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Bundesamt für kerntechnische Entsorgungssicherheit (Link zur Startseite)

Die Infoplattform zur Endlagersuche.

Alternative und verworfene Entsorgungsoptionen hochradioaktiver Abfälle

Für seine hochradioaktiven Abfälle sucht Deutschland ein tiefengeologisches Endlager. Andere Ideen für den Umgang mit diesen Abfällen stellen momentan keine realistischen Alternativen dar.

Transporthauben stehen im Zwischnelager Gorleben.

Endlagerung in tiefen Gesteinsschichten

Der Deutsche Bundestag sprach sich 2017 mit breiter Mehrheit für die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle in tiefen Gesteinsschichten aus. Er legte ein Verfahren fest, mithilfe dessen innerhalb Deutschlands ein langfristig sicherer Standort anhand vorher festgelegter Kriterien gefunden werden soll.

Zum Start der Endlagersuche wurde gesetzlich festgelegt, dass eine Standortentscheidung im Jahr 2031 angestrebt wird. Die Arbeiten der Bundesgesellschaft für Endlagerung (BGE) mbH nehmen nach aktuellen Angaben der BGE mbH aber erheblich mehr Zeit in Anspruch als erwartet. Die daraus zu ziehenden Schlüsse für das Verfahren werden nun von den beteiligten Institutionen ausgewertet.

Der Entscheidung 2017 waren intensive Diskussionen in der Endlagerkommission vorausgegangen. Sie hatten zum Ergebnis, dass aus wissenschaftlicher Sicht derzeit keine andere Entsorgungsoption mit einem so hohen Sicherheitsniveau wie die tiefengeologische Endlagerung zur Verfügung steht.

Laufende Bewertung alternativer Entsorgungsmöglichkeiten

Im Sinne eines selbsthinterfragenden Verfahrens hat der Gesetzgeber dem BASE den Auftrag gegeben, diesen Wissensstand regelmäßig zu prüfen und alternative Entsorgungsoptionen zu bewerten. Im Abschlussbericht der Endlagerkommission werden die folgenden Alternativen zur Endlagerung in einem Endlagerbergwerk genannt:

Alternative Entsorgungsoptionen

Endlagerung hochradioaktiver Abfälle in tiefen Bohrlöchern

Die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle in Bohrlöchern wird seit den 1950er Jahren diskutiert. Die meisten Konzepte gehen dabei von vertikalen Bohrlöchern mit einer Tiefe von bis zu 5000 Meter aus. Als Einlagerungshorizont werden in der Regel kristalline Gesteine des Grundgebirges in Tiefen zwischen 3000 und 5000 Meter angenommen.

Bis heute existieren nur wenige Konzepte zur Endlagerung in tiefen Bohrlöchern, von denen bisher keines umgesetzt wurde. Eine wirtschaftliche Umsetzung erscheint nur für kleine Abfallinventare denkbar, die in einer geringen Anzahl von Bohrlöchern günstiger als in einem Endlagerbergwerk entsorgt werden könnten. Keines der bisher veröffentlichten Konzepte hat Industriereife erlangt. Eine Umsetzung erfordert in jedem Fall weitere Forschung und Entwicklung. Für die Bundesrepublik Deutschland ist angesichts des zu entsorgenden Inventars, des Entwicklungsstands der Bohrlochkonzepte und des laufenden Standortauswahlverfahrens eine Entsorgung hochradioaktiver Abfälle in tiefen Bohrlöchern nach heutigem Stand keine Option.

Bis heute existieren nur wenige Konzepte zur Endlagerung in tiefen Bohrlöchern, von denen bisher keines umgesetzt wurde. Eine wirtschaftliche Umsetzung erscheint nur für kleine Abfallinventare denkbar, die in einer geringen Anzahl von Bohrlöchern günstiger als in einem Endlagerbergwerk entsorgt werden könnten. Keines der bisher veröffentlichten Konzepte hat Industriereife erlangt. Eine Umsetzung erfordert in jedem Fall weitere Forschung und Entwicklung. Für die Bundesrepublik Deutschland ist angesichts des zu entsorgenden Inventars, des Entwicklungsstands der Bohrlochkonzepte und des laufenden Standortauswahlverfahrens eine Entsorgung hochradioaktiver Abfälle in tiefen Bohrlöchern nach heutigem Stand keine Option.

Entsorgung in Langzeitzwischenlagern

Auch nach Inanspruchnahme einer Langzeitzwischenlagerung ist ein Endlager in Deutschland erforderlich. Notwendige Einschlusszeiten und Größe des Endlagers ändern sich durch eine vorgeschaltete Langzeitzwischenlagerung nicht. Die technischen Randbedingungen einer Langzeitzwischenlagerung sind aus heutiger Sicht realisierbar. Die über mehrere Jahrhunderte zu erwartenden Alterungsprozesse im radioaktiven Inventar und deren Auswirkungen sowie mögliche zukünftige Bedrohungen aufgrund ziviler und naturbedingter Einwirkungen sind aber nicht prognostizierbar.

Ein für viele nachfolgende Generationen anstehender Sanierungsbedarf der Gebinde, der entsprechende Know-how-Erhalt, die sicherheitstechnischen, gesellschaftlichen, organisatorischen und finanziellen Aspekte sprechen gegen eine aktive Verfolgung einer solchen Strategie. Sollte der Gesellschaft dennoch eine Langzeitzwischenlagerung mangels Endlager aufgenötigt werden, müssen die Alterungsmechanismen von Behältern und Inventaren weiterhin wissenschaftlich erforscht und der Kenntnisgewinn in der Praxis Berücksichtigung finden.

Ein für viele nachfolgende Generationen anstehender Sanierungsbedarf der Gebinde, der entsprechende Know-how-Erhalt, die sicherheitstechnischen, gesellschaftlichen, organisatorischen und finanziellen Aspekte sprechen gegen eine aktive Verfolgung einer solchen Strategie. Sollte der Gesellschaft dennoch eine Langzeitzwischenlagerung mangels Endlager aufgenötigt werden, müssen die Alterungsmechanismen von Behältern und Inventaren weiterhin wissenschaftlich erforscht und der Kenntnisgewinn in der Praxis Berücksichtigung finden.

Entsorgung durch Partitionierung und Transmutation

Auch beim Einsatz von Verfahren zur Partitionierung und Transmutation wäre ein Endlager in Deutschland erforderlich. Die notwendigen Einschlusszeiten und die Größe des benötigten Endlagers würden sich nicht wesentlich ändern. P&T-Technologien stehen heute großtechnisch nicht in ausreichendem Maße zu Verfügung, um alle Abfallarten und alle Transuranelemente behandeln zu können. Sie müssten erst entwickelt werden.

Eine P&T-Behandlung der deutschen Abfälle würde mindestens 100 bis 150 Jahre dauern. Notwendig wäre der großtechnische Einsatz von Transmutationsreaktoren, Wiederaufbereitungs- und Brennstofffertigungsanlagen – mit den entsprechenden radiologischen Risiken. Zur Nutzung von P&T wäre ein neuer gesellschaftlich tragbarer Konsens zur Nutzung nukleartechnischer Anlagen notwendig.

Eine P&T-Behandlung der deutschen Abfälle würde mindestens 100 bis 150 Jahre dauern. Notwendig wäre der großtechnische Einsatz von Transmutationsreaktoren, Wiederaufbereitungs- und Brennstofffertigungsanlagen – mit den entsprechenden radiologischen Risiken. Zur Nutzung von P&T wäre ein neuer gesellschaftlich tragbarer Konsens zur Nutzung nukleartechnischer Anlagen notwendig.

Verworfene Entsorgungsoptionen

Warum schießt man die radioaktiven Abfälle nicht einfach in den Weltraum? Warum lagert man sie nicht im arktischen Eis oder im Inneren der Erde?

Faszinierende Ideen – das Problem wäre aus den Augen, aus dem Sinn.

Expert:innen haben diese Ideen geprüft und am Ende verworfen. Hier erfahren Sie, warum.

In den Weltraum

Warum schießt man radioaktive Abfälle nicht einfach in den Weltraum?

Eine faszinierende Idee: Das Problem wäre für immer von der Erde entfernt. Angesichts der großen Abfallmengen und des Gewichts allein der in Deutschland gelagerten verbrauchten Brennelemente stößt der Vorschlag schnell an seine Grenzen. Wie viele Raketenstarts wären nötig? Was würde das kosten? Und vor allem: Wie groß wären die Risiken? Am 28. Januar 1986 explodierte z. B. die US-Raumfähre „Challenger“ kurz nach dem Start. Einer von mehr als zehn katastrophalen Unfällen in der Geschichte der Raumfahrt.

Ins Erdinnere

Warum verbringt man hochradioaktive Abfälle nicht ins Erdinnere?

Eine weitere Idee geht in die entgegengesetzte Richtung: Radioaktive Abfälle werden nicht im Weltraum entsorgt, sondern wandern mit den Verschiebungen der Erdplatten unter die Erdkruste bis ins Erdinnere, weit entfernt von der Erdoberfläche. Die technische Machbarkeit eines solchen Verfahrens ist jedoch ungeklärt. Dort, wo die tektonischen Platten zusammenstoßen und sich eine Platte unter die andere schiebt, befinden sich auch Erdbebenzonen oder Vulkangebiete. Die Folgen und Risiken wären nicht abschätzbar.

Ins Eis

Warum verbringt man radioaktive Abfälle nicht einfach ins arktische Eis?

Bereits in den 1950er-Jahren wurde über die Endlagerung radioaktiver Abfälle im antarktischen Eis nachgedacht. Die Abfälle sollten so im „ewigen“ Eis verschwinden. Mit der Wärme, die sie ausstrahlen, würden sie sich langsam durch das Eis schmelzen, das über ihnen wieder zufriert. Die früheren Annahmen zur „Ewigkeit“ der antarktischen Eismassen sind heute auch wegen des Klimawandels nicht mehr haltbar.

Ins Ausland

Warum bringt man hochradioaktive Abfälle nicht ins Ausland?

Einige Länder würden die hochradioaktiven Abfälle gegen entsprechende Zahlung wahrscheinlich nehmen. Doch ob in diesem Fall auch die Sicherheitsinteressen vorrangig sind, kann nicht garantiert werden. Der Export ins Ausland verbietet sich allein schon aus ethischen Gründen und ist aus gutem Grund gesetzlich verboten. Die Endlagerung von radioaktiven Abfällen, die in Deutschland entstanden sind, soll auch in nationaler Verantwortung gelöst werden.

Forschung im BASE

Forschung hinterfragt bestehendes Wissen, Konzepte und Methoden, untersucht offene Fragen und schließt Wissenslücken. Für das BASE ist Forschung ein wesentliches Instrument, um Sicherheit in der nuklearen Entsorgung weiterzuentwickeln.

Forschung zu alternativen Entsorgungsoptionen

Nationale und internationale Entwicklungen

Bereits diskutiert werden Optionen wie Bohrlochlagerung, Langzeitzwischenlagerung und Partitionierung und Transmutation. Neben diesen Alternativen sind im Forschungsprojekt aber auch mögliche neue Alternativen und Ansätze zu identifizieren und zu bewerten.

Das BASE hat 2020 ein Forschungsprojekt zu alternativen Entsorgungsoptionen initiiert, das 2023 endete. Im Rahmen dieses Projektes wird der Stand von Wissenschaft und Technik (W&T) analysiert und jährlich darüber berichtet. Die Ergebnisse werden das BASE dabei unterstützen, die Öffentlichkeit zu informieren und Anfragen qualifiziert nach dem Stand von W&T beantworten zu können.

Aus Sicht des BASE lässt sich festhalten, dass die geplante Entsorgung der hochradioaktiven Abfälle in einem Endlagerbergwerk die sicherste Lösung ist - zum jetzigen Zeitpunkt und in absehbarer Zukunft. Das BASE wird Entwicklungen im Bereich alternativer Entsorgungstechnologien weiter beobachten.

Das BASE hat 2020 ein Forschungsprojekt zu alternativen Entsorgungsoptionen initiiert, das 2023 endete. Im Rahmen dieses Projektes wird der Stand von Wissenschaft und Technik (W&T) analysiert und jährlich darüber berichtet. Die Ergebnisse werden das BASE dabei unterstützen, die Öffentlichkeit zu informieren und Anfragen qualifiziert nach dem Stand von W&T beantworten zu können.

Aus Sicht des BASE lässt sich festhalten, dass die geplante Entsorgung der hochradioaktiven Abfälle in einem Endlagerbergwerk die sicherste Lösung ist - zum jetzigen Zeitpunkt und in absehbarer Zukunft. Das BASE wird Entwicklungen im Bereich alternativer Entsorgungstechnologien weiter beobachten.

FAQ

Werden auch Alternativen zur tiefengeologischen Lagerung in Deutschland untersucht?

Nach welchen Kriterien wird der Endlagerstandort gesucht?

Wie viele hochradioaktive Abfälle müssen endgelagert werden?

Werden auch Alternativen zur tiefengeologischen Lagerung in Deutschland untersucht?

Die Kommission Lagerung hoch radioaktiver Abfallstoffe („Endlagerkommission“), die wesentliche Grundlagen für das heute gültige Standortauswahlgesetz geschaffen hat, hat sich intensiv mit Alternativen zu einer tiefengeologischen Lagerung in Deutschland auseinandergesetzt (z. B. Langzeitoberflächenlagerung, technische Umwandlung, tiefe Bohrlöcher). Sie ist zu dem Schluss gekommen, dass nach heutigem Stand von Wissenschaft und Technik keine der Alternativen dieselbe Sicherheit garantieren kann wie der Einschluss in tiefe geologische Schichten. Der Export der Abfälle ins Ausland wurde sowohl von der Kommission als auch vom Deutschen Bundestag mit Blick auf die Verantwortung für die Abfälle und mögliche Risiken abgelehnt.

Das BASE betreibt darüber hinaus aufgabenbezogene Forschung. Hierzu zählt auch die umfassende Beobachtung des Standes von Wissenschaft und Technik.

Nach welchen Kriterien wird der Endlagerstandort gesucht?

In einem ersten Schritt werden die im Standortauswahlgesetz formulierten Ausschlusskriterien wie Vulkanismus, Erdbeben und Bergbau geprüft. Regionen/Standorte, die eines dieser Kriterien erfüllen, sind nicht für ein Endlager geeignet.

Im nächsten Schritt wird geprüft, welche Gebiete die sogenannten Mindestanforderungen erfüllen. Demnach sollen u.a. mindestens 300 Meter Gestein das Endlager von der Erdoberfläche trennen. Eine ausreichend mächtige Schicht aus Tongestein, Steinsalz oder Kristallingestein (z.B. Granit) soll die hochradioaktiven Abfälle umgeben. Nur Regionen bzw. Standorte, die alle Mindestanforderungen erfüllen, sind für ein Endlager geeignet.

Zwischen den dann verbleibenden Gebieten werden weitere geowissenschaftliche Vor- und Nachteile abgewogen. Hierzu werden die im StandAG formulierten geowissenschaftlichen Abwägungskriterien angewendet.

Beispielsweise wird geprüft, inwiefern radioaktive Stoffe über Wasserpfade an die Erdoberfläche gelangen könnten oder wie gut das Gestein, das die Abfälle umschließt, die gefährlichen Stoffe zurückhalten und so am Übergang in die Biosphäre hindern kann.

Erst bei vergleichbaren geologischen Voraussetzungen werden die sogenannten planungswissenschaftlichen Abwägungskriterien angewendet. So sollen Naturschutzgebiete, Kulturdenkmäler oder dicht besiedelte Gebiete möglichst nicht beeinträchtigt werden.

Die Ausschluss- und Abwägungskriterien sowie die Mindestanforderungen werden in jeder Phase des Standortauswahlverfahrens von der Bundesgesellschaft für Endlagerung mbH angewendet.

Wie viele hochradioaktive Abfälle müssen endgelagert werden?

Bis zum Ausstieg aus der Nutzung der Atomenergie werden voraussichtlich 1750 Behälter mit hochradioaktiven Abfällen anfallen. Dies entspricht einem Volumen von rund 27.000 Kubikmetern.

Weiterführende Informationen