TU Dresden will aus Atommüll noch Energie gewinnen

Im April 2023 gingen die letzten drei Atomkraftwerke in Deutschland vom Netz. Die Brennelemente aus 60 Jahren Atomkraft sind heute in Zwischenlagern untergebracht. Aktuell sucht das Land nach dem Standort für ein Atommüll-Endlager. Bis das gefunden ist, werden noch Jahrzehnte vergehen.

Die TU Dresden (TUD) schlägt nun einen anderen Umgang mit den Abfällen vor. In einem neuen Versuchsreaktor will sie erproben, ob sich langlebige radioaktive Stoffe aus den Brennelementen zur Energiegewinnung weiterverwerten lassen.

In heutigen Atomkraftwerken steckt der Brennstoff in festen Stäben. Er liefert die Energie für den Reaktor. Werden seine Atomkerne gespalten, entsteht Wärme. Im geplanten Dresdner Versuchsreaktor soll er in geschmolzenem Salz gelöst sein. Die TUD will dafür ausgediente Brennstäbe und radioaktive Abfälle nutzen, die zur sicheren Lagerung bereits in Glas gebunden wurden.

Normalerweise werden bei einer Wiederaufarbeitung die Stoffe in alten Brennstäben chemisch voneinander getrennt. Die Dresdner Forschenden wollen auf dieses Verfahren verzichten. Wie sie die Abfälle stattdessen für den Reaktor vorbereiten will, lassen sie in einer aktuellen Pressemitteilung offen.

Drei mögliche Standorte in Sachsen

Grundlage für den neuen Reaktor namens DEMO ist die Transmutation. Dabei spalten winzige Neutronen langlebige Atomkerne auf. Bei diesem Prozess entsteht Wärme. Radioaktiv bleiben auch die dabei entstehenden Produkte. Allerdings sollen sie nach dem Konzept der TUD schneller zerfallen als ihre Ausgangsstoffe. Die Forschenden wollen mit der Anlage auch radioaktive Stoffe für Medizin und Technik herstellen, sogenannte Radionuklide. 

Ausgelegt ist der Versuchsreaktor auf bis zu 50 Megawatt Wärmeleistung und 20 Jahre Betrieb. Laut Mitteilung wären mögliche Standorte für ihn das Forschungsgelände in Dresden-Rossendorf sowie Schwarze Pumpe und Boxberg in der Lausitz. Für Entwicklung und Bau sind fünf Jahre vorgesehen. Rund 1,95 Milliarden Euro müssten dafür aus öffentlichen Mitteln investiert werden. All das hatte das Forschungsteam für eine Machbarkeitsstudie zusammentragen, in die auch Arbeiten am aktuellen Ausbildungsreaktor AKR-2 der TUD eingeflossen sind. 

Endlager-Suche überflüssig?

Die Forschenden halten es laut ihrer Studie für möglich, dass Deutschland mit ihrem Ansatz auf ein Atommüll-Endlager nach den heutigen gesetzlichen Anforderungen verzichten könnte. Das Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung kam bei den bisher untersuchten Transmutationsverfahren zu einer anderen Einschätzung. Demnach bleiben hochradioaktive Abfälle zurück, die ein Endlager brauchen. 

Für den Dresdner Ansatz ist deshalb entscheidend, welche Abfälle nach der Behandlung tatsächlich zurückbleiben und wie sie sich sicher lagern lassen. DEMO soll zunächst zeigen, ob das Verfahren im Versuch funktioniert. Als mögliches Zukunftsszenario nennt die TUD kommerzielle Kraftwerke ab 2045. Dafür müsste allerdings das Atomgesetz geändert werden. 

Nach Schätzung der TUD steckt im Atommüll noch ein Energiepotenzial, das etwa dem 300-Fachen des jährlichen Stromverbrauchs Deutschlands entspricht. Wie viel davon sich tatsächlich nutzen lässt, muss sich erst zeigen. Sollte das Verfahren funktionieren, sieht die Universität darin auch eine wirtschaftliche Chance für Sachsen. Unternehmen aus der Region könnten bei der Entwicklung solcher Reaktoren international eine führende Rolle einnehmen und die Technik ins Ausland verkaufen.