Innovative Ansätze zur Umwandlung von Atommüll

Die Entsorgung von Atommüll stellt ein bislang ungelöstes Problem dar. Eine Studie stellt nun in Aussicht, dass eine Umwandlung radioaktiver Abfälle aus Kernkraftwerken in weniger schädliche Stoffe technisch machbar sei und sich rechne.

Die radioaktiven Abfälle aus Kernkraftwerken können nach einer Studie von Experten der TU München und des TÜVs in deutlich weniger schädliche Elemente umgewandelt werden. Die Umsetzungsstudie für den Bau einer sogenannten Transmutationsanlage wurde von der Bundesagentur für Sprunginnovationen SPRIND in Auftrag gegeben. Dabei wurde ein Szenario durchgespielt, bei dem die Umwandlungsanlage in einem der stillgelegten Atomkraftwerke entsteht, die in Deutschland mittlerweile als Zwischenlager für Atommüll dienen.

Radioaktivität und Strahlungsdauer verringert

Bei der Transmutation handelt es sich um eine spezielle Behandlung radioaktiver Abfälle. Sie soll vor allem dafür sorgen, dass die Strahlungsintensität des Mülls verringert und die Strahlungsdauer extrem verkürzt wird. Um diese Ziele zu erreichen, werden bei dieser Methode die Atomkerne alter Brennstäbe mit Neutronen beschossen. Dabei sollen die Kerne zerfallen und weniger gefährliche Elemente entstehen.

Neben der eigentlichen Umwandlung der radioaktiven Abfälle ermöglicht das Projekt der Studie zufolge auch die Rückgewinnung verschiedener wertvoller Materialien aus abgebrannten Brennelementen. Dazu gehören unter anderem Uran sowie die wertvollen Edelmetalle Rhodium und Ruthenium, die in verschiedenen Industriezweigen benötigt werden. Solche innovativen Ansätze sind auch für den Umwelt- und Naturschutz relevant.

Daneben fallen bei dem Umwandlungsprozess die Edelgase Xenon und Krypton an. Ausserdem können die Elemente Cäsium und Strontium gewonnen werden, die unter anderem als sogenannte Radioisotope in der Medizin oder Forschung verwendet werden. Durch den Prozess entsteht zudem viel Hitze, die in Fernwärme-Netze eingespeist werden könnte.

16 Zwischenlager als potenzielle Standorte

Die Studie geht in dem Anwendungsszenario davon aus, dass eine Anlage des Schweizer Start-ups Transmutex aus Genf zum Einsatz kommen würde. Als möglicher Standort komme eines der 16 Zwischenlager für Atommüll infrage, auch weil dadurch kein Atommüll quer durch Deutschland bewegt werden müsse. In der Bundesrepublik gibt es zwei zentrale Zwischenlager in Gorleben und Ahaus sowie 14 dezentrale Zwischenlager, darunter zwölf Standorte, die sich an oder in der Nähe von ehemaligen Atomkraftwerken befinden, sowie spezielle Lager wie Jülich und Lubmin, die eine Sonderstellung einnehmen.

Die Bundesagentur für Sprunginnovationen in Leipzig erklärte, dass die erste Demonstrationsanlage laut Studie hochrentabel ist. Die Anlage würde die Investitionskosten von rund 1,5 Milliarden Euro und jährlichen Betriebskosten von gut 115 Millionen Euro mehrfach wieder einspielen. Den Kosten stünden nämlich Einnahmen aus den gewonnenen Elementen, der Entsorgung atomarer Abfälle und aus der Prozesswärme gegenüber. Bei einem Betrieb an einem ehemaligen AKW-Standort würden sich die Baukosten um rund 30 Prozent verringern. Mehr zu Innovationen in der Energieforschung.

Die nicht wiederverwertbaren Abfälle des untersuchten AKW liessen sich voraussichtlich innerhalb der Mindestbetriebsdauer der Anlage von 50 Jahren umwandeln. Die Strahlungsdauer werde dadurch von einer Million Jahre auf rund 800 Jahre verringert.

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