Abfall ist nicht gleich Abfall

In Abhängigkeit von der Strahlungsintensität können radioaktive Abfälle von hoch nach niedrig in hochradioaktive, mittelradioaktive und schwachradioaktive Abfälle eingestuft werden. In Deutschland wird zudem eine Unterscheidung zwischen wärmeentwickelnden Abfällen (meist hochradioaktive Abfälle) und Abfällen mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung (meistens mittel- und schwachradioaktive Stoffe) getroffen.

In die Kategorie hochradioaktive und wärmeentwickelnde Abfälle fallen beispielsweise die verbrauchten Kernbrennstoffe aus den Kernkraftwerken und Forschungsreaktoren. Im Folgenden wird nur auf die hochradioaktiven und wärmeentwickelnden Abfälle eingegangen, da insbesondere für diese Abfälle derzeit ein Endlagerstandort in Deutschland gesucht wird.

Warum wird der hochradioaktive Abfall in Behältern verpackt?

Hochradioaktive Abfälle werden zunächst in oberirdischen Zwischenlagern in entsprechenden Transportbehältern (beispielsweise Castor-Behälter) gelagert. Zwischenlager befinden sich in der Regel an den Standorten der Kernkraftwerke oder an zentralen Standorten, wie dem Transportbehälterlager Gorleben. Die Abfälle warten hier auf ihren Weitertransport zum Endlager. 

Die Abfallkategorie, also die Strahlungsintensität, hat einen Einfluss auf die sicherheitstechnischen Anforderungen, die an die Behälter gestellt werden. Die Castor-Behälter dienen beispielsweise zum einen der Isolation der radioaktiven Abfälle von der Biosphäre (beispielsweise durch Abschirmung der ionisierenden Strahlung), zum anderen dienen die Behälter der Wärmeableitung aus dem Abfall nach außen, um einen Wärmestau innerhalb des Behälters zu vermeiden.

In Deutschland kommen für ein Endlager hochradioaktiver Stoffe drei sog. Wirtsgesteine in Frage. Das Wirtsgestein ist die Gesteinsschicht, in der das Endlager erbaut wird. Zur Auswahl steht Steinsalz, Ton- oder Kristallingestein.

Da jedes Wirtsgestein unterschiedliche Eigenschaften hat, müssen auch die Behältereigenschaften daran angepasst werden. Gegebenenfalls müssen die Abfälle, bevor sie in das Endlager eingebracht werden, nochmal in spezielle Endlagerbehälter umgepackt werden (sogenannte Umkonditionierung), da die Castor-Behälter unter Umständen nicht die erforderlichen Anforderungen (beispielsweise bezüglich Bergbarkeit) an eine Endlagerung in den jeweiligen Wirtsgesteinen erfüllen.

Was passiert im Endlager mit den Abfällen?

Wenn die Behälter in das Endlager eingebracht wurden, können die Eigenschaften der Behälter im Wirtsgestein Steinsalz und Tongestein nur für bestimmte Zeiträume sichergestellt werden, da sie beispielsweise durch chemische und mechanische Einwirkungen irgendwann ihre isolierende Funktion verlieren. Diese zu erwartende zukünftige Entwicklung ist im sogenannten Sicherheitskonzept der Endlager berücksichtigt und stellt kein Problem für die Endlagersicherheit dar. Wenn die Behälter ihre abdichtende Funktion verlieren würden, übernehmen die geotechnischen und geologischen Barrieren die isolierende Funktion.

Für Kristallingestein ist ein anderes Sicherheitskonzept im Gespräch. Kristallingestein ist von Natur aus mit Spalten und Rissen durchzogen, wodurch es schwierig ist Bereiche zu finden, in denen eine isolierende Funktion gewährleistet werden kann. Deshalb sieht ein Konzept aus Schweden oder auch Finnland vor, einen mit Kupfer ummantelten Behälter zu verwenden. Das Kupfer soll verhindern, dass der Behälter durch Metallkorrosion instabil und letztendlich undicht wird.

Somit wird durch die verschiedenen Sicherheitskonzepte ein sicherer Einschluss der Radionuklide über eine Million Jahre in den verschiedenen Wirtsgesteinen gewährleistet.

Infoplattform zur Endlagersuche ­– Endlagerungskonzepte.