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Endlagerung

Sicherheit für Atommüll

Ton, Salz oder Granit – in allen Gesteinen kann man Atommüll endlagern. ENERGLOBE.DE erklärt die wichtigsten Vor- und Nachteile der Gesteine.

Sicherheit für Atommüll Sicherheit für Atommüll
ENERGLOBE.DE, Denny Rosenthal

Ton, Salz oder Granit – ENERGLOBE.DE erklärt die wichtigsten Vor- und Nachteile der Gesteine für die Endlagerung von Atommüll. In der EU bastelt jedes Land an seinem eigenen Endlager-Konzept, denn je nach Gegend variieren die Eigenschaften der Wirtsgesteine.

Er ist die Achillesferse der Kernkraft: der nukleare Abfall. Um Mensch und Tier zu schützen muss er sicher gelagert werden. Ist in der Öffentlichkeit von „Endlager“ die Rede, ist nur der Wärme entwickelnde, hochradioaktive Müll gemeint. Für ihn hat in kommerziellem Maßstab bisher kein Land der Welt eine Lösung.

Für schwach- und mittelradioaktiven Abfall gibt es bereits endgültige Lagerstätten: In Deutschland sind es der Schacht Konrad, das Lager Morsleben und Asse II. Ein Problem bleibt der besonders stark strahlende Abfall: Für ihn wird in Deutschland der Salzstock Gorleben auf seine Eignung erkundet.

Kein ideales Gestein für Endlager

Es gibt aber nicht nur eine einzige richtige Lösung, jedes Land entwickelt sein eigenes Endlagerkonzept – je nach geologischen Gegebenheiten. Konsens ist unter Experten, dass der Abfall in mehr als 500 Metern Tiefe lagern sollte. In der Europäischen Union (EU) sind Finnen, Schweden, Franzosen und die Deutschen mit der Planung einer solchen Aufbewahrungsstätte am weitesten. Deutschland schneidet auch in Sachen Endlagerforschung im EU-Vergleich gut ab.

Diese vier Länder haben sich für die drei gängigen Wirtsgesteine entschieden, in denen der hochradioaktive Müll gelagert werden soll: kristalline Gesteine wie Granit in Schweden und Finnland, Ton in Frankreich und Salz in Deutschland. Grundsätzlich haben alle Möglichkeiten Vor- und Nachteile. Diese sind aber nicht in jeder Gesteinsformation gleich ausgeprägt. Volkmar Bräuer von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) stellt klar: „Das ideale Gestein für eine Endlagerung gibt es nicht.“

Der Endlager-Spezialist erklärt, welche Bedingungen für die Endlagerung wichtig sind: „Erstens braucht man eine sehr gute Temperaturbeständigkeit wegen der Hitze des Abfalls, zweitens muß der Abfall dicht eingeschlossen werden und drittens braucht man Stabilität, um einen Einsturz der untertägigen Strecken zu verhindern.“

Granit in Finnland und Schweden

Für den von den Finnen und Schweden gewählten Fels sind hohe Temperaturen ein Problem, aber nicht wegen des Steins an sich. In Granit werden Fässer mit nuklearem Müll mit Abdichtungsmaterial umhüllt, um die Hohlräume zwischen Fels und Behälter auszufüllen. Denn der Abfall soll möglichst dicht abgeschlossen sein. „Im Gegensatz zum Granit können sich in diesem Versatzmaterial aber Risse bilden, wenn es über 100 Grad heiß wird“, erläutert Bräuer.

Das Problem des Wirtsgesteins ist die Durchlässigkeit: Es neigt zu Bruchstellen, durch die zum Beispiel Flüssigkeit eindringen kann. Geeigneter Granit, wie er in Schweden und Finnland vorkommt, ist kompakt und wenig rissig. Ein Vorteil kristalliner Gesteine ist ihre gute Stabilität.

Ton in Frankreich

Das Wahlgestein der Franzosen ist temperaturempfindlicher, das kennen Kinder schon aus dem Kunstunterricht. Wird Ton Wärme ausgesetzt, verliert er Wasser und wird rissig. „Die Atommüllbehälter dürfen außen deshalb nicht heißer als etwa 100 Grad werden“, warnt Bräuer.

Zudem verliert das Gestein bei Hitze eine ganz besondere, positive Eigenschaft: Dann kann er nur noch wenige radioaktive, austretende Ionen binden. Zudem müssen untertägige Tonendlager durch Stützen stabilisiert werden, damit sie nicht unter dem Druck der überlagernden Schichten einbrechen.

Salz in Deutschland

Das von Deutschland gewählte Gestein hält hohe Temperaturen gut aus. Es ist zudem stabil und hat eine sogenannte positive „Kriech-Eigenschaft“. „Salz bewegt sich langsam auf die Fässer zu und umschließt sie wie ein Teig“, erklärt BGR-Experte Bräuer. Dadurch schirmt das Gestein den strahlenden Abfall gut ab. Gefährlich kann allerdings eindringendes Wasser werden. Den Grund kennt jeder vom Kochen: Salz löst sich im Wasser auf.

Im Lager Asse II wurde dieses Phänomen zum Problem. Dort wurden Hohlräume zur Salzgewinnung erstellt. Dabei wurde der Abstand zu den Wasser führenden Schichten zu gering, sodass offensichtlich die Stabilität des Gesteins nachließ und Wasser eindringen konnte.

Auch Deutschland erforscht Tongestein

Für die Verhältnisse in der Bundesrepublik hat die Bundesanstalt für Geowissenschaften in einer Untersuchung einen Katalog für die deutschen Gesteinsvorkommen aufgestellt. Hierzulande ist der Granit brüchig und deshalb eher ungünstig, wie man aufgrund jahrzehntelanger Bergbauaktivität weiß.

Salzstöcke kennt man ebenfalls durch Minen, und die BGR bescheinigt einigen deutschen Vorkommen gute Eigenschaften: In Gorleben, auf das sich die Bemühungen der Regierung nach wie vor richten, ist die Salzbarriere gut 600 Meter dick – in Asse war es nur ein Bruchteil davon. Im Bereich Ton weiß man hingegen weniger. „Auch, weil man keine Untersuchungen in Deutschland durchführen kann“, sagt Bräuer. Doch auch im Bereich Ton investiert die Bundesregierung seit mehreren Jahren Forschungsgelder, etwa in Kooperationen wie im französischen Bure und im schweizerischen Felslabor „Mont Terri“.

Weitere Informationen:

BGR-Vergleich der Wirtsgesteine in Deutschland: Eigenschaften auf S. 5, Endlagerkonzepte auf S. 8 – und Bewertung der Endlagerstandorte, www.bgr.bund.de

BGR-Karte mit potentiellen Wirtsgesteinen für Endlager in Deutschland, www.bgr.bund.de

»DIE KRISE DER IDEE VON EINER WELTORDNUNG

(IST) DAS ULTIMATIVE INTERNATIONALE

PROBLEM VON HEUTE«

Henry Kissinger,„World Order”, August 2014