Zwischenlagerung

Juli 2017

Zwischenlagerung - ein wichtiges Glied in der Kette

Kerntechnische Anlagen in Deutschland 
Kerntechnische Anlagen in Deutschland

Bei der Stromerzeugung aus Kernenergie, bei industriellen Prozessen sowie in Forschung und Medizin fallen radioaktive Abfälle an, die bis zur Einrichtung von Endlagern in Zwischenlagern aufbewahrt werden. Bei der Art der Abfälle wird zwischen hochradioaktivem Material mit Wärmeentwicklung – beispielsweise den verbrauchten Brennelementen aus der Kernenergiestromerzeugung – und mittel- oder schwachradioaktiven Abfällen mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung unterschieden.

Radioaktive Abfälle werden in Deutschland in unterschiedlichen Zwischenlagern aufbewahrt: Neben den drei zentralen Einrichtungen in Gorleben, Ahaus und Lubmin gibt es zwölf Lager an den Kernkraftwerksstandorten und elf Zwischenlager von Industrie und Forschungseinrichtungen. Hinzu kommen die zwölf Landessammelstellen, die hauptsächlich Abfälle aus Medizin, Industrie und Forschung annehmen.

Die Zwischenlagerung von radioaktiven Abfällen in Deutschland ist bis zur Abgabe an das Endlager Konrad für schwach- und mittelradioaktive Abfälle, das in den 20er Jahren betriebsbereit sein wird, sowie bis zur Verfügbarkeit eines Endlagers für hochradioaktive Abfälle ein wichtiges Glied in der Entsorgungskette. Bis alle Behälter mit radioaktivem Material ihrem Endlager zugeführt werden können, werden sie in den Zwischenlagern sicher aufbewahrt. Mit den Behälterkonzepten sowie den baulichen Maßnahmen an den jeweiligen Standorten erfüllt Deutschland zum Schutz von Mensch und Umwelt nicht nur internationale Standards, sondern ist in vielen Bereichen Vorreiter in der Sicherheitstechnik.

Castor®-Behälter - im Transportbehälterlager
Gorleben 
Castor®-Behälter - im Transportbehälterlager
Gorleben

Zuständigkeiten

Grundsätzlich geregelt ist der Umgang mit radioaktivem Material im Strahlenschutzgesetz (StrlSchG) sowie im Atomgesetz (AtG). Hierüber sind Grundsätze und Anforderungen für Vorsorge- und Schutzmaßnahmen geregelt, die bei der Nutzung und Einwirkung radioaktiver Stoffe und ionisierender Strahlung zivilisatorischen und natürlichen Ursprungs Anwendung finden. Die Entsorgung radioaktiver Abfälle ist gesetzlich geregelt. Bei der Zwischenlagerung radioaktiver Abfälle müssen die Zwischenlager, die Behälter sowie die Einlagerung von der jeweils zuständigen Behörde gesondert genehmigt werden.

Art der Abfälle


Die bei der Stromerzeugung in Kernkraftwerken anfallenden abgebrannten Brennelemente zählen wie der Großteil der verglasten Abfälle aus der Wiederaufarbeitung zu den hochradioaktiven Stoffen. Sie machen einen Anteil von rund 10 Prozent am Abfallvolumen aus, enthalten jedoch mehr als 99 Prozent des gesamten Radioaktivitätsinventars.

Über 90 Prozent des in Deutschland anfallenden Volumens radioaktiver Abfälle sind schwach- und mittelradioaktiv. Rund zwei Drittel dieser Abfälle stammen aus dem Betrieb und Rückbau von Kernkraftwerken sowie aus der kerntechnischen Industrie, beispielsweise benutzte Schutzkleidung, Filter, Werkzeuge oder ausgediente Anlagenteile. Der übrige Anteil fällt bei der Forschung, in industriellen Prozessen und der medizinischen Anwendung von Radionukliden an.

Aufbewahrung der Abfälle

Castor 
Castor

Für die ausgedienten Brennelemente ist die erste Station auf dem Weg der Entsorgung die Lagerung im Brennelementlagerbecken im Reaktorgebäude. In dem mit Wasser gefüllten Becken werden sie aufbewahrt, bis ihre Radioaktivität und Wärmeproduktion so weit abgeklungen sind, dass sie in Transport- und Lagerbehälter umgeladen werden können, um anschließend in den Zwischenlagern an den Kernkraftwerkstandorten gelagert zu werden.

Die Behälter sorgen dabei für den sicheren Einschluss der radioaktiven Stoffe. So sind die CASTOR®-Behälter mit einem ständig überwachten Doppeldeckeldichtsystem ausgestattet, um Freisetzungen auszuschließen.

Die Behälter sind so ausgelegt, dass sie selbst extremen Einwirkungen von außen, wie zum Beispiel bei Transportunfällen, Feuer oder einem Flugzeugabsturz, standhalten. Sie erfüllen damit die hohen Anforderungen der weltweit gültigen Gefahrgutkriterien der Internationalen Atomenergieagentur (IAEA).

Schwach- und mittelradioaktive Abfälle werden bis zu ihrer Abgabe an das Endlager Konrad in den Zwischenlagern je nach Aktivität und Volumen unter anderem in Stahlfässern, MOSAIK®-Behältern und Containern gelagert.

BGZ Gesellschaft für Zwischenlagerung

Im Zusammenhang mit der Neuordnung der Verantwortung der kerntechnischen Entsorgung wurde vereinbart, dass die Zentralen Zwischenlager in Gorleben und Ahaus, die dezentralen Zwischenlager für abgebrannte Brennelement an den Standorten der Kernkraftwerke sowie die Abfalllager für die schwach- und mittelaktiven Abfälle von der BGZ übernommen und geführt werden. Die zu 100 Prozent im Eigentum des Bundes befindliche BGZ ist dann für die sichere Lagerung der Abfälle bis zur Verbringung in die vorgesehenen Endlager zuständig sein. Am 1. August 2017 hat die BGZ die zentralen Zwischenlager in Gorleben und Ahaus übernommen, die Standortzwischenlager werden am 1. Januar 2019, die Abfalllager am 1. Januar 2020 folgen. Die Betreiber bleiben  weiterhin für die sachgerechte Konditionierung der Abfälle und ihre Bereitstellung in den entsprechenden Behältern verantwortlich.

Zentrale Zwischenlager

In den drei zentralen Zwischenlagern in Gorleben (Niedersachsen), Ahaus (Nordrhein- Westfalen) und Lubmin (Mecklenburg-Vorpommern) wird unter anderem hoch radioaktiver Abfall zwischengelagert.

Zentrales Zwischenlager Gorleben 
Zentrales Zwischenlager Gorleben

Zwischenlager Gorleben
Neben dem weitaus bekannteren Salzstock Gorleben, der von 1979 bis 2000 und von 2010 bis 2012 als Endlager für hochradioaktive Abfälle erkundet wurde und der derzeit für eine mögliche Berücksichtigung im Standortauswahlverfahren offen gehalten wird, beherbergt die wendländische Gemeinde auch ein Zwischenlager zur Aufbewahrung von verbrauchten Brennelementen aus Kernkraftwerken sowie hochradioaktiven Abfällen aus der Wiederaufarbeitung. In Zusammenhang mit dem Standortauswahlgesetz (StandAG) dürfen keine weiteren Wiederaufarbeitungsabfälle im Transportbehälterlager Gorleben angeliefert werden. Diese Abfälle müssen in Zwischenlager an den Kernkraftwerksstandorten verbracht werden. Die mittelradioaktiven Abfälle aus der französischen Wiederaufarbeitungsanlage La Hague sollen am Standort Philippsburg gelagert werden, die verbleibenden 21 Behälter mit hochradioaktiven Abfällen aus der britischen Wiederaufarbeitungsanlage Sellafield werden gleichmäßig auf die Zwischenlager an den Standorten Biblis, Brokdorf und Isar aufgeteilt. Ebenfalls am Standort wird das Abfalllager Gorleben betrieben. Hier werden Abfälle mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung zwischengelagert, die vor allem aus dem Betrieb deutscher Kernkraftwerke stammen.

Zwischenlager Ahaus
Das Zwischenlager Ahaus befindet sich auf dem Gebiet der Stadt Ahaus im westlichen Münsterland. Neben ausgedienten Brennelementen werden in Ahaus auch schwach- und mittelradioaktive Abfälle aufbewahrt. 

Zwischenlager Nord bei Lubmin
Das staatliche Zwischenlager Nord bei Lubmin in Mecklenburg-Vorpommern diente ursprünglich zur Aufnahme von radioaktiven Abfällen aus den stillgelegten Kernkraftwerken der DDR. Heute werden direkt am Gelände des ehemaligen Kernkraftwerks Greifswald Brennelemente aus Kernkraftwerken und Forschungseinrichtungen sowie dem Forschungsschiff „Otto Hahn“ aufbewahrt. Zudem dient das Zwischenlager Nord als Notfalllager. Würden beispielsweise bei Grenzkontrollen nicht genehmigte Kernbrennstoffe gefunden, würden sie zur Zwischenlagerung nach Lubmin kommen. Beim Zwischenlager Nord ist kein Betreiberwechsel vorgesehen, es wird auch in Zukunft von der bundeseigenen Entsorgungswerk für Nuklearanlagen GmbH (EWN) betrieben.

Dezentrale Zwischenlager

Dezentrales Zwischenlager 
Dezentrales Zwischenlager

Zwischenlager an Kernkraftwerksstandorten
Seit 2005 ist die Abgabe von verbrauchten Brennelementen ins Ausland zur Wiederaufbereitung untersagt. Gleichzeitig wurden die Kernkraftwerksbetreiber verpflichtet, an den Standorten der Kernkraftwerke Brennelement-Zwischenlager zu errichten. Ihrer Verpflichtung kamen die Betreiber nach umfangreichen Genehmigungsverfahren nach. Zusätzlich zu den Brennelement-Zwischenlagern gibt es an einigen Standorten auch noch Standortabfalllager, die für die geplanten oder bereits laufenden Rückbauprojekte vorgesehen sind.

 
 

Standorte der Zwischenlager und Anzahl der genehmigten Behälterstellplätze

Standort Genehmigte Behälterstellplätze
Biblis, Hessen 135
Brokdorf, Schleswig-Holstein 100
Brunsbüttel, Schleswig-Holstein 80
Grafenrheinfeld, Bayern 88
Grohnde, Niedersachsen 100
Gundremmingen, Bayern 192
Isar, Bayern 152
Krümmel, Schleswig-Holstein 80
Lingen, Niedersachsen 125
Neckarwestheim, Baden-Württemberg 151
Philippsburg, Baden-Württtemberg 152
Unterweser, Niedersachsen 80

Weitere Zwischenlager und Landessammelstellen
Neben den Einrichtungen der kerntechnischen Industrie betreiben auch Forschungseinrichtungen Zwischenlager für radioaktive Stoffe aus der Forschung. Die Bundesländer sind verpflichtet, für die in ihrem Gebiet anfallenden schwach- und mittelradioaktiven Abfälle aus Medizin, Forschung und Industrie Landessammelstellen einzurichten. Insgesamt gibt es zwölf Landessammelstellen, die entweder von einzelnen Ländern selbst, im Verbund oder von privaten Unternehmen im Auftrag des jeweiligen Landes betrieben werden. Die Bundesländer bleiben aber in jedem Fall uneingeschränkt rechtlich verantwortlich.

Sicherheit

Der Schutz von Mensch und Umwelt ist oberstes Gebot. Das Konzept der Zwischenlagerung sieht deshalb vor, den sicheren Einschluss und die Rückhaltung der radioaktiven Stoffe sowie die erforderliche Abschirmung der ionisierenden Strahlung jederzeit zu gewährleisten. Zentraler Baustein sind die Transport- und Lagerbehälter. Darüber hinaus gewährleisten die Auslegung der Lagergebäude und deren technische Einrichtungen Sicherheit bei der Zwischenlagerung. Ergänzt wird das Sicherheitskonzept um administrative Vorkehrungen. Die Zwischenlagerung wird vorschriftsmäßig und ständig von den Betreibern überwacht und von den Aufsichtsbehörden kontrolliert – die Sicherheit ist somit jederzeit gewährleistet.

Auch im Fall von auslegungsüberschreitenden Ereignissen greift das Schutzkonzept:
Im Rahmen eines Stresstests für Anlagen und Einrichtungen der Ver- und Entsorgung in Deutschland kam die vom Bundesumweltministerium eingesetzte Entsorgungskommission (ESK) in ihrer Stellungnahme vom 14. März 2013 zu diesem Fazit:
„...Die Zwischenlagerung der bestrahlten Brennelemente und Wärme entwickelnden Abfälle erfolgt auf Basis eines robusten Schutzkonzeptes, bei dem die Einhaltung der grundlegenden Schutzziele während der Lagerung im bestimmungsgemäßen Betrieb und bei Störfällen primär durch die dickwandigen metallischen Behälter sichergestellt wird. Die Auslegung der Behälter stellt weiterhin sicher, dass auch bei auslegungsüberschreitenden Ereignissen keine einschneidenden Maßnahmen des Katastrophenschutzes erforderlich werden.

Die auf Basis der vorgelegten Unterlagen durchgeführten Untersuchungen und Bewertungen der ESK haben gezeigt, dass die Zwischenlager für bestrahlte Brennelemente und Wärme entwickelnde Abfälle in fast allen Lastfällen das höchste Stresslevel erfüllen bzw. den höchsten Schutzgrad erreichen...“

Zwischenlager, die Kernbrennstoffe enthalten werden zusätzlich von Europäischen Atomgemeinschaft EURATOM und der Internationalen Atomenergiebehörde (IAEA) im Hinblick auf die so genannte Non-Proliferation überwacht, also die Nicht-Verbreitung von spaltbarem Material. Mit der Spaltstoffüberwachung soll sichergestellt werden, dass spaltbares Material nicht für militärische Zwecke genutzt oder missbraucht wird.

Strahlenexposition

Für alle kerntechnischen Anlagen gilt: Die zusätzliche effektive Strahlendosis für die Bevölkerung darf mit den ungünstigsten Annahmen den in der Strahlenschutzverordnung festgelegten Grenzwert von 1 Millisievert (1 mSv = ein Tausendstel Sievert) im Kalenderjahr nicht überschreiten.

Die Strahleneinwirkung auf einen Menschen aus allen Strahlenquellen beträgt in Deutschland durchschnittlich rund 4 Millisievert pro Jahr. Dabei wird zwischen der natürlichen und der zivilisatorischen Strahlenexposition unterschieden. Zur natürlichen Strahlung zählen die kosmische Strahlung, also die energiereiche Strahlung aus dem Weltall, sowie die terrestrische Strahlung, also die Strahlung, welche beim Zerfall natürlicher radioaktiver Stoffe in der Erdkruste frei wird. Ferner nimmt der Mensch radioaktive Stoffe, zum Beispiel Kalium oder Iod, mit der Nahrung und dem Trinkwasser auf.

Veränderungen der Umwelt durch technische Entwicklungen führen zu einer Erhöhung der natürlichen Strahlenexposition. Insbesondere Radon in Gebäuden und natürliche radioaktive Stoffe aus Bergbau- und Verarbeitungsprozessen können dazu beitragen. Die effektive Dosis der natürlichen Strahlung beträgt rund 2,1 Millisievert im Jahr. Auf den Menschen wirkt auch radioaktive Strahlung aus medizinischer und technischer Anwendung. Allein aus der Röntgendiagnostik beträgt die effektive Dosis rund 1,8 Millisievert im Jahr.

Die Strahlenexposition durch den Betrieb von Kernkraftwerken und kerntechnischen Anlagen in Deutschland macht im Vergleich einen deutlich geringeren Anteil aus: weniger als 0,01 Millisievert im Jahr, also weniger als 1 % des vom Gesetzgeber festgelegten Grenzwertes.

Bezogen auf das Volumen der konditionierten Abfälle entsprechend des bisher verfolgten Entsorgungskonzeptes in Steinsalz.

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