei einer vielfach besseren Energieausbeute als in den heutigen Leichtwasserreaktoren – sauber, klimafreundlich und ohne weiteren Uranabbau.

Geeignete Schnelle Reaktortypen wie IFR oder PRISM, die Atommüll als Brennstoff verarbeiten können, sind fertig entwickelt und warten nur noch auf ein politisches Signal.

Großbritannien prüft derzeit ein Angebot von GE Hitachi: Der Hersteller will zwei PRISM-Reaktoren bauen und damit Großbritanniens Plutoniumvorräte entsorgen.

Russland will 34 Tonnen Plutonium aus Kernwaffen vernichten. Dazu ist der erste Schnelle Reaktor des Typs BN-800 zur Zeit im Bau. Er soll 2014 in Betrieb gehen.

Ausführliche Infos im Web: http://wiki.piratenpartei.de/AG_Nuklearia/Atommuell


Wohin mit dem Atommüll? (Langfassung, im Aufbau)


Nuklearia-Präsentation - Wohin mit dem Atommüll 01.jpg

Präsentation »Wohin mit dem Atommüll?«

Wer mehr wissen will als die oben nur kurz angerissenen Punkte, sollte unsere

Präsentation »Wohin mit dem Atommüll?«

mit vielen weiteren Details herunterladen.

Die in der Präsentation enthaltenen Informationen wollen wir später auch noch an dieser Stelle darstellen. Das hat aber keine Priorität, weil es ja die Präsentation gibt. – Im folgenden eine Mischung aus Ausgearbeitetem und Stichpunkten – weitere Stichpunkte und tätige Mithilfe sind sehr willkommen!

Was ist Atommüll?

Wenn wir auf dieser Seite von »Atommüll« reden und davon, ihn in Schnellen Reaktoren zu vernichten, dann ist das eigentlich nicht ganz richtig. Denn was wir damit meinen, sind die bestrahlten Brennelemente. Sie zählen zu den hochradioaktiven Abfälle, die 98 Prozent der Radiotoxizität des gesamten Atommülls darstellen.

Es gibt auch weitere Arten von Atommüll. In Deutschland klassifiziert man radioaktive Abfälle wie folgt:

  • Schwachradioaktive Abfälle (SAW)
  • Mittelradioaktive Abfälle (MAW)
  • Hochradioaktive Abfälle (HAW)
  • Abfälle mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung
  • Wärmeentwickelnde Abfälle

Welche Stoffe in welche Kategorie fallen und wie die rechtliche Lage zum Atommüll in Deutschland derzeit aussieht, haben wir auf einer eigenen Seite beschrieben:

Schwach- und mittelaktive Abfälle werden dort besprochen. Hier jedoch meinen wir mit dem Wort »Atommüll« – wenn nicht anders erwähnt – hochaktiven Abfall aus bestrahlten Brennelementen.

Wie setzt sich Atommüll zusammen?

Nuklearia Atommüll LWR Zusammensetzung 01.jpg

Infografik Spent Nuclear Fuel, Quelle: Science Council for Global Initiatives

Nach etwa dreijähriger Nutzung in einem herkömmlichen Leichtwasserreaktor ist ein Brennelement »Atommüll« und hat in etwa folgende Zusammensetzung:

0,76 %Uran-235
0,44 %Uran-236
3,5 %Spaltprodukte (leichtere Kerne) – anfangs stark strahlend, aber rasch abklingend
1,0 %Transurane (Plutonium, Neptunium, Americium, Curium und andere schwere Kerne) – Das ist der »garstige«, weil langlebige Anteil des Abfalls. Er kann in Schnellen Reaktoren unter Energiegewinn zerstört werden.
94,3 %Uran-238 – Brutstoff (potentieller Kernbrennstoff), den Schnelle Reaktoren als gigantische Energieressource nutzen können.

Ein verbrauchtes Brennelement enthält zum einen noch spaltbares Uran-235, zum anderen besteht es zum größten Teil aus wertvollem, fertilem Uran-238. Das können Brüter in Spaltmaterial umwandeln und effizient nutzen! Früher hat man den Brennstoff aufbereitet, also Spaltprodukte und Transurane abgetrennt. Heute ist es eher üblich, die genutzten Brennelemente als Ganzes zu entsorgen.

Genaueres zu Leichtwasserreaktor-Abfällen: LWR-Abfall von HubertusP.

Die Spaltprodukte sind zwar anfangs stark radioaktiv, aber verhältnismäßig kurzlebig. Die Strahlung nimmt im Lauf einiger Jahrzehnte oder maximal Jahrhunderte stark ab. Die schweren Transurane strahlen jedoch jahr(zehn)tausendelang, was vielen Menschen Sorgen bereitet, da das Material solange sicher eingelagert werden muss.

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Zerstörung der Transurane durch Transmutation

Eine Endlagerung ist jedoch unnötig. In einem harten Neutronenspektrum, wie es in einem Schnellen Reaktor erzeugt wird, werden alle Transurane unter Energiefreisetzung spaltbar bzw. gespalten (Transmutation). Sie können durch spezielle Verfahren (z. B. dem sogenannten Pyroprocessing) aus dem Abfall abgeschieden und zurück in den Reaktor geschickt werden, bis sie völlig verbraucht sind. Als endgültiges Abfallprodukt bleiben dadurch fast nur kurzlebige Spaltprodukte übrig, welche nach maximal wenigen hundert Jahren schwächer strahlen als Uranerz und somit harmlos sind. Der schon vorhandene Atommüll kann so nutzbar gemacht und zerstört werden: Die langlebigen Transurane mit ungerader Massenzahl werden gespalten, das Uran-238 und die Transurane mit gerader Massenzahl dienen als Brutstoff.

Eine weitere Möglichkeit der Transmutation, also dem Abbau der Transurane, sind beschleunigergetriebene, subkritische Anlagen, wie sie z. B. zur Zeit im europäischen Projekt Myrrha im belgischen Mol entsteht. Die schnellen Neutronen zum Spalten bzw. Brüten entstammen hier keiner Kettenreaktion im Reaktor, sondern einer externen Neutronenquelle. Der Reaktor selbst bleibt stets unterkritisch. Die technischen Vorteile gegenüber einem Schnellen Reaktor bestehen zum einen in der optimalen Neutronenökonomie (d.h. pro Spaltprozess stehen besonders viele Neutronen zur Verfügung da diese ja von außen nachgeliefert werden), was einen sehr effizienten Transuran-Abbrand ermöglicht, wenn der Hauptzweck der Anlage die Vernichtung von Atommüll ist - zum anderen kann das ganze Aggregat ausschließlich elektrisch, durch die Veränderung von Spannungen, gesteuert werden, ohne das irgendwelche mechanischen Komponenten, Steuerstäbe oder Reflektoren, bewegt werden müssen. Elektrische Steuerungen sind mechanischen stets überlegen, da keine Materialabnutzung auftritt. Ferner dürfte die Subkritikalität der Anordnung gewisse psychologische Vorteile gegenüber einem »richtigen« Kernreaktor mit sich bringen, was die Akzeptanz in der Bevölkerung erhöhen könnte. Der Beschleuniger nimmt rund 20 MW Leistung auf, die vom Ertrag der Anlage abzuziehen ist. Dennoch produziert ein solches System deutlich mehr Energie als es selbst verbraucht.

Atommüll ist keine finstere Bedrohung der Zivilisation, sondern eine wichtige und nützliche Energiequelle für die Zukunft, die für viele Jahrhunderte (!) Energie bereitstellen kann.

Siehe auch: »Kernkraftwerke von morgen und übermorgen«

Wie soll das praktisch gehen?

Es gibt eine Reihe moderner Reaktordesigns, die mit schnellen Neutronen arbeiten und damit die Transurane spalten. Solche Reaktoren heißen AG Nuklearia/Schneller Reaktor. Hinzu kommen muß immer auch eine Anlage zur Aufarbeitung des Brennstoffs (siehe unten). Schnelle Reaktoren, bei denen die Brennstoffaufarbeitung bereits zum Konzept gehört, sind der Integral Fast Reactor und der Dual-Fluid-Reaktor. Letzterer ist übrigens eine Erfindung aus Deutschland.

Brennstoff-Recycling durch Pyroprocessing

Kernreaktoren spalten ihren Brennstoff und setzen dabei Energie frei. Die bei der Spaltung entstehenden Spaltprodukte lassen sich im Reaktor nicht weiter verwenden und müssen abgetrennt werden, während Uran und Transurane als Brennstoff für Schnellen Reaktoren dienen können. Für die Trennung von Spaltprodukten einerseits und Uran und Transuranen andererseits wurde am Argonne National Laboratory (USA) im Rahmen des IFR-Projekts ein spezielles elektrochemisches Verfahren entwickelt: das Pyroprocessing.

Wie das Recycling von Kernbrennstoff funktioniert und was beim Pyroprocessing passiert, erklärt das Argonne National Laboratory in diesem Vier-Minuten-Video:

Wer mehr wissen will, sollte diesen Artikel in unserem Blog lesen:

Plutonium aus Nuklearwaffen

Eine besondere Art von Atommüll stellt das Plutonium-239 aus Nuklearwaffen dar – natürlich nicht in physikalischer Hinsicht, aber wegen seiner Herkunft. Die USA und Russland haben sich gegenseitig dazu verpflichtet, jeweils 34 Tonnen Plutonium zu vernichten.

Die USA bauen zu diesem Zweck in Savannah River, South Carolina, eine Wiederaufarbeitungsanlage. Sie soll aus dem Plutonium und abgereichertem Uran MOX-Brennelemente herstellen, die dann in Leichtwasserreaktoren zum Einsatz kommen.

Russland hingegen will sein Plutonium in Schnellen Reaktoren vernichten und daraus Energie gewinnen. Im Kernkraftwerk Beloyarsk ist dazu ein Schneller Reaktor vom Typ BN-800 im Bau, der 2014 in Betrieb gehen soll. Der BN-800 beruht auf Erfahrungen mit dem Vorläufer BN-600, der seit 1980 in Betrieb ist.

Siehe auch:

Positionen der Piratenpartei Deutschland

Zu machen Aussagen der Nuklearia gibt es lautstarke Kritik aus Teilen der Piratenpartei. Einige meinen, unser Flyer »Wohin mit dem Atommüll?« suggeriere, es handle sich um eine offizielle Aussage der Piratenpartei – trotz entsprechender graphischer Gestaltung und einer ausdrücklichen Distanzierung. Manche wollen uns gar ein Rede- oder Publikationsverbot aufdrücken.

Kritiker meinen, sich dabei auf die Haltung der Piratenpartei zur Kernenergie berufen zu können. Von der Piratenpartei Deutschland gibt es zu den Themen Atommüll und Kernenergie jedoch lediglich zwei kurze und inhaltlich dürftige Positionspapiere. Positionspapiere sind in der Regel Aussagen, die von Bundesparteitagen mit einfacher Mehrheit verabschiedet wurden, die aber eine Zweidrittelmehrheit zur Aufnahme ins Grundsatzprogramm verfehlten. Aber egal, wie gut oder wie schlecht Positionspapiere oder Grundsatzprogrammforderungen sind: Sie geben stets nur eine Momentaufnahme der politischen Willensbildung wieder.

Niemals sind programmatische Positionen in Beton gegossen! Niemals sind sie für alle Zeiten festgeschrieben! Niemals dürfen sie weiteres Nachdenken und Diskutieren verhindern! Niemals dürfen sie ihre eigene inhaltliche Weiterentwicklung boykottieren, auch nicht wesentliche Veränderungen oder gar ihre Streichung!

Ach ja: Kein einziger Kritiker konnte uns bis jetzt eine bessere Lösung des Atommüllproblems nennen – oder auch nur irgendeine andere Lösung.

Stichpunkte für die weitere Ausarbeitung


Links

Allgemeines

PRISM

 

Die AG Nuklearia ist eine Arbeitsgruppe innerhalb der Piratenpartei Deutschland und ein Zweig des Nuklearia e.V.. Die auf dieser und den übrigen Seiten der AG Nuklearia genannten Behauptungen haben wir nach bestem Wissen und Gewissen recherchiert. Meinungen und Bewertungen sind, soweit nicht anders erwähnt, unsere eigenen. Sie stimmen i.d.R. nicht mit denen der Piratenpartei Deutschland überein.
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