„Direkte Endlagerung“ – Versionsunterschied
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Unter dem Begriff '''Direkte Endlagerung''' wird die [[Endlager (Kerntechnik)|Endlagerung]] abgebrannter Brennelemente aus [[Kernkraftwerk]]en ohne den vorherigen Schritt der [[Wiederaufarbeitung]] verstanden. |
Unter dem Begriff '''Direkte Endlagerung''' wird die [[Endlager (Kerntechnik)|Endlagerung]] abgebrannter Brennelemente aus [[Kernkraftwerk]]en ohne den vorherigen Schritt der [[Wiederaufarbeitung]] verstanden. Man bezeichnet diesen Weg auch als ''offenen [[Brennstoffkreislauf]]'' in der [[Kerntechnik]].<ref>{{Literatur |Autor=Man-Sung Yim |Titel=Nuclear Waste Management: Science, Technology, and Policy |Verlag=Springer Netherlands |Ort=Dordrecht |Datum=2022 |Sprache=en |Reihe=Lecture Notes in Energy |BandReihe=83 |ISBN=978-94-024-2104-0 |DOI=10.1007/978-94-024-2106-4 |Online=https://link.springer.com/10.1007/978-94-024-2106-4 |Abruf=2023-09-10}}</ref> |
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Hierzu werden die Brennelemente nach ihrer Entladung aus einem Kernreaktor bzw. Kernkraftwerk zunächst einige Jahre bis Jahrzehnte sicher [[Zwischenlager (Kerntechnik)|zwischengelagert]], bis ihre Strahlungs- und Wärmeleistung hinreichend abgeklungen ist. Anschließend müssen die Brennelemente endlagergerecht verpackt (konditioniert) werden. |
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Seit dem 1. Juli 2005 sind Transporte abgebrannter Brennelemente aus deutschen Kernkraftwerken in die Wiederaufarbeitung per [[Atomgesetz (Bundesrepublik Deutschland)|Atomgesetz]] verboten. Als Entsorgungsweg verbleibt dann nur noch die so genannte direkte Endlagerung. Auch die Schweiz hat diesen Weg 2006 in Form eines zehnjährigen [[Moratorium (Politik)|Moratoriums]] eingeschlagen. |
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Seit dem 1. Juli 2005 sind Transporte abgebrannter Brennelemente aus deutschen Kernkraftwerken zu Wiederaufarbeitungsanlagen per [[Atomgesetz (Bundesrepublik Deutschland)|Atomgesetz]] verboten.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.base.bund.de/DE/themen/ne/abfaelle/rueckfuehrung/rueckfuehrung.html |titel=Rücknahme und Rücktransport radioaktiver Abfälle aus der Wiederaufarbeitung |hrsg=BASE |sprache=de |abruf=2023-09-10}}</ref> Als Entsorgungsweg eignet sich damit nur die so genannte ''direkte Endlagerung''. Zuvor wurden Brennelemente in den kommerziellen Wiederaufarbeitungsanlagen [[Wiederaufarbeitungsanlage La Hague|La Hague]], Frankreich und [[Sellafield]] (dort die Anlage [[Thermal Oxide Reprocessing Plant|Thorp]]), UK aufgearbeitet, da Deutschland über keine eigene, kommerzielle Wiederaufarbeitungsanlage verfügt.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.gov.uk/government/news/all-foreign-owned-waste-at-sellafield-packaged-and-set-for-return |titel=All foreign-owned waste at Sellafield packaged and set for return |hrsg=Sellafield Ltd |datum=2021-12-09 |sprache=en |abruf=2023-09-10}}</ref> |
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Weiter wurde in Deutschland wurde in dem Jahr 2017 das Gesetz ''"zur Fortentwicklung des Gesetzes zur Suche und Auswahl eines Standortes für wärmeentwickelnde radioaktiver Abfälle und anderer Gesetze"'' verabschiedet.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.gns.de/language=de/15731/endlagerung |titel=Endlagerung - GNS |hrsg=[[GNS Gesellschaft für Nuklear-Service]] |abruf=2023-09-10}}</ref> Damit konnte für die Endlagerung ein sog. ''Standortauswahlverfahren'' aufgenommen werde. Die Gesellschaften [[Bundesgesellschaft für Endlagerung]] (BGE) sowie das [[Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung|Bundesamt für kerntechnische Entsorgungssicherheit]] (BfE) sind mit der Aufgabe der Entsorgung von Kernmaterial vertraut. |
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== Situation im Ausland == |
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Auch die Schweiz hat den Weg der ''direkten Endlagerung'' 2006 in Form eines zehnjährigen [[Moratorium (Politik)|Moratoriums]] eingeschlagen. Mit der Aufgabe einer Endlagersuche und Verwaltung wurde die ''Nagra'', [[Nationale Genossenschaft für die Lagerung radioaktiver Abfälle]], gegründet und beauftragt.<ref>{{Internetquelle |url=https://nagra.ch/ |titel=Home |werk=Nagra |hrsg=Nationale Genossenschaft für die Lagerung radioaktiver Abfälle (Nagra) |datum=2022-06-28 |sprache=de-CH |abruf=2023-09-10}}</ref> |
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== Konzepte der direkten Endlagerung == |
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Für die Verpackung wurden verschiedene Alternativen diskutiert und untersucht. Das derzeitige Referenzkonzept ist das so genannte POLLUX-Konzept. Dabei werden die Brennelemente in einer Konditionierungsanlage aus den Transport- und Lagerbehältern ([[Castor (Kerntechnik)|CASTOR-Behälter]]) entnommen. Anschließend werden die Brennstäbe in einer „heißen Zelle“ aus den Brennelementen gezogen und in lange, zylinderförmige Büchsen geschoben. Die Büchsen werden schließlich in POLLUX-Behälter gegeben, die dann ins Endlager verbracht und in [[Strecke (Bergbau)|Strecke]]n eingelagert werden. Die Wärmeleistung der Brennelemente bestimmt maßgeblich den Zeitpunkt der Einlagerung. |
Für die Verpackung wurden verschiedene Alternativen diskutiert und untersucht. Das derzeitige Referenzkonzept ist das so genannte POLLUX-Konzept. Dabei werden die Brennelemente in einer Konditionierungsanlage aus den Transport- und Lagerbehältern ([[Castor (Kerntechnik)|CASTOR-Behälter]]) entnommen. Anschließend werden die Brennstäbe in einer „heißen Zelle“ aus den Brennelementen gezogen und in lange, zylinderförmige Büchsen geschoben. Die Büchsen werden schließlich in POLLUX-Behälter gegeben, die dann ins Endlager verbracht und in [[Strecke (Bergbau)|Strecke]]n eingelagert werden. Die Wärmeleistung der Brennelemente bestimmt maßgeblich den Zeitpunkt der Einlagerung. |
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== Optimiertes Konzept == |
=== Optimiertes Konzept === |
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Zur Optimierung der Endlagerung wird zurzeit ein neues Konzept entwickelt, bei dem die Brennstäbe nicht mehr in Büchsen und [[Pollux (Kerntechnik)|POLLUX-Behälter]], sondern in [[Glaskokille]]n verpackt werden. Diese sollen dann zusammen mit den hoch- und mittelradioaktiven Kokillen gleichen Durchmessers in Bohrlöchern endgelagert werden. |
Zur Optimierung der Endlagerung wird zurzeit ein neues Konzept entwickelt, bei dem die Brennstäbe nicht mehr in Büchsen und [[Pollux (Kerntechnik)|POLLUX-Behälter]], sondern in [[Glaskokille]]n verpackt werden. Diese sollen dann zusammen mit den hoch- und mittelradioaktiven Kokillen gleichen Durchmessers in Bohrlöchern endgelagert werden. |
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== Pilot-Konditionierungsanlage == |
=== Pilot-Konditionierungsanlage === |
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Für die endlagergerechte Verpackung abgebrannter Brennelemente ist eine Konditionierungsanlage erforderlich. Eine Pilotanlage, die so genannte [[Pilot-Konditionierungsanlage]] (PKA) Gorleben, wurde errichtet und genehmigt. Die Kapazität beträgt 35 Tonnen pro Jahr, technisch möglich wären etwa 450 Tonnen pro Jahr. Die Nutzung der Anlage ist aufgrund einer Vereinbarung zwischen der Bundesregierung und den Energieversorgungsunternehmen jedoch auf die Reparatur schadhafter Behälter beschränkt. Damit steht gegenwärtig und auf absehbare Zeit in Deutschland keine Anlage zur Verpackung abgebrannter Brennelemente in endlagerfähige Gebinde zur Verfügung. |
Für die endlagergerechte Verpackung abgebrannter Brennelemente ist eine Konditionierungsanlage erforderlich. Eine Pilotanlage, die so genannte [[Pilot-Konditionierungsanlage]] (PKA) Gorleben, wurde errichtet und genehmigt. Die Kapazität beträgt 35 Tonnen pro Jahr, technisch möglich wären etwa 450 Tonnen pro Jahr. Die Nutzung der Anlage ist aufgrund einer Vereinbarung zwischen der Bundesregierung und den Energieversorgungsunternehmen jedoch auf die Reparatur schadhafter Behälter beschränkt. Damit steht gegenwärtig und auf absehbare Zeit in Deutschland keine Anlage zur Verpackung abgebrannter Brennelemente in endlagerfähige Gebinde zur Verfügung. |
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== Konzept der Lagerstäbe == |
=== Konzept der Lagerstäbe === |
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Mit diesem vom [[Öko-Institut]] entwickelten und allgemein anerkannten Konzept soll das abgetrennte, aber nicht wiederaufgearbeitete [[Plutonium]], das ein [[Proliferation (Rüstung)|Proliferation]]s-Risiko darstellt, endgelagert werden. Es werden dabei vorerst sog. [[Lagerstab|Lagerstäbe]] aus dem separierten Plutonium hergestellt. Diese Lagerstäbe werden dann einzeln in normale abgebrannte Brennelemente eingebaut. Damit ist das Proliferations-Risiko weitgehend eliminiert.<ref>Ch. Küppers et al.: ''Die Wiederaufarbeitung von abgebrannten Brennelementen aus schweizerischen AKW'', 1997</ref> |
Mit diesem vom [[Öko-Institut]] entwickelten und allgemein anerkannten Konzept soll das abgetrennte, aber nicht wiederaufgearbeitete [[Plutonium]], das ein [[Proliferation (Rüstung)|Proliferation]]s-Risiko darstellt, endgelagert werden. Es werden dabei vorerst sog. [[Lagerstab|Lagerstäbe]] aus dem separierten Plutonium hergestellt. Diese Lagerstäbe werden dann einzeln in normale abgebrannte Brennelemente eingebaut. Damit ist das Proliferations-Risiko weitgehend eliminiert.<ref>Ch. Küppers et al.: ''Die Wiederaufarbeitung von abgebrannten Brennelementen aus schweizerischen AKW'', 1997</ref> |
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== Literatur == |
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{{Siehe auch|Kerntechnik|Brennstoffkreislauf|Radioaktiver Abfall}} |
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* {{Literatur |Autor=Maria Rosaria Di Nucci, Achim Brunnengräber |Titel=The Long Road Towards the Soft Nuclear Repository State: Nuclear Waste Governance in Germany |Hrsg=Maarten Arentsen, Rinie Van Est |Sammelwerk=The Future of Radioactive Waste Governance |Verlag=Springer Fachmedien Wiesbaden |Ort=Wiesbaden |Datum=2023 |Sprache=en |Reihe=Energiepolitik und Klimaschutz. Energy Policy and Climate Protection |ISBN=978-3-658-40495-6 |DOI=10.1007/978-3-658-40496-3_5 |Seiten=113–140}} |
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== Weblinks == |
== Weblinks == |
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* {{Internetquelle |url=https://www.stmuv.bayern.de/themen/reaktorsicherheit/ver_entsorgung/endlagerung.htm |titel=Endlagerung von Schwach und Mittel Radioaktiven Abfällen |hrsg=Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz |abruf=2023-09-10}} |
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* [http://www.stmugv.bayern.de/umwelt/reaktorsicherheit/brennstoffkreislauf/endlager.htm Definition der direkten Endlagerung] |
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* [http://www.castor.de/diskus/castor/berichtkfz.html Tagung über das Thema „direkte Endlagerung“ - 1995] |
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* [http://www.zeit.de/1989/36/fuer-die-endlagerung/komplettansicht Interview zum Thema „direkte Endlagerung“ - 1989] |
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* [http://www.endlagerung.de Informationen des Anbieters GNS Gesellschaft für Nuklear-Service mbH zum Thema Endlagerung radioaktiver Abfälle] |
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== Einzelnachweise == |
== Einzelnachweise == |
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Version vom 10. September 2023, 19:23 Uhr
Unter dem Begriff Direkte Endlagerung wird die Endlagerung abgebrannter Brennelemente aus Kernkraftwerken ohne den vorherigen Schritt der Wiederaufarbeitung verstanden. Man bezeichnet diesen Weg auch als offenen Brennstoffkreislauf in der Kerntechnik.[1]
Hierzu werden die Brennelemente nach ihrer Entladung aus einem Kernreaktor bzw. Kernkraftwerk zunächst einige Jahre bis Jahrzehnte sicher zwischengelagert, bis ihre Strahlungs- und Wärmeleistung hinreichend abgeklungen ist. Anschließend müssen die Brennelemente endlagergerecht verpackt (konditioniert) werden.
Situation in Deutschland
Seit dem 1. Juli 2005 sind Transporte abgebrannter Brennelemente aus deutschen Kernkraftwerken zu Wiederaufarbeitungsanlagen per Atomgesetz verboten.[2] Als Entsorgungsweg eignet sich damit nur die so genannte direkte Endlagerung. Zuvor wurden Brennelemente in den kommerziellen Wiederaufarbeitungsanlagen La Hague, Frankreich und Sellafield (dort die Anlage Thorp), UK aufgearbeitet, da Deutschland über keine eigene, kommerzielle Wiederaufarbeitungsanlage verfügt.[3]
Weiter wurde in Deutschland wurde in dem Jahr 2017 das Gesetz "zur Fortentwicklung des Gesetzes zur Suche und Auswahl eines Standortes für wärmeentwickelnde radioaktiver Abfälle und anderer Gesetze" verabschiedet.[4] Damit konnte für die Endlagerung ein sog. Standortauswahlverfahren aufgenommen werde. Die Gesellschaften Bundesgesellschaft für Endlagerung (BGE) sowie das Bundesamt für kerntechnische Entsorgungssicherheit (BfE) sind mit der Aufgabe der Entsorgung von Kernmaterial vertraut.
Situation im Ausland
Auch die Schweiz hat den Weg der direkten Endlagerung 2006 in Form eines zehnjährigen Moratoriums eingeschlagen. Mit der Aufgabe einer Endlagersuche und Verwaltung wurde die Nagra, Nationale Genossenschaft für die Lagerung radioaktiver Abfälle, gegründet und beauftragt.[5]
Konzepte der direkten Endlagerung
Referenzkonzept
Für die Verpackung wurden verschiedene Alternativen diskutiert und untersucht. Das derzeitige Referenzkonzept ist das so genannte POLLUX-Konzept. Dabei werden die Brennelemente in einer Konditionierungsanlage aus den Transport- und Lagerbehältern (CASTOR-Behälter) entnommen. Anschließend werden die Brennstäbe in einer „heißen Zelle“ aus den Brennelementen gezogen und in lange, zylinderförmige Büchsen geschoben. Die Büchsen werden schließlich in POLLUX-Behälter gegeben, die dann ins Endlager verbracht und in Strecken eingelagert werden. Die Wärmeleistung der Brennelemente bestimmt maßgeblich den Zeitpunkt der Einlagerung.
Optimiertes Konzept
Zur Optimierung der Endlagerung wird zurzeit ein neues Konzept entwickelt, bei dem die Brennstäbe nicht mehr in Büchsen und POLLUX-Behälter, sondern in Glaskokillen verpackt werden. Diese sollen dann zusammen mit den hoch- und mittelradioaktiven Kokillen gleichen Durchmessers in Bohrlöchern endgelagert werden.
Pilot-Konditionierungsanlage
Für die endlagergerechte Verpackung abgebrannter Brennelemente ist eine Konditionierungsanlage erforderlich. Eine Pilotanlage, die so genannte Pilot-Konditionierungsanlage (PKA) Gorleben, wurde errichtet und genehmigt. Die Kapazität beträgt 35 Tonnen pro Jahr, technisch möglich wären etwa 450 Tonnen pro Jahr. Die Nutzung der Anlage ist aufgrund einer Vereinbarung zwischen der Bundesregierung und den Energieversorgungsunternehmen jedoch auf die Reparatur schadhafter Behälter beschränkt. Damit steht gegenwärtig und auf absehbare Zeit in Deutschland keine Anlage zur Verpackung abgebrannter Brennelemente in endlagerfähige Gebinde zur Verfügung.
Konzept der Lagerstäbe
Mit diesem vom Öko-Institut entwickelten und allgemein anerkannten Konzept soll das abgetrennte, aber nicht wiederaufgearbeitete Plutonium, das ein Proliferations-Risiko darstellt, endgelagert werden. Es werden dabei vorerst sog. Lagerstäbe aus dem separierten Plutonium hergestellt. Diese Lagerstäbe werden dann einzeln in normale abgebrannte Brennelemente eingebaut. Damit ist das Proliferations-Risiko weitgehend eliminiert.[6]
Literatur
- Maria Rosaria Di Nucci, Achim Brunnengräber: The Long Road Towards the Soft Nuclear Repository State: Nuclear Waste Governance in Germany. In: Maarten Arentsen, Rinie Van Est (Hrsg.): The Future of Radioactive Waste Governance (= Energiepolitik und Klimaschutz. Energy Policy and Climate Protection). Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden 2023, ISBN 978-3-658-40495-6, S. 113–140, doi:10.1007/978-3-658-40496-3_5 (englisch).
Weblinks
- Endlagerung von Schwach und Mittel Radioaktiven Abfällen. Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz, abgerufen am 10. September 2023.
Einzelnachweise
- ↑ Man-Sung Yim: Nuclear Waste Management: Science, Technology, and Policy (= Lecture Notes in Energy. Band 83). Springer Netherlands, Dordrecht 2022, ISBN 978-94-024-2104-0, doi:10.1007/978-94-024-2106-4 (englisch, springer.com [abgerufen am 10. September 2023]).
- ↑ Rücknahme und Rücktransport radioaktiver Abfälle aus der Wiederaufarbeitung. BASE, abgerufen am 10. September 2023.
- ↑ All foreign-owned waste at Sellafield packaged and set for return. Sellafield Ltd, 9. Dezember 2021, abgerufen am 10. September 2023 (englisch).
- ↑ Endlagerung - GNS. GNS Gesellschaft für Nuklear-Service, abgerufen am 10. September 2023.
- ↑ Home. In: Nagra. Nationale Genossenschaft für die Lagerung radioaktiver Abfälle (Nagra), 28. Juni 2022, abgerufen am 10. September 2023 (Schweizer Hochdeutsch).
- ↑ Ch. Küppers et al.: Die Wiederaufarbeitung von abgebrannten Brennelementen aus schweizerischen AKW, 1997