BN-800 wird erstmals kritisch

Die Inbetriebnahme eines neuen Kernreaktors ist für die deutschen Medien offenbar kein Thema. Na gut, ich schreibe ja normalerweise auch nichts darüber, wenn in China mal wieder ein neuer Reaktor ans Netz geht – oder höchstens auf Twitter und Facebook.

Aber der Reaktor, um den es hier geht, ist etwas Besonderes.

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Uran ist alle? Ach wo!

Dendriten aus metallischem Uran (Quelle: Argonne National Laboratory)

»Uran ist alle«, behauptet Guido Körber (aka @TheBug0815) in einem Blogbeitrag vom 2014-01-03 und beruft sich dabei auf eine IAEA-Studie von 2001. Er wundert sich, wie man angesichts der Gefährdung von Versorgungssicherheit und Preisstablität noch Kernkraftneubauten angehen könne.

Körber irrt gleich in mehrfacher Hinsicht.

Atommüll selbst vernichten – oder doppelt und dreifach zahlen!

Zum gerade laufenden Bundesparteitag 2013.1 der Piratenpartei in Neumarkt hat die Nuklearia einen Antrag eingereicht, der für die Forschungsförderung in Sachen Transmutation plädiert. Mit Transmutation läßt sich Atommüll aus gebrauchten Brennelementen insofern unschädlich machen, als sie aus langlebigem Atommüll kurzlebigen macht und die nötige Lagerdauer von 300.000 Jahren auf 300 Jahre verkürzt. Außerdem werden große Menge Energie freigesetzt, die man zur Strom- und Kraftstoffproduktion nutzen kann – stabil und klimafreundlich.

Radiotoxizität: Wie gefährlich ist ein radioaktiver Stoff im Menschen?

Entscheidend für die Sache mit dem Atommüll ist die sogenannte Radiotoxizität: Sie sagt aus, wie gefährlich eine radioaktive Substanz ist, wenn sie in den menschlichen Körper gelangt. Die Abbildung zeigt, wie es mit der Radiotoxizität gebrauchter Brennelemente aussieht:

Die blaue Linie zeigt die gesamte Radiotoxizität gebrauchter Brennelemente. Sie nimmt nur sehr langsam ab und hat erst nach rund 300.000 Jahren das Niveau von natürlichem Uranerz (violette Linie) erreicht.

Schuld an diesem langsamen Abklingen sind die Transurane (rote Linie). Das sind Plutonium, Americium, Curium und weitere Substanzen, die schwerer als Uran sind. Wie man sieht, machen sie den Löwenanteil der Radiotoxizität aus.

Die grüne Linie zeigt die Radiotoxizität der Spaltprodukte. Sie ist anfangs ebenfalls sehr hoch, klingt dann aber sehr viel schneller ab als die der Transurane. Bereits nach 300 Jahren ist sie auf dem Niveau natürlichen Uranerzes angekommen. Sie fällt weiterhin schnell ab, um nach 800 Jahren bei nur einem Prozent der Radiotoxizität von Uranerz anzukommen.

Transmutation spaltet die langlebigen Transurane und macht aus ihnen kurzlebige Spaltprodukte. Dadurch gilt nicht länger die rote Linie, sondern die grüne! Das verkürzt die Lagerdauer auf ein Tausendstel! Eine gute Sache also!

Deutschland ohne Transmutation – das wird teuer!

Nun gibt es allerdings Bedenkenträger, die sich damit gar nicht anfreunden können und am liebsten jede Art Kerntechnik von deutschem Boden verbannen möchten. Für unsere Bundesregierung ist die direkte Endlagerung des Atommülls alternativlos, und von der Opposition oder von sogenannten Umweltschützern kommen ebenfalls keine anderen Stimmen. Transmutationsforschung ist kein wirkliches Thema, auch wenn sich Deutschland am europäischen Forschungsprojekt Myrrha beteiligt. Schnelle Reaktoren, die ebenfalls Transurane spalten können, sind  für viele ohnehin ein Reizthema. Deutsche Politiker diskutieren nicht, ob wir ein Endlager »für die Ewigkeit« brauchen, sondern nur, wo es hin soll.

Aber was passiert, wenn Deutschland hier nichts tut uns passiv bleibt? Wenn Deutschland nichts erforscht und nichts entwickelt? Meiner Ansicht nach wird folgendes geschehen:

• Erstens wird sich herausstellen, daß die heute favorisierte direkte Endlagerung nicht durchführbar ist. Denn niemand will das Zeug haben wollen: »Anderswo gerne, aber bitte nicht zu mir!«
• Zweitens werden Unternehmen in anderen Ländern durchaus Transmutationsanlagen bauen, zum Beispiel Schnelle Reaktoren mit integrierter Brennelementwiederaufarbeitung – Reaktoren, die Atommüll als Brennstoff nutzen können. Rußland kommt einem da als erstes in den Sinn, weil die Russen sehr viel Erfahrung mit Schnellen Reaktoren haben und ohnehin ihre gesamte Kernkraftstrategie Ende 2012 auf Schnelle Reaktoren umgestellt haben.
• Drittens wird Deutschland wohl oder übel seine gebrauchten Brennelemente in diese Länder exportieren müssen – Stichwort Atommüllexport. Denn mit dem Endlager klappt es ja nicht, und außerdem werden die Abnehmer den Atommüll nicht einfach verbuddeln, sondern schön brav und sauber in ihren Anlagen verwerten. Man darf also ein gutes gewissen haben. Eine solche Dienstleistung gibt’s natürlich nicht umsonst! Deutschland wird eine Menge Geld an die Entsorger abdrücken.
• Viertens machen die Entsorger den Atommüll nicht einfach bloß unschädlich, sondern produzieren daraus klimafreundlichen Strom und klimafreundlichen Fahrzeugtreibstoff. Beides läßt sich prima gegen gutes Geld nach Deutschland verkaufen. So ist der Kreis geschlossen, so zahlen wir doppelt! Ach nein, wir zahlen dreifach, denn die Energiewende hat ja auch ihren Preis.

Links

• Verbrennen statt verbuddeln – der Atommüll-Antrag der Nuklearia, Rainer Klute, 2012-11-09

RWE: Die Zukunft nicht im Blick

RWE steige nach Deutschland jetzt auch international aus der Kernenergie aus, berichtet die Süddeutsche Zeitung. Das finanzielle Risiko beim Bau neuer Kernkraftwerke sei zu hoch. Man wolle sich mehr auf Photovoltaik konzentrieren.

Teure Kernkraftwerke

Klar, die Investitionen in ein neues Kernkraftwerk sind nicht ohne! So ein typischer Leichtwasserreaktor steht immerhin unter dem enormen Überdruck von rund 150 Atmosphären; dafür braucht’s einen Reaktordruckbehälter mit 20 cm dicken Stahlwänden. Der ist daher »etwas« teurer als ein Schnellkochtopf aus dem Kaufhaus. Für den Fall, daß es irgendwo im Primärkreislauf zu einem Riß kommt und sich das Kühlwasser schlagartig in Dampf verwandelt und auf das tausendfache Volumen ausdehnt, steckt das Ganze in einem gewaltigen Containment aus dicken Betonwänden, mitunter sogar aus doppelten Betonwänden wie bei Arevas EPR-Reaktor.

Ach ja, die Kühlsysteme kommen als weitere Kostentreiber hinzu, und die müssen mindestens doppelt und dreifach vorhanden sein. Nicht zu vergessen die Notstromversorgungen, passive Kühlung und ein Core Catcher, im Fall der Fälle den geschmolzenen Kern auffängt und dafür sorgt, daß nichts in die Umwelt gelangt.

Ja, teuer sind sie, diese modernen Kernkraftwerke! Und Sympathien gewinnt man damit auch nicht überall.

Hinterhergehen

Da hat man es als Energieversorger ja doch leichter, wenn man, statt vorwegzugehen, einfach dem gerade aktuellen Trend hinterherläuft und statt auf Kernkraft auf Solarenergie setzt. Natürlich, Photovoltaik hat ihren Platz, aber wer ein bißchen nachrechnet, erkennt schnell, daß sie den Energiebedarf Deutschlands niemals wird decken können.

Was Photovoltaik abwirft – und aufgrund physikalischer Gesetze jemals wird abwerfen können –, reicht für eine Energieversorgung der Zukunft nicht aus. Das gilt erst recht für die Grundlast, denn nachts und bei schlechtem Wetter liegt die Photovoltaikleistung bei Null. Heute sorgen Kohle-, Öl- und Gaskraftwerke für die Grundlast. Die wird man aber kaum als zukunftsweisend betrachten, denn sie beschleunigen den Klimakollaps, verschmutzen die Umwelt und verbrauchen begrenzte Ressourcen. Kohlekraftwerke geben überdies ein Vielfaches der Radioaktivität eines Kernkraftwerks an die Umwelt ab. Nein, RWE, mit fossilen Kraftwerken läßt sich erst recht nicht vorweggehen!

VORWEGGEHEN in Japan – mit dem Thorium-Flüssigsalzreaktor

Auf die Herausforderung, leistungsstarke und grundlastfähige Energiequellen für morgen bereitzustellen, hat als erster Energieversorger kürzlich die japanische Chubu EPCO reagiert und ein Forschungsprogramm für einen Thorium-Flüssigsalzreaktor aufgelegt. Das ist eine völlig andere Art der Kernenergie, die mit den herkömmlichen Leichtwasserreaktoren praktisch nichts mehr gemein hat.

Einige Eigenschaften des Thorium-Flüssigsalzreaktors:

• Der Betrieb erfolgt bei Normaldruck, daher besteht keine Gefahr von Dampfexplosionen.
• Aufwendige und teure Sicherheitssysteme sind überflüssig. Bei Problemen geht der Reaktor einfach aus, ohne daß irgendwer irgendwas tun muß.
• Die Kühlung erfolgt nicht mit Wasser, sondern mit geschmolzenem Salz.
• Eine Kernschmelze ist nicht möglich, da der Brennstoff ohnehin bereits in flüssiger Form im Salz gelöst vorliegt.
• Kleine Einheiten »von der Stange« ermöglichen eine dezentrale Energieversorgung.
• Statt Uran kommt Thorium als Brennstoff zum Einsatz. Thorium kommt drei- bis viermal häufiger als Uran vor.
• Der Brennstoff wird zu fast 100 Prozent ausgenutzt, nicht bloß zu 0,7 Prozent wie bei traditionellen Reaktoren. Daher braucht man für die gleiche Leistung weniger als ein Hundertstel der Brennstoffmenge.
• Dem Brennstoff kann man langlebigen Atommüll (Transurane) aus Leichtwasserreaktoren beimischen, den Müll auf diese Weise loswerden und dabei auch noch Energie gewinnen.
• Brennstoff wird im laufenden Betrieb ständig zugefügt. Stillstand wegen Brennelementwechsels ist überflüssig.
• Spaltprodukte werden im laufenden Betrieb ständig aus dem Brennstoff entfernt.
• Für die Spaltprodukte reicht eine Lagerdauer von maximal 300 Jahren aus. Die meisten Spaltprodukte kommen mit einigen Jahrzehnten oder weniger aus. Ein Endlager für Hunderttausende oder Millionen von Jahren ist überflüssig.
• Spaltprodukte sind nicht einfach Abfall, sondern teilweise wertvolle Stoffe wie zum Beispiel stabiles Neodym für starke Magnete in Kopfhörern und Windkraftanlagen oder radioaktives Molydän-99 für die medizinische Diagnostik.

Am Thorium-Flüssigsalzreaktor (Liquid Fluoride Thorium Reactor, LFTR) arbeiten außer in Japan Teams in China, Tschechien, Australien und den USA. Grundlage ist das Molten-Salt Reactor Experiment (MSRE), das von 1965 bis 1969 in den USA erfolgreich lief. In den 1970er Jahren geriet es aber in Vergessenheit und gelangte erst 2006 wieder in den Fokus. Experten rechnen mit Kosten, die noch unterhalb von Kohle liegen. Das wird die Flüssigsalztechnik auch für Entwicklungs- und Schwellenländer interessant machen, die heute massiv Kohlekraft ausbauen.

Konkrete Ergebnisse der Forscherteams sind bereits in den nächsten Jahren zu erwarten. Deutschland hat sich in diesem Bereich leider aus Forschung und Entwicklung ausgeklinkt. Vorweggehen sieht anders aus. Schade!