Abfälle

In Kernkraftwerken entstehen Abfälle. Relativ zur produzierten Strommenge sind es nur kleine Mengen, aber da sie radioaktiv sind, brauchen sie eine spezielle und sehr sorgfältige Behandlung. Es entstehen hauptsächlich hochaktive Abfälle (kurz HAA) und schwach- und mittelaktive Abfälle (kurz SMA). Sie unterscheiden sich deutlich in Intensität und Dauer der Strahlung. Alle radioaktiven Abfallgebinde, die im KKL anfallen, sind nummeriert und katalogisiert. Die NAGRA inventarisiert diese Behälter und kennt zu jeder Zeit Art, Menge und Aufenthaltsort.

Welche schwach- und mittelaktiven Abfälle entstehen im KKL?
Welches sind die hochaktiven Abfälle?
Ist der Transport von HAA gefährlich?
Lässt KKL Abfälle wiederaufarbeiten?

Welche schwach- und mittelaktiven Abfälle entstehen im KKL? SMA sind beispielsweise Filterrückstände oder Kleidungsstücke, an denen geringe Spuren radioaktiver Teilchen nachgewiesen wurden. Erstere werden direkt im KKL mit Beton verfestigt und dann ins Zwischenlager in Würenlingen  transportiert. Die brennbaren SMA werden im ZWILAG verbrannt und konditioniert, d.h. entweder mit Beton in eine unlösliche, stabile Form verarbeitet oder zu einer glasartigen Masse verschmolzen. Die gelben Stahlfässer mit den SMA werden in den Zwischenlagern der Kernkraftwerke oder im ZWILAG gelagert.
Im KKL fallen pro Jahr rund 250 solcher 200-Liter-Fässer an, was 270 kg schwach- und mittelaktivem Abfall pro Tag entspricht. Diese Mengen enthalten nicht nur den reinen Abfall, sondern auch den zum Verfestigen benötigten Zement bzw. Glas. 

Welches sind die hochaktiven Abfälle? Die HAA begrenzen sich heute auf die Brennelemente. Im Gegensatz zu neuen, ungebrauchten Brennelementen ist ihre Strahlung sehr hoch. Sie werden daher ständig unter Wasser gehalten. Im KKL fallen im Schnitt 30 kg solch hochaktiver Abfälle pro Tag an. Sie enthalten 98 Prozent der Radioaktivität aller KKL- Abfälle, beanspruchen aber nur 8 Prozent des Volumens. 

Verbrauchte Brennelemente werden mit Teleskopgreifern dem Reaktor entnommen und über ein Transferrohr aus dem Reaktorgebäude ins Brennelementlagergebäude gebracht. Hier lagern sie in zwölf Meter tiefen, wassergefüllten Abklingbecken über einen Zeitraum von etwa zehn Jahren. Während dieser Zeit vermindert sich die Wärmeleistung und Radioaktivität um 90 Prozent. Das Nasslagerbecken des KKL hat eine Kapazität von 2'025 Brennelementen, was dem Verbrauch von ca. 15 Jahren entspricht. Es werden jedoch maximal 1700 Brennelemente eingelagert. 

Ist der Transport hochaktiver Abfälle gefährlich? Danach werden die Brennelemente in spezielle Transport- und Lagerbehälter geladen und ins Zwischenlager (ZWILAG) transportiert. Zurzeit lagern im ZWILAG 13 Behälter mit 1'132 Brennelementen aus Leibstadt.  Auch das Beladen der Behälter im KKL erfolgt unter Wasser. Ist der Behälter verschlossen, wird er dem Becken entnommen, das Wasser in seinem Innern herausgepresst und der Behälter getrocknet.

Die Strahlung dieser transportfähigen Spezialbehälter ist sehr gering. Hält man sich in einem Meter Abstand eine Stunde neben dem Behälter auf, ist man einer gleich grossen Strahlendosis wie bei einem Flug von Zürich nach New York und zurück ausgesetzt. Alle Behältertransporte ins ZWILAG  unterliegen gefahrgutrechtlichen Grenzwerten und Strahlenschutzvorgaben. Sie sind so konstruiert, dass sie einerseits Strahlen abschirmen, andererseits schwersten Unfallsituationen standhalten und dicht bleiben. Vor ihrer Zulassung durch die Behörde müssen die Behälter in Tests ihre Widerstandsfähigkeit gegen Aufprall mit hoher Geschwindigkeit und unter Beweis stellen.

Lässt das KKL Abfälle wiederaufarbeiten? Eine Möglichkeit das Volumen der hochaktiven Abfälle zu verkleinern ist die Wiederaufarbeitung (link sn) (WAA), also das Recycling der noch nutzbaren Materialien in den verbrauchten Brennelementen. Wiederaufarbeitungsanlagen gibt es in Europa in Frankreich (La Hague) und Grossbritannien (Sellafield). Mit beiden Wiederaufarbeitungsfirmen – COGEMA in Frankreich und SL (ehemals BNFL/BNGS) in England – hatte das KKL Verträge abgeschlossen.
 
Bis Ende 2004 schickte KKL abgebrannte Brennelemente zur Wiederaufarbeitung nach La Hague in Frankreich. Ein durchaus sinnvoller Prozess, denn die HAA, die von zirka 130 Brennelementen pro Jahr aus Leibstadt anfallen, enthalten noch viele wertvolle Rohstoffe. Der Restabfall hat zudem nach der Wiederaufarbeitung in verglaster Form nur noch ein Volumen von 2,5 Kubikmetern! Bei der Wiederaufarbeitung anfallende schwach- und mittelaktive Abfälle machen zusätzlich etwa 4 bis 6 Kubikmeter aus.
 
In der Schweiz gilt seit Juli 2006 ein zehnjähriges Moratorium für die Wiederaufarbeitung. Die HAA müssen nach der Wiederaufarbeitung jedoch auch während des Moratoriums zurückgenommen werden.

Rücktransport verglaster Abfälle Laut Gesetz müssen die verbleibenden radioaktiven Abfälle in die Schweiz zurückgeführt und hier entsorgt werden. Experten des Eidenössischen Nuklearsicherheitsinspektorates (ENSI) begleiten stichprobenweise die Auslagerung und Kontrolle der Abfälle sowie die Beladung der Behälter.
 
Erste Rücktransporte von hochaktivem Abfall aus La Hague sind frühestens ab 2013  zu erwarten. Bislang fanden zwischen 2001 und 2006 acht Rückführungen für Schweizer Kernkraftwerke aus La Hague statt.
 
Weltweit sind bisher mehrere tausend Brennelemente in Spezialbehältern zur Wiederaufarbeitung transportiert worden. Noch niemals wurden dabei durch einen Zwischenfall radioaktive Stoffe freigesetzt. Ebenso sicher wurden die aufbereiteten, verglasten Abfälle zurück gebracht.