Nord Stream oder LNG?

In den letzten Monaten wurde plötzlich die Erweiterung der Nord Stream Pipeline durch die Ostsee wieder neu diskutiert. Meist sehr oberflächlich auf dem Niveau Trump gegen Putin. Ist die Sache wirklich so einfach oder geht es um grundlegende Zusammenhänge?

Nord Stream

Diese Leitung soll jährlich 110 Milliarden Kubikmeter Erdgas aus Rußland unterhalb der Ostsee nach Deutschland transportieren. Dies ist der erste Streitpunkt: Sie umgeht damit die bisherigen Transportwege durch Drittländer. Diese Länder verlieren damit beträchtliche Transitgebühren und Dienstleistungen. Genau das ist ein Ziel der russischen Regierung: Sie will auch weiterhin über den Gashahn ihre Nachbarn disziplinieren können. Unvergessen sind die Liefereinschränkungen in die Ukraine in kalten Wintern. Diese Gefahr besteht heute so nicht mehr, da die „Pufferstaaten“ durchweg von Westen aus beliefert werden können.

Der Gasmann Schröder als ehemaliger Bundeskanzler und heutiger bester Freund und gut dotierter Günstling von Putin wird nicht müde zu betonen, welch zuverlässiger Handelspartner doch Rußland sei. Selbst im Kalten-Krieg sei immer Gas geliefert worden. Das ist zwar richtig, aber heute haben wir einen heißen Krieg in der Ost-Ukraine und gewaltsame Verschiebungen von Grenzen auf der Krim.

Das alles ficht echte deutsche Putin-Versteher nicht an. Um so geringer ist das deutsche Verständnis für den US-Steuerzahler: Dem geht es nämlich schon lange – nicht erst seit Trump Präsident geworden ist – mächtig gegen den Strich, daß sich Deutschland gern auf seine Kosten verteidigen läßt und gleichzeitig Russlands Aufrüstung auch noch mit den dafür dringend benötigten Devisen fördert. Die Politik unserer gelernten Agit-Prop-Sekretärin alles zu unterschreiben – ob Stickoxid Grenzwerte oder Zusagen zu Verteidigungsausgaben (2%-Kriterium) – wird nicht mehr lange gut gehen.

Die Energiewende

Deutschland steigt aus der Kernenergie aus, will möglichst schnell die Braunkohlekraftwerke abschalten und bereitet schon den Ausstieg aus der Steinkohle vor. Was bleibt, ist faktisch nur noch Erdgas als Primärenergieträger. Energiemix und Versorgungssicherheit war gestern.

Auch bildungsresistente Politiker sollten inzwischen verstanden haben, daß Wind Wetter ist. Entweder er weht oder er weht nicht. Da kann man so viele Windmühlen gegen bauen wie man will. Hier liegt nämlich genau die Crux: Wenn er weht, produzieren ganz viele Windmühlen ganz viel elektrische Leistung – demnächst mehr, als überhaupt verbraucht wird. Wenn er aber nicht weht, dann keine einzige. Noch mal in einfacher Sprache: Die mögliche Bandbreite bewegt sich zwischen Null Produktion (Windstille) und maximaler momentaner Nachfrage (durch alle Stromkunden zu einem Zeitpunkt). Die Natur läßt sich nicht durch Menschen steuern: Oft weht der Wind gerade besonders stark, wenn wenig elektrische Energie benötigt wird (Nachts, Sonntags) und umgekehrt.

Noch schlimmer geht es in unseren Breiten mit dem Sonnenlicht zu. Im Winter ist es bis zu 16 Stunden täglich dunkel. Deshalb ist es auch noch kalt und der Energiebedarf steigt stark an.

Ich kann die Einwände von Annalena und Anton schon hören: Wenn erstmal unsere Führerin ihre Wunderwaffe Speicher hat, ist auch der Endsieg in der Energiewende sicher. Hat sie aber nicht und wird sie auch auf absehbare Zeit nicht kriegen. So einfach, aber auch so grausam, ist die Natur.

Die besondere Rolle des Erdgases

Kohle, Kernenergie und Öl sind leicht transportierbar und einfach zu speichern. Erdgas als Gas aber nicht. Kohle und Kernenergie sind besonders preiswert, aber heute praktisch nur in Kraftwerken zur Stromproduktion einsetzbar. Mineralöl ist mit Abstand am flexibelsten einsetzbar und deshalb auf Grund der hohen Nachfrage am teuersten.

Nun stellen sie sich einfach mal vor, sie verfügen über riesige, schier unerschöpfliche Vorräte an Erdgas. Pech nur, sie sind völlig wertlos, weil weit von den Verbrauchszentren entfernt. Oft sogar Müll, wenn sie als Begleitgas der Ölförderung noch entsorgt werden müssen, was überdies meist sehr belastend für die Umwelt ist und deshalb schon in vielen Gebieten mit hohen Strafgebühren belegt ist. Glück, wenn ihre Förderanlagen in der Nähe von dicht besiedelten Wohngebieten liegen (z. B. „Hollandgas“, Niedersachsen etc.), dann können sie den Konkurrenten Heizöl über etwas günstigere Preise aus dem Markt drücken.

Die Achillesferse des Erdgases ist dessen Transport. Rohrleitungen und Verflüssigungsanlagen sind extrem kapitalintensiv. So soll allein Nord Stream zwischen 15 und 20 Milliarden Baukosten erfordern. Hinzu kommt noch der Energieverbrauch für den Transport, Transitgebühren, Wartung etc. Kein Mensch tätigt solche Investitionen für ein paar Kubikmeter oder will solche Anlagen nur ein paar Jahre nutzen. Die Transportkapazität von 110 Milliarden Kubikmeter pro Jahr (≈ 10,6 Bcf/d) entspricht einer Leistung von knapp 140 GWBrennstoff . Richtig erkannt, das ist eine ganze Menge. Mit der Wärmeversorgung von Einfamilienhäusern richtet man da wenig aus. Es muß also ein richtiger Absatz her.

Im Jahr 2017 betrug der Erdgasverbrauch in Deutschland 3230 PJ (897 TWhBrennstoff). Damit wurden neben Heizung und Industrie auch etwa 86 TWh elektrischer Energie erzeugt. Die Stromerzeugung aus Kernenergie betrug 76 TWh, aus Steinkohle 93 TWh und aus Braunkohle 148 TWh. Jetzt überschlagen wir mal den möglichen Erdgaseinsatz: Braunkohle- und Kernenergie- sind Grundlastkraftwerke. Man könnte sie durch modernste Gasturbinenkraftwerke mit Abhitzekesseln ersetzen. Es wird deshalb ein Wirkungsgrad von 60% angesetzt. Steinkohle übernimmt schon heute die Mittellast, d. h. Kraftwerke müssen dem Netz folgen und teilweise ganz abgeschaltet werden (Sonntags, Nacht). Dies würde den Erdgaskraftwerken nicht anders ergehen. Es wird für diese Betriebsweise ein Wirkungsgrad von 40% angesetzt. Macht also locker 606 TWhBrennstoff bzw. 2182 PJ zusätzlich. Der Erdgasverbrauch Deutschlands steigert sich auf 168%. Der Durchschnittspreis für Erdgas betrug in Deutschland 6,1 Cent pro kWh (2017). Davon entfielen 49,1% auf die Beschaffungskosten. Das sind also über 18 Milliarden zusätzliche Importkosten für Erdgas jährlich. Allerdings ohne Kohle und Kernenergie keine Versorgungssicherheit mehr – wenn Gas weg (aus welchen Gründen auch immer), auch Strom weg. Die gewaltigen Investitionskosten für neue Kraftwerke bezahlt selbstverständlich der Stromkunde. Die Investitionskosten für notwendige Gas-Infrastruktur der Gaskunde. Der wehrlose Haushaltskunde wird gleich zweimal zur Kasse gebeten. Bei einer steigenden Zahl von Kleinrentnern, prekär Beschäftigten und absehbaren Arbeitslosen (noch nicht integrierten Flüchtlingen, abgeschafften Autowerkern, eingeschränktem Konsum durch immer weniger frei verfügbare Einkommen etc.).

Bevor sich jetzt alle Blitzdenker zu Wort melden: Natürlich werden die „Regenerativen Energien“ weiter ausgebaut – dafür sorgen schon die Schlangenölverkäufer. Das ändert aber nichts an der Tatsache, daß wenn der Wind mal weht und die Sonne scheint, trifft das alle Anlagen. Man kann aber nicht mehr elektrische Leistung einspeisen als gerade verbraucht wird. Die Wunderwaffe Speicher gibt es nicht. Damit ändert sich aber auch nichts an der erforderlichen Leistung aus konventionellen Kraftwerken, da sich weder die Jahreszeiten noch das Wetter durch den Menschen beeinflussen lassen, auch nicht (wesentlich) die möglichen Betriebsstunden. Man kann die Lücke – vornehm ausgedrückt: Residuallast – nur über Erdgas abdecken. Eigentlich ganz einfach, könnten sogar die Annalenas verstehen, wenn sie denn wollten.

Aber noch einmal einen Schritt zurück. Wenn sie ihr Erdgas aus abgelegenen Weltgegenden zu den Verbrauchsschwerpunken (Kraftwerke) bringen wollen, wird das sehr teuer. Entweder ewig lange Pipelines oder Verflüssigungsanlagen mit entsprechender Transportkette. Sie können es drehen wie sie wollen, aber mit Kohle und Kernenergie können sie nicht konkurrieren. Da sie nicht billiger werden können, haben sie nur eine Chance: Sie müssen dafür sorgen, daß die anderen Energieformen teurer werden und/oder verunglimpft werden. Sie erfinden beispielsweise den „menschengemachten Klimawandel“. Sie fördern – ganz unverdächtig – massiv „regenerative Energien“ und sponsern ihre politischen Vertreter, weil sie (die offensichtlich nicht) genau wissen, daß mit Wetter-Energie gar keine zuverlässige Stromversorgung möglich ist. Gleichzeitig kehren sie ihren Nachteil in einen (vermeintlichen) Vorteil um: Der höchste Wasserstoffgehalt unter den Brennstoffen, der ihr Produkt zu einem schwer handhabbaren Gas macht, wird jetzt zum kleineren „CO2 Fußabdruck“ umgedeutet (Neudeutsch framing).

Trump’sche Energiewende

Für Trump ist Energieverbrauch nicht per se schlecht. Ganz im Gegenteil: „Billige“-Energie hebt den Lebensstandard. Für den Privatmann bedeutet eine kleinere Energierechnung mehr Geld für andere Dinge des Lebens übrig zu haben. Für die Industrie weniger Kosten und damit mehr Geld für Investitionen und Gehälter.

Er hat das gemacht, was Politiker machen können, er hat alle unsinnigen und hemmenden Vorschriften wieder abgeschafft. Achtung, Wähler aufgepaßt: Das ist jederzeit in einer Demokratie möglich. Es ist also sinnvoll, vor einer Wahl die unterschiedlichen Wahlprogramme zu studieren und den Politikern aufmerksam zuzuhören.

Von den Fesseln befreit, ist die Öl- und Gasindustrie in den USA förmlich explodiert. Die USA sind auf dem Weg größter Ölproduzent (noch vor Saudi Arabien und Rußland) der Welt zu werden. Kann sich noch jemand an „peak oil“, die andere sozialistische Erfindung zum „Marktversagen“ erinnern? Nach dieser verquasten Theorie müßten die Ölvorräte der USA längst erschöpft sein. Tatsache ist jedoch, daß der bisherige Förderrekord aus den 1970er Jahren gerade übertroffen wurde. Das Ergebnis ist eine steigende Beschäftigung bei steigenden Einkommen. Gerade auch bei Minderheiten – die Flut hebt bekanntlich alle Boote. Wirtschaftspolitik ist immer noch die wirksamste Sozialpolitik. Leider gilt das auch anders herum, wie man gerade im Energiewende-Deutschland beobachten kann.

Die USA schwimmen zur Zeit in Öl und Gas. Dies hat zu einem Preisverfall in den USA geführt. Eine ungesunde Entwicklung, die zur Senkung der Produktion mit umgekehrten Konsequenzen führen würde. So beträgt der Rohölpreis in den USA (West Texas Intermediate) rund 90% des Referenzpreises in Europa (Brent). Die Antwort darauf ist ein Ausbau der Häfen in Texas für Supertanker zum Export von Rohöl. Noch schlimmer ist die Situation beim Erdgas. Alles begann mit dem Shale Gas Boom (Appalachian region). Parallel kam die zunehmende Ölförderung aus der Bakken-Formation (North Dakota) und dem Permian Basin (Texas, New Mexico) hinzu. Dort fallen nämlich gewaltige Mengen als Begleitgas an. Das Ergebnis ist ein Referenzpreis (Henry Hub, März 2019) für Erdgas von rund 2,82 $/MMBtu (0,0865 Eurocent/kWh). Da dieser Preis sogar unter dem von Kesselkohle liegt, drängt das Erdgas zeitweise die Kohlekraftwerke aus dem Markt. Es ist aber gar nicht beabsichtigt auf Kohle oder Kernkraft zu verzichten (Versorgungssicherheit). Auch hier bleibt nur der Export als Ausweg. Es mag sich zwar paradox anhören, aber die hohen Weltmarktpreise ziehen die heimatlichen Erdgaspreise über die zusätzliche Nachfrage aus dem Export nach oben und sichern damit der heimischen Industrie auch langfristig günstige Rohstoff- und Energiepreise.

Der LNG-Boom

Die USA können ihr Erdgas über Rohrleitungen nur nach Kanada (ist selbst ein Nettoexporteur) und Mexiko exportieren. Also bleibt nur der Seeweg. Der Gesamtexport im Jahr 2018 betrug 9,9 Bcf/d. Damit sind die USA zum ersten Mal seit 60 Jahren zum Nettoexporteur geworden und der Bezug über Rohrleitungen ist seit 20 Jahren zum ersten Mal kleiner als die Lieferungen ins Ausland.

Der Ausbau der Verflüssigungsanlagen geht schnell voran. Im Jahr 2018 wurde noch ganzjährig durchschnittlich 3,1 Bcf/d (87,8 Millionen m3 pro Tag) Gas verflüssigt. Dieses Jahr gehen noch weitere Anlagen in Sabine Pass, Corpus Christi, Cameron, Freeport und Elba Island in Betrieb. Damit dürfte sich die Kapazität auf etwa 9 Bcf/d (0,255 Milliarden m3 pro Tag) Gas erhöhen.

Hat man Erdgas verflüssigt (Liquefied Natural Gas, LNG), hat man einen Quantensprung in der Flexibilität erreicht: Man ist nicht mehr auf starre Rohrleitungen angewiesen, sondern kann es mit Tankern weltweit und sogar mit Tankwagen in die hintersten Ecken transportieren. Ebenso benötigt man keine aufwendigen und energieintensiven geologischen Speicher mehr um die Lastspitzen an kalten Tagen (Bedarf der Heizungen) ausgleichen zu können. Schon heute werden stationäre Tankanlagen für die Glättung solcher Spitzen eingesetzt. Je mehr sich LNG in der Fläche ausbreitet, um so mehr Schiffe und LKW können es dann als (billigen) Treibstoff nutzen. LNG hat rund 60% der Energiedichte von Dieselkraftstoff und etwa 70% von Benzin.

Der Weltmarkt für LNG wächst schnell. 2017 gab es bereits 19 exportierende und 40 importierende Länder. Die drei größten Exporteure waren Qatar (77.5 MT, Millionen to), Australia (55.6 MT) and Malaysia (26.9 MT) und die drei größten Importeure Japan (83.5 MT), China (39 MT) and South Korea (37.8 MT). Der Bedarf in China wird weiter steigen, da China dringend den Kohleverbrauch in Haushalten und Industrie senken muß. Der Verbrauch in Japan wird demgegenüber mit jedem Kernkraftwerk, das wieder in Betrieb geht, weiter sinken. Durch LNG werden sich analog zu Rohöl die Erdgaspreise weltweit angleichen. Ist das LNG erstmal im Tanker, kann es weltweit umdisponiert werden – immer in Richtung der lokal höchsten Preise. Dies gilt auch dann, wenn beispielsweise ein japanischer Gasversorger feste Verträge mit einer Laufzeit über zwei Jahrzehnte mit einem US-Anbieter hat. Gibt es z. B. ein günstigeres „Tages-Angebot“ aus Australien, kann er seine Ladung aus den USA umleiten. Im Ölgeschäft ist es nicht unüblich, daß ein Tanker auf seiner Reise mehrfach verkauft wird.

Der Erdgaspreis hat auch eine wichtige Konsequenz für die „Alternativen Energien“. Die maximal zulässigen Stromkosten aus Wind und Sonne entsprechen (über dem dicken Daumen) ungefähr dem doppelten Erdgaspreis. Das Gaskraftwerk hat feste Kosten für Personal und Kapitaldienst – ob es nun läuft oder nicht. Das einzige was es spart, wenn es durch Wind und Sonne aus dem Netz gedrängt wird, ist der verringerte Gasverbrauch. Für den Süden der USA ergibt das bei einem aktuellen Erdgaspreis von 2,75 $/MMBtu, weniger als 2 Eurocent für eine Kilowattstunde „Wetterstrom“. Viel Spaß bei der Arbeit, liebe Schlangenölverkäufer. Damit kein Mißverständnis entsteht, noch einmal mit anderen Worten: Deutlich unter zwei Cent pro kWh darf eure elektrische Energie in der Herstellung (ohne Subventionen!) nur kosten, sonst seit ihr sehr bald wieder vom Markt verschwunden. Mit Kohle und Kernenergie hofft ihr ja bald ohnehin nicht mehr konkurrieren zu müssen.

Rückbau kerntechnischer Anlagen

Weltweit sind über 450 Kernreaktoren in Betrieb und bereits 156 stillgelegt. Hinzu kommen noch zahlreiche Anreicherungsanlagen, Wiederaufbereitungsanlagen, Forschungseinrichtungen usw. Es ist daher mit einem starken Anstieg der Projekte zu rechnen: Über 250 Reaktoren sind älter als 30 Jahre und ab 2040 ist damit zu rechnen, daß der überwiegende Teil stillgelegt werden soll. Deshalb beschloß die Waste Management & Decommissioning Working Group of World Nuclear Association einen Bericht zu veröffentlichen, der die internationalen Erfahrungen weltweit nutzbar macht.

Vorbemerkungen

Damit man die Probleme richtig einordnen kann, sind vorab einige Begriffe zu erklären. Es wird hier bei stillgelegten Kernkraftwerken nicht „von strahlenden Atomruinen“ im Framing-Sprech der Zwangsgebühren-Medien gesprochen, weil es sich mitnichten um Ruinen handelt, sondern um weiterhin gepflegte, be- und überwachte technischen Anlagen. Ferner wird im Zusammenhang mit der Beseitigung das schöne deutsche Wort Rückbau verwendet, welches den Vorgang trefflich beschreibt: Es wird hier nämlich nicht mit Dynamit oder der Abrissbirne gearbeitet, sondern vorsichtig rückwärts wieder abgebaut.

Im Zusammenhang mit radioaktiven Stoffen muß sorgfältig zwischen Aktivierung und Kontaminierung unterschieden werden. Aktiviert werden können nur Stoffe, wenn sie Neutronen einfangen. Das kann deshalb nur in der Nähe des Kerns (Reaktoreinbauten, Steuerstäbe, Reaktordruckgefäß etc.) geschehen. Kontaminierung hingegen, ist lediglich eine Verschmutzung mit bereits vorhandenen radioaktiven Stoffen. Man kann solche Bauteile reinigen und damit aus „Atommüll“ ganz gewöhnlichen Abfall machen.

Von entscheidender Bedeutung ist auch der Faktor Zeit. Der radioaktive Zerfall geht immer nur in eine Richtung und ist durch nichts zu beeinflussen. Irgendwann ist jeder radioaktive Stoff verschwunden. Das Maß für diesen Zeitraum ist die Halbwertszeit. Nach zehn Halbwertszeiten kann man das Radionuklid als nicht mehr vorhanden (weniger als 1 Promille der Ausgangsmenge) betrachten. Für den Arbeitsschutz ist wichtig, daß je schneller ein Nuklid zerfällt, desto heftiger strahlt es. Es kann sich deshalb lohnen, mit dem Rückbau eine angemessene Zeit zu warten. Eine in Ländern mit viel Platz (USA, Rußland) durchaus bevorzugte Praxis. Dort hat man – um Überwachungskosten zu sparen und eine Gefährdung der Umwelt einzuschränken – Anlagenteile einfach in Gräben eingemörtelt. Eine endgültige Beseitigung – wenn überhaupt – ist erst in Jahrhunderten geplant.

Ebenso wichtig sind die Begriffe Verdünnung und Konzentration. Im Prinzip läßt sich jeder radioaktive Stoff durch Verdünnung biologisch „unschädlich“ machen. Die Dosis ist entscheidend. Demgegenüber ist die Propaganda von „Atomkraftgegnern“ – schon ein einzelnes Atom Plutonium kann Krebs auslösen – schlichtweg Unsinn. Gleichwohl gilt auch der andere Grundsatz, keine radioaktiven Stoffe unnötig in die Umwelt zu entlassen um z. B. Anreicherungen über die Nahrungskette zu vermeiden. Wie verbissen dieser Konflikt in der Praxis ausgetragen wird, kann man derzeit in Fukushima beobachten: Dort befinden sich große Abwassermengen in Tankanlagen, die bereits Trinkwasserqualität erreicht haben. Trotzdem scheut man sich diese in das Meer einzuleiten.

Die verschiedenen Abfallsorten

In der Kerntechnik unterteilt man die radioaktiven Abfälle grob in drei Klassen: Schwach aktiver Abfall (Very low-level waste, VLLW und Low-level waste, LLW), mittelaktiver Abfall (Intermediate-level waste, ILW) und hochaktiver Abfall (High-level waste, HLW). Diese Unterteilung beruht maßgeblich auf dem Arbeitsschutz. Mit schwach aktivem Abfall kann man ohne besonderen Schutz (man sollte jedoch stets die Inkorporation vermeiden, d. h. Mundschutz, Handschuhe etc. tragen oder sichere Gebinde verwenden) umgehen. Mittelaktiver Abfall erfordert eine zusätzliche Abschirmung, z. B. Betonabschirmung um ein Faß mit ILW. Hochaktiver Abfall erzeugt soviel Zerfallswärme, daß eine Kühlung erforderlich ist, da sonst der Abfall sich selbst physikalisch/chemisch zersetzen kann.

Eher ein Kuriosum ist die Klasse VLLW (Abfall von sehr geringer Aktivität). Hier sind schon eher Juristen als Strahlenschützer und Ingenieure am Werk. Es gibt in der Natur praktisch nichts, was nicht radioaktiv ist. Selbst jeder Mensch strahlt (etwa 8000 Bq) und gar nicht zu reden von Dünger, Baustoffen, Bohrschlämme, Aschen etc. In diese Kategorie fällt daher alles, was zwischen „strahlt gar nicht“ bis „schwach radioaktiv“ liegt, also eher in Verdacht steht, „Atommüll“ sein zu können. Solche Gegenstände (z. B. alte Armbanduhren und Meßgeräte mit selbstleuchtenden Ziffern) werden deshalb meist auf Sondermülldeponien entsorgt.

Der Arbeitsschutz ist aber nur ein Gesichtspunk. Würde man nur die Strahlung berücksichtigen, so wäre beispielsweise Plutonium lediglich schwach aktiver Abfall. Zweiter wesentlicher Faktor ist die „Lebensdauer“: Sie ist der Maßstab für eine Deponierung. Die „Lebensdauer“ bestimmt die Zeitdauer, in der die Deponie überwacht werden muß und dieses Gelände nicht frei nutzbar ist. Die Klassifizierung ist leider heute noch nicht international genormt, sondern ist von Land zu Land verschieden. In Frankreich definiert man pragmatisch den „α-freien-Abfall“ (α-Strahler sind besonders langlebig), der auf einfachen Deponien mit geringer Erdüberdeckung (Abschirmung gegen Strahlung) endgelagert wird. Nach 100 Jahren sollen solche Deponien sogar für die Bebauung mit Wohnungen wieder verwendet werden können. In Rußland nimmt man die β-Strahlung als Indikator (z. B. LLW mit bis zu 104 Bq/g). In den USA wird der schwach aktive Abfall noch in drei Klassen unterteilt. Hier zählt nicht nur die Gesamtaktivität, sondern es sind für bestimmte Nuklide noch spezielle Grenzwerte angegeben, die jeder für sich nicht überschritten werden dürfen. Ziel ist eine oberflächennahe Deponie (Klasse A) oder bestimmte geologische Erfordernisse und eine Mindestüberdeckung von mehreren Metern (Klasse B und C). Sie sollen nach 100 bis 500 Jahren wieder frei verfügbar – weil auf das Niveau der Hintergrundstrahlung abgeklungen – sein.

Wie absurd demgegenüber die Lage in Deutschland geworden ist, kann man an der Diskussion um die Asse erkennen: In diesem ehemaligen Kalibergwerk wurde weniger Radioaktivität eingelagert, als vorher in der Form von Kalisalz entnommen wurde. Der „Atommüll“ lagert nicht oberflächennah, sondern hunderte Meter darunter. Auf welcher Deponie sollte er denn anschließend sicherer gelagert werden? Wer trägt das Risiko für die Bergleute, die diese sinnlose Arbeit ausführen sollen? Grüße aus Absurdistan bzw. geht es bei der „notwendigen Rückholung“ um ganz andere Dinge.

Planung und Betrieb

Heute beginnt die Planung der Entsorgung bei kerntechnischen Anlagen bereits mit dem Entwurf. In den Anfangstagen der Kerntechnik war dies durchaus noch nicht der Fall. Dies führt heute zu einem erheblichen Aufwand bei „Altlasten“, verbunden mit extremen Kosten.

Die Planung – und damit der Strahlenschutz – beginnt schon mit der Materialauswahl. Heute werden Legierungen, die Stoffe enthalten die leicht zu aktivieren sind, möglichst vermieden. Es wird auch größte Sorgfalt auf den Korrosionsschutz verwendet. „Rost“ bei aktivierten Bauteilen, wird über die gesamte Anlage verschleppt und kontaminiert andere Bereiche. Man hat auch sehr viel durch den jahrzehntelangen Betrieb hinzugelernt. Ergebnis in diesem Sinne, ist beispielsweise die komplexe Wasserchemie in Druckwasserreaktoren. Analyse von biologischen Schilden von abgebrochenen Reaktoren hat ergeben, daß die aktivierten Stoffe nicht aus dem Stahlbeton im eigentlichen Sinne stammen, sondern maßgeblich aus Verunreinigungen der Zuschlagsstoffe. Man achtet auch auf gut zu reinigende Oberflächen (keine konventionellen Isolierungen, Auskleidung von Becken mit Edelstahl usw.).

Schon während des Betriebes fällt radioaktiver Müll an: Filter, Arbeitsbekleidung, Werkzeuge, Ersatzteile etc. Diese müssen langfristig sicher verpackt und eventuell zwischengelagert werden. Auf eine sehr genaue Dokumentation ist dabei zu achten, da jede spätere Analyse oder gar ein Umpacken für die Endlagerung zu unnötigen Belastungen führt. Auch hier wurde in der Vergangenheit oft zu wenig getan.

Berücksichtigt man schon bei der Konstruktion den Rückbau, erleichtert dies die später notwendigen Arbeiten und spart enorme Kosten: Dies betrifft insbesondere die Zugänglichkeit und klare Materialgrenzen, denn selbstverständlich unterliegt ein Kernkraftwerk auch den normalen Abfallvorschriften (Hausmüll, Plastikmüll, Asbest etc.).

Beim Entwurf gilt Wiederverwendung vor Recycling vor Endlagerung. So ist es heute z. B. Standard, komplette Dampferzeuger nicht mehr als „Atommüll“ endzulagern, sondern sie zu Spezialfirmen (z. B. Cyclife in Schweden) zur Entsorgung zu transportieren. Dort werden diese mehrere hundert Tonnen schweren Objekte in Hallen möglichst automatisch zerlegt, sortenfrei getrennt und gereinigt. Alle nicht radioaktiven Teile „frei gemessen“ und über konventionelle Altmetallhändler dem Wertstoffkreislauf wieder zugeführt. Die radioaktiven Reste werden vor Ort eingeschmolzen und die radioaktiven Barren an den Auftraggeber zur Endlagerung wieder zurückgegeben. Aus einem Bauteil, so groß wie ein Mehrfamilienhaus, wird so „Atommüll“ im Volumen eines Kühlschranks. So viel nur zu den Phantasiemengen, die in Deutschland über notwendige Endlagerkapazitäten von interessierten Parteien in die Welt gesetzt werden.

Endlager und Deponien

Grundsätzlich besteht bei „Atommüll“ die gleiche Optimierungsaufgabe zwischen erforderlichem Deponieraum und Nachbehandlungskosten, wie in der gesamten Abfallwirtschaft. Früher hat man (billige) Arbeitsbekleidung und Arbeitsmittel aus dem Kontrollbereich eines Kraftwerks einfach in Fässer gesteckt und auf einer Deponie für schwach aktive Abfälle entsorgt. Man kann aber solche Abfälle – wie bei konventionellem Abfall üblich – vorher (in Spezialanlagen) verbrennen und erzielt somit eine gewaltige Volumenreduzierung. Anschließend kann man die „aufkonzentrierte Radioaktivität“ – sprich Asche – noch weiter behandeln: Ist sie nur schwach aktiv, kann man sie vor der Endlagerung zu einem Mörtel verarbeiten, ist sie hoch aktiv oder extrem langlebig in Glas einschmelzen bzw. in Synroc (künstlicher Stein auf der Basis von Titanaten) verwandeln. Endlagerkapazität ist also ein relativer Begriff, der je nach landestypischen Gegebenheiten flexibel gehandhabt werden kann. In den Weiten der USA oder Sibiriens sicher anders, als in dicht besiedelten mitteleuropäischen Ländern. Weltweit betrachtet, könnte die Frage von Endlagern damit ganz anders gestellt werden – sie ist allerdings hoch politisch und damit unbestimmbar.

Gerade in dicht besiedelten Ländern sollten Endlagerkapazitäten als wertvolle Ressourcen behandelt werden. Insofern ist eine Reduzierung der Volumina geboten. Im Prinzip gilt hier der gleiche Ansatz wie in der konventionellen Abfallwirtschaft.

Die vorhandenen Deponien und Tiefenlager koppeln stark auf die angewendeten Strategien zurück. Spektakulär war der aufgetretene Fall der Selbstentzündung im WIPP (Endlager in einem Salzstock in New Mexico, USA). Weltweit ist es üblich, Chemikalien durch Katzenstreu auf Bentonitbasis (enorme Saugwirkung und Bindung durch Ionentausch) unschädlich zu machen. Ein übereifriger Laborant in Los Alamos hatte aber biologische Streu verwendet. Diese wurde langsam durch die aufgesaugten Chemikalien zersetzt, was letztendlich zum Platzen eines „Atommüllfasses“ geführt hat. Die Vorschriften für organische Stoffe in Endlagergebinden für das WIPP wurden daraufhin entscheidend verschärft. Solche nachträglichen Änderungen bzw. die nicht sinngemäße Einhaltung individueller Einlagerungsbestimmungen können schnell zu einer Kostenexplosion führen. Auch dieser Fall zeigt wieder, wie wichtig eine akribische Dokumentation aller Inhalte ist. Es sind dabei nicht nur die nuklearen Inhalte, sondern auch die physikalischen und chemischen Eigenschaften zu erfassen und nach Möglichkeit in einer zugänglichen Datenbank abzulegen.

Angestrebter Endzustand

Sehr wichtig für die Planung und Durchführung einer Rückbaumaßnahme ist der angestrebte Endzustand.

Grüne Wiese

Wenn alle radioaktiven Stoffe entfernt und in Endlager verbracht sind, kann eine abschließende Beurteilung durch die Überwachungsbehörden durchgeführt werden und die Liegenschaft wieder dem freien Grundstückshandel übergeben werden.

Braune Wiese

In diesem Zustand ist das Grundstück nicht vollständig beräumt worden. Entweder steht noch ein Teil der radioaktiv belasteten Anlagen oder es wurden bewußt noch radioaktive Abfälle auf der Liegenschaft belassen. Dies kann aus Gründen des Arbeitsschutzes sinnvoll sein, damit die vorhandene Radioaktivität weiter abklingen kann. Oft ist auch die Verteilung der notwendigen Finanzmittel über einen längeren Zeitraum das Ziel. So wurde diese Methode durchweg bei allen Vorhaben aus der nuklearen Rüstung angewandt. Allerdings muß die Liegenschaft über den gesamten Zeitraum weiter bewacht und von den Genehmigungsbehörden betreut werden. Diese Kosten wiegen meist den erhöhten Aufwand für den Strahlenschutz bei einer sofortigen Beseitigung nicht auf.

Nur in seltenen Fällen (große Forschungseinrichtung, Kraftwerk mit vielen Reaktoren) können die Anlagen sogar für andere Zwecke umgenutzt werden.

Nuklearer Friedhof

Bei dieser Methode wird ein Teil der Anlage unterirdisch belassen und dient als „nukleare Grabstätte“. Man schließt sie nur mit einem Betondeckel als Abschirmung ab bzw. um einen unberechtigten Zugang zu verhindern. Diese Methode wurde oft als Not- und Übergangslösung bei schweren Havarien gewählt. Letztendlich handelt es sich dabei nur um eine Verschiebung der Probleme und Kosten in die Zukunft. Die Liegenschaft ist auch weiterhin als kerntechnisch Anlage zu betrachten (Überwachung, Bewachung, Wartung etc.). Sie kommt eher einem Zwischenlager für hochaktive Abfälle gleich.