Geologisch: Endlager sind Zwischenlager

Wir Geologen haben ja ein etwas gespaltenes Verhältnis zur Frage, ob es ein wirklich sicheres Endlager für lange radioaktiv strahlenden Abfall geben kann.

Man muss nur zugucken, wie die Natur das hinbekommt, schrieb Gunnar neulich in seinem Blog nebenan. Er verwies auf den natürlichen Atomreaktor Oklo im Gabun, in dem vor rund zwei Milliarden Jahren für lange Zeit Urankerne gespalten wurden, ganz ähnlich wie in unseren heutigen Atomkraftwerken. Und wo viele radioaktive Spaltprodukte entstanden, die im großen und ganzen in ihrem tiefen Reservoir blieben.

Cafe Endlager (CC-NC-SA 2.0 interperspective/flickr)

Der Trend geht zum leicht zugänglichen Endlager? (CC-NC-SA 2.0 interperspective)


Heute erschien ein spannender Denkanstoß in der faz, der ebenfalls den Blick eines Geologen enthält, wenn auch mit anderem Resultat. Autor ist Gregor Markl, Professor für Petrologie an der Uni Tübingen*. Er sinniert darüber, dass wir gedanklich in Zwischen- und Endlager unterscheiden. Doch das ergibt überhaupt keinen Sinn, denkt man in geologischen Zeiträumen:

„… denn ein Endlager in dem Sinne, dass man dort die Abfälle “für immer” so einlagern könnte, dass der Mensch nie wieder etwas von ihnen bemerkt, ist utopisch.“

Warum? Markl schreibt, dass das kaum zu realisieren sei, was Politiker und Gesellschaft von Geologen erwarteten: vorherzusagen nämlich, welche geologischen Prozesse rund um das Endlager in den kommenden 100.000 Jahren ablaufen werden. Mit wirklicher Sicherheit ist das nicht möglich:

„Natürlich nicht, denn ehrlich gesagt wissen auch wir Geowissenschaftler nicht einmal, was in 200 Jahren passieren wird. Wird ein verheerendes Erdbeben in Mitteleuropa zu Zerstörungen führen? Wird das Klima so gänzlich anders sein, dass der gesamte oberflächennahe Wasserkreislauf anders sein wird als heute?“

Deswegen schlägt Markl einen etwas pragmatischeren Ansatz vor: Wir sollten rational (und das heißt natürlich geologisch rational) denken und einfach jedes erdenkliche unterirdische Lager mit einbeziehen, das drei simple Kriterien erfüllt. Es muss a) den strahlenden Müll von uns fernhalten, b) groß genug sein für Müll und die Wartung der Anlage und c) militärisch gesichert werden können.

Und unter diesen Kriterien ist es nun beinahe völlig wurscht, welches Wirtsgestein dieses Lager beherbergt, ob Salz, Ton, Granit oder Gneis. Und solche alten Stollen gibt es an sehr vielen Orten in Deutschland.

Die (heutige) Asse fiele übrigens nicht unter diese Kriterien.

* Ich schätze Gregor Markl sehr, weil ich die intensivesten Vorlesungsstunden meines Grundstudiums bei ihm verbringen durfte. Er hat die Eigenschaft, die Namen aller Studienanfänger (wir waren knapp hundert) auswendig zu können und immer denjenigen mit Fragen zu löchern, der gerade am wenigsten aufpasst.

Veröffentlicht von

www.pikarl.de

Karl Urban wäre gern zu den Sternen geflogen. Stattdessen gründete er 2001 das Weltraumportal Raumfahrer.net und fühlt sich im Netz seitdem sehr wohl. Er studierte Geowissenschaften und schreibt für Online-, Hörfunk- und Print-Publikationen. Nebenbei podcastet und bloggt er.

16 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. geologische Zeitskalen

    Wenn ich das richtig sehe, müssen Endlager doch auch garnicht ewig halten. Die Radionuklide müssen nur lange genug zwischengelagert werden, bis der Zerfall eingetreten ist.

    Bei nicht zerfallenden Stoffen scheint man da weniger Skrupel zu haben.

  2. Ein wenig

    erstaunt mich der Artikel von Gregor Markl allerdings. Zumindest seine Verwunderung über die Lage der Abklingbecken, die sich eigentlich aus in paar ganz simplen Notwendigkeiten ergibt.

    Und nein, einen wie auch immer gearteten Widerspruch zu meinen Blogbeiträgen kann ich auch bei intensiver Suche nicht erkennen. Natürlich können wir nicht exakt wissen, was morgen oder in 100 000 Jahren passiert. Alles was wir haben, sind Wahrscheinlichkeiten. Aber wir können bei der Suche nach einem brauchbaren Platz für unsere nuklearen Abfälle ein wenig mehr Gelassenheit und vor allem Verstand gebrauchen und vor allem wesentlich weniger Hysterie. Das ist der Punkt, wo die Geologie zum Zuge kommt.

  3. Es muss a) den strahlenden Müll von uns fernhalten, b) groß genug sein für Müll und die Wartung der Anlage und c) militärisch gesichert werden können.

    Und das mindestens 1000 Jahre lang?

  4. Rückholbarkeit

    @Balanus: Das ist imo der springende Punkt hier. Die Asse hat gezeigt, dass der Abfall jederzeit rückholbar sein muss (das ist sieht seit ein paar Jahren auch der rote und dann schwarze Umweltminister so). D.h. es macht erstmal keinen Unterschied, wo der Müll liegt, ob in einem Zwischen- oder Endlager unter Tage. Und es begründet nicht, jedes Jahr über 20 Millionen Euro für die Offenhaltung eines Bergwerks (Gorleben) auszugeben, dessen Verwendung als wirkliches Endlager politisch sowieso viel zu heikel ist.

    Ich finde, dass sind ziemlich pragmatische und undogmatische Gedanken.

  5. Asse

    Asse ist ein gutes (oder besser, schlechtes) Beispiel, wie man es eben nicht machen sollte. Und sie mit Gorleben gleichzusetzen, ist auch nicht unbedingt gut. Die Asse, das darf nicht vergessen werden, war ein ausgesalztes Bergwerk, das ursprünglich der Salzgewinnung diente. Es war also das, was eigentlich (zumindest in der Theorie) den Schutz der Umgebung vor dem eingelagerten darstellen sollte, nicht mehr (in ausreichender Menge) vorhanden.
    Gorleben hingegen ist ein Salzstock, der nicht ausgebeutet wurde und daher zumindest die Schwächen der Asse so nicht zeigt. dafür aber mit guter Wahrscheinlichkeit andere.

  6. Gute Argumente, aber…

    Die Idee, dass man statt eines geschlossenen Endlagers auch offene Lagerung mit einfacher Rückholmöglichkeit schaffen kann, ist (mir zumindest) nicht neu. Es gibt auch ein paar Gründe dafür, die Markl ja genannt hat:
    1)Wenn etwas schlief geht (Wassereinbruch oder ähnliches), kann man die gelagerten Stoffe einfach zurückholen.
    2)Wenn eine bessere Technik zur Entsorgung der Problemstoffe zur Verfügung steht, kommt man ebenfalls leichter wieder ran.

    Der erste Vorteil stimmt aber nur bedingt. Wenn tatsächlich unvermutet schwere Erdbeben eintreten sollten, wie Markl an die die Wand malt, dann dürfte die Rückholung aus einem offenen Lager kompliziert werden und die Stoffe darin sind stärker gefährdet, als wenn sie fest ins Gestein integriert wären.

    Zudem ist ja auch in dem heute angedachten Endlagerkonzept eine bergmännische Rückholung nicht ausgeschlossen. In Ausnahmefällen wird man diesen Weg gehen können und müssen, auch wenn er teuer wird.

    Aber ein schwerwiegendes Argument gegen eine offene Endlagerlösung ist, dass die gesellschaftliche Entwicklung weit weniger vorhersehbar ist als die geologische. Dass in einem zugänglichen, nur polizeilich bewachten Endlager etwas illegal beiseite geschafft wird, oder dass eine spätere Gesellschaft nicht mehr in der Lage ist, die Gefahren adäquat zu behandeln, ist bei weiten wahrscheinlicher als dass sich die geologischen Verhältnisse wesentlich ändern. Der Mensch dürfte das schwächste Glied sein. Deshalb sprechen sich viele Experten für ein Endlager aus, bei dem die Rückholung nur bergmännisch, also unter erheblichen Aufwand möglich ist.

    Dass solche offenen Endlager politisch leichter durchsetzbar wären, glaub ich noch nicht so recht. Aber wenn das stimmt, dann wäre mir diese Option lieber als der Status Quo.

  7. @ Joachim

    Ich stimme dir vollkommen zu. Die Vorhersehbarkeit geologischer Ereignisse dürfte um Größenordnungen über der Vorhersehbarkeit menschlicher Entwicklungen liegen. Abgesehen davon dürften allzu einfach zurückzuholende oder gar ungeschützt lagernde Gefahrstoffe noch ein zusätzliches Gefahrenpotential beeinhalten, das auch heute durchaus nicht zu unterschätzen ist. Diskutieren wir doch unter anderem den Schutz von Atomanlagen gegenüber terror, so dürfte man dies auch bei der lagerung der Abfälle nicht unter den Tisch fallen lassen. Ich halte daher die Untersuchung bestehender natürlicher Vorkommen für notwendig, weil wir hier eben auch über das Langzeitverhalten der betreffenden Stoffe unter verschiedenen geochemischen Bedingungen etwas lernen können. das bedeutet eben nicht ein Wegwerfen und vergessen. DFie Geochemie könnte aber eben eines Tages unsere (oder irgendwelcher anderen Nachfahren bzw. dergleichen)letzte Verteidigungslinie zwischen unseren Hinterlassenschaften und der Biposphäre werden. es geht ja eben nicht nur um die geologischen Ereignisse der nächsten 100 000 Jahre. Wie wollen wir rückholbar gelagerte Stoffe über diesen Zeitraum wirksam vor was auch immer schützen, wenn wir nicht einmal sicher sein können, dass es unsere Spezies über diesen Zeitraum schafft?

  8. Wirtsgesteine und Langzeitsicherheit

    Ich bin Physiker und arbeite schon seit längerem in der Endlagerforschung. Und da möchte ich mich kurz zu zwei Dingen äußern.

    1. die Langzeitsicherheit: natürlich kann man nie mit absoluter Sicherheit eine Entwicklung vorhersehen, aber gerade in geologischen Zeiträumen sind 1 Mio Jahre besser (und mit höheren Sicherheiten) beschreibbar, als in gesellschaftlichen. Von daher kann ich Joachim nur zustimmen: eine endgültige Lagerung die nur unter hohem Aufwand rückgängig gemacht werden kann ist zu bevorzugen.

    Allgemein habe ich zur Problematik der Langzeitsicherheit mal was geschrieben:
    http://www.kerngedanken.de/…d-ein-blick-zurueck/

    Im dritten Teil dieser Serie schrieb ich dann auch:
    “… die Endlagerung ist keine endgültige Lösung des Problems. Auch wenn wir den Abfall über einen Zeitraum von einer Millionen Jahre lagern können und der Kontakt zur Biosphäre in dieser Zeit verhindert werden kann, die Endprodukte der Zerfallsreihen sind Schwermetalle und die sind toxisch. Und so kann zwar die Radiotoxizität nach Ablauf des Isolationszeitraums vernachlässigt werden da sie sich dem natürlichen Level angeglichen hat, aber in den Endlagern befinden sich zu diesem Zeitpunkt immer noch mehrere Kubikmeter gefährlicher und giftiger Abfall. An dieser Stelle weise ich auch immer recht gerne auf die Untertagedeponien hin: an derzeit vier Stellen in Deutschland lagern bereits jetzt mehrere Millionen Kubikmeter hochgiftiger, chemisch-toxischer Abfall der dort für die Ewigkeit endgelagert wird.

    […] die Verbringung in tiefe geologische Formationen stellt nach dem derzeitigen Kenntnisstand nun mal die beste Alternative dar. Das Ziel aber, den Abfall so zu entsorgen, dass künftige Generationen nicht damit behelligt werden, kann man, wenn man es realistisch betrachtet, so nicht erfüllen. Der Begriff Endlagerung stellt damit einen Euphemismus dar, der eigentlich falsch ist.”

    2. die Wirtsgesteine: ganz so egal ist die Auswahl (Salz, Granit oder Ton) nicht. Denn Salz hat, neben einigen anderen, eine unschlagbar gute Eigenschaft: die Konvergenz. Diese sorgt dafür, dass auch kleinste Risse perfekt ausheilen. So wurden in den Salzstöcken Wasserblasen gefunden, die seit Jahrmillionen KEINEN Kontakt mehr zur Biosphäre hatten. Die Chancen stehen gut, eine derartige Blase für den radioaktiven Abfall künstlich zu schaffen.

    Ton und vor allem Granit haben diese Eigenaschaft nicht. Kommt es mal zu einem großen Erdbeben können die sich dann bildenden Risse, die einen Zugang zum Endlager bilden, nie wieder schließen. Die Barrierenwirkung muss bei solchen Endlagern also durch technische Maßnahmen sichergestellt werden – eine Vorgabe, die unrealistisch ist.

    Eine Gegenüberstellung über die einzelnen Wirtsgesteine habe ich hier verfasst:
    http://www.kerngedanken.de/…ch-teil-i-salzstein/

  9. “End”-Lager

    Ich danke euch für die Kommentare und frage mich, was in diesem komplexen Abwägeprozess am stärksten wiegen sollte. Die Betrachtung der Sicherheit in geologischen Zeiträumen? Die Stabilität menschlicher Gesellschaften? Oder die realistischen Chancen, den Müll *überhaupt* mal an einen relativ sicheren Ort zu bringen.

    Denn machen wir uns nichts vor – überirdische Lagerhallen mit Überwachungskameras, Maschendrahtzaun und Stacheldraht ist wohl die am leichtesten zu überwindende Barriere, gerade weil hier schon die gesellschaftliche Stabilität als schwächstes Glied der Kette identifiziert wurde. Wir müssen also definitiv von unserem aktuellen Zwischenlagerkonzept wegkommen.

    Und unter dem Gesichtspunkt militärischer Sicherheit sind nun mal unterirdische Stollen (egal in welchem Wirtsgestein) deutlich sicherer als hinter Stacheldraht. Selbst wenn man die so anlegt, dass der Müll jederzeit zurückgeholt werden kann.

    Markls Argument ist nach meiner Meinung, dass wir die Geologen einigermaßen außen vor lassen sollten bei der Frage, wo wir den Müll *als nächstes* hin tun. Und das, weil die politischen Realitäten sind, wie sie sind.

  10. Zwischenlager bis zur “guten Lösung”

    Zum jetztigen Zeitpunkt ein nicht-rückholbares Endlager in Salz, Ton- oder anderem Gestein ein paar hundert Meter unter dem Erdboden zu errichten wäre verantwortungslos. Aus dem einfachen Grund, weil die Meinungen über die richtige Behandlung des langlebigen radioaktiven Abfalls zu weit auseinandergehen.

    Ray Kurzweil, ein bekannter Futurologe und Zukunftsoptimist, vertritt die Meinung, dass die meisten heutigen Probleme bei den riesigen Fortschritten in Forschung und Technik schon bald in völlig anderem Licht erscheinen werden und mit neuen Mitteln vielleicht verblüffend einfach zu lösen sind.
    Diese Annahme ist nicht abwegig. Vielleicht ist die Transmutation von langlebigen Nukliden schon bald ein Kinderspiel oder aber die langlebigen Nuklide können in Reaktoren neuen Tipps als Brennstoff eingesetzt werden oder wir finden kostengünstige Wege sie im Erdmantel zu entsorgen. Aus diesen Gründen sollte man sich nicht mit den heutigen Optionen zufriedengeben. Ich bin überzeugt, dass schon in 50 Jahren das Problem keines mehr sein wird, weil es dann überzeugende Lösungen gibt.

  11. @ pikarl

    Markls Argument ist nach meiner Meinung, dass wir die Geologen einigermaßen außen vor lassen sollten bei der Frage, wo wir den Müll *als nächstes* hin tun. Und das, weil die politischen Realitäten sind, wie sie sind.

    Da würde ich aber widersprechen wollen. Esretns habe ich Markl etwas anders verstanden, nämlich dass wir Geologen uns nicht vor politische Karren spannen lassen sollen. Aber wer, wenn nicht Geologen, können denn bitte das Verhalten der entsprechenden Wirtsgesteine beurteilen? “End”-lagersuche nach rein politischen Gesichtspunkten, das hat ja weder in Asse noch in Gorleben wirklich überzeugend funktioniert, oder? Denn Gorleben, zum Beispiel, war in der ursprünglichen Liste geeigneter Salzstöcke nach Aussage von Dr. Lüttich nicht aufgeführt und wurde erst durch politischen Druck hinzugefügt. Hier waren also eben keine geologischen, sondern politische Gründe ausschlaggebend, nämlich die Nähe zur (damals) innerdeutschen Grenze. Mit anderen Worten, hier wurden und werden Geologen als Alibi von der Politik benutzt, und genau das scheint es zu sein, was Markl bemängelt. Ich würde ihm in diesem Fall zustimmen. Ich bin schon sehr dafür, das Geowissenschaftler in dieser Fragestellung gehör finden.

  12. Militärische Sicherheit ?

    Momentan haben wir allein in Deutschland dreizehn dezentrale und drei zentrale Zwischenlager für den hochaktiven Müll (HAW). Darin sind die erst in den Atomreaktoren erzeugten Spaltprodukte und Transurane. Man mache sich die Halbwertszeiten beispielsweise von drei besonders problematischen Isotopen bewusst: Technetium-99 (211.100 J), Plutonium 239 (24.100 J), Plutonium 242 (376.300 J).

    Man stelle sich bitte vor, 1940-45 hätte es diese Atommüll-Lager schon in Deutschland gegeben. Oder 1918 oder 2011 in Ägypten und Tunesien. Ich halte es für wahnsinnig, sich auf eine funktionierende militärische Sicherung über hunderttausende Jahre verlassen zu wollen.

    Für alle, die sich mit diesem Thema auseinandersetzen wollen, bieten die Ergebnisse des AkEnd eine gute Grundlage. Der Arbeitskreis Auswahlverfahren Endlagerstandorte (AkEnd)hat von 1999 bis 2002 sowohl Anforderungskriterien für ein Endlager erarbeitet als auch einen Vorschlag für den politischen Prozess gemacht.
    http://de.wikipedia.org/wiki/AkEnd Hier sein Abschlußbericht:
    http://www.bfs.de/…ng_abschlussbericht_akend.pdf

  13. ChemTox vs RadWaste

    Noch einmal eine kurze Wortmeldung von mir die etwas off-topic sein mag, aber mich immer wieder verwundert.

    Einerseits müssen rund 30.000 m³ radioaktiver Abfall für eine Mio Jahre von der Biosphäre ferngehalten werden damit dessen Radiotoxizität genügend abgebaut wird.

    Andererseits wurden seit den 1970er Jahren an vier Stellen in Deutschland bis heute mehrere Mio m³ chemisch-toxischer Abfall verbudelt (und die Kapazitäten sind noch lange nicht erschöpft) der bis in alle Ewigkeiten hochgradig gefährlich bleiben wird.

    Aber während vor Gorleben jetzt schon wieder Leute demonstrieren habe ich dergleichen noch nie vor Herfa-Neurode gesehen. Und das obwohl dort doch so viel mehr Müll für wesentlich längere Zeit (für immer) gelagert wird. Ich verstehs wirklich nicht.

    zur chem-toxischen Endlagerung:
    http://www.kerngedanken.de/…ierende-endlagerung/

    zur Endlagerung von radioaktiven Abfall:
    http://www.kerngedanken.de/…ie-funktioniert-das/

  14. @JanG

    Ja, die Diskussion um Endlager für atomare Abfälle wird sehr irrational geführt. Das kann ich als Physiker gut verstehen. Ich hab’s ja schonmal aufgeschrieben:
    Die Angst vor dem Atom

    Die Menschen haben eine irrationale Angst vor den unsichtbaren Gefahren der Atomkraft, die sie so nicht vor chemischen oder biologischen Gefahren haben. Das muss man ernst nehmen.

    Es behindert aber leider die Anstrengungen, eine vernünftige Lösung für das Atommüllproblem zu finden. Ich befürchte, dass auch die Suche nach einem unterirdischen Zwischenlager politisch nicht einfacher wäre als die nach einem Endlager.

    Was wir brauchen ist eine ehrliche Diskussion. Der Beitrag in der faz ist dazu ein guter Beitrag, wenn auch einer, der viele Argumente verschweigt.

  15. Die Regierung lernts nicht

    Es ist furchtbar, wir wissen, dass eigentlich gar kein “Endlager” gefunden werden kann, aber trotzdem sucht unsere Regierung weiter.
    Link:http://www.nachhaltigleben.de/…5-gefunden-werden
    Man muss sich einfach von Kernenergie wegbewegen, nur so kann man eine langfristige Lösung finden!

  16. EndlagerfürHunderte ansatt TausendeJahre

    Langlebige radioaktive Spaltprodukte verbrennt man am besten in schnellen Brütern, ein Prozess, der sogar Energie liefert. Grossbritannien erwägt dieses Vorgehen und will dazu einen speziellen Reaktor, den PRISM bauen und ihn so betreiben, dass Grossbritanniens umfangreiches Zwischenlager an Aktiniden – vor allem Plutonium – bis 2020 weitgehend durch Spaltung vernichtet ist. Über den Einsatz von schnellen Brütern allgemein um Transurane zu beseitigen berichtet der Artikel Are Fast-Breeder Reactors
    A Nuclear Power Panacea?

    In meinen Augen ist dieser Ansatz einem Langzeitlager vorzuziehen.

    Ein sicheres Langzeitlanger für viele tausende, gar Millionen von Jahren kann niemand garantieren. Neben der geologischen Sicherheit braucht es auch noch die Sicherheit, dass das radioaktive Material nicht für kriegerische Zwecke genutzt wird.

    In schnellen Brütern kann man die langlebigen Spaltprodukte spalten und sie damit vernichten und gleichzeitig noch Energie erzeugen. Es bleiben nur noch kurz- und mittellebige radioaktive Produkte übrig für die ein geologisch geeignetes Endlager den Abschluss von der Umgebung nur für einige hundert Jahre garantieren muss.

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