Zwei Drittel aller radioaktiven Abfälle entstehen in den Kernkraftwerken und rund ein Drittel bei der Anwendung radioaktiver Stoffe in der Medizin (z.B.in der Strahlentherapie), in der Industrie (z.B. bei Leuchtziffern und Rauchmeldern) und in der Forschung (z.B. bei Materialuntersuchungen). Alle anfallenden radioaktiven Abfälle werden sorgfältig in einem Inventar der Nagra registriert. So ist den Behörden genau bekannt, wo sich welche Abfälle befinden und in Zukunft entsorgt werden müssen.

Vorausschauende und kontrollierte Entsorgung: Die Menge und Zusammensetzung der radioaktiven Abfälle aus den Kernkraftwerken sind genau bekannt. (Bild:Nagra)

Stark unterschiedliche Radioaktivität

Die radioaktiven Abfälle lassen sich in zwei Hauptkategorien unterteilen: 

  • Hoch radioaktive Abfälle (HAA): Sie setzen sich zusammen aus ausgedienten Brennelementen und dem hoch radioaktiven Abfallglas aus der sogenannten Wiederaufarbeitung (Recycling). Die fortan hochaktiv genannten Abfälle enthalten 99 Prozent der Radioaktivität aller Abfälle.
  • Schwach und mittel radioaktive Abfälle (SMA): Sie stammen aus Betrieb und Abbruch der Kernkraftwerke sowie aus Medizin, Industrie und Forschung. Die fortan schwach- resp. mittelaktiv genannten Abfälle enthalten nur ein Prozent der Radioaktivität aller Abfälle. 

Dazu kommt noch eine geringe Menge von alphatoxischen Abfällen (ATA). Das sind Abfälle, die beim radioaktiven Zerfall eine intensive Alphastrahlung aussenden. Die ATA stammen vor allem aus der Wiederaufarbeitung der ausgedienten Brennelemente und enthalten nur gerade 0,1 Prozent der Radioaktivität aller Abfälle.

Die hochaktiven Abfälle machen vom Volumen her zwar nur 7,5% aller Abfälle aus, enthalten aber 98,3% der Radioaktivität.

Zur Entsorgung dieser Abfälle werden zwei geologische Tiefenlager geplant: eines für hochaktive, langlebige mittelaktive Abfälle und alphatoxische Abfälle sowie eines für die schwach- und mittelaktive Abfälle. Die beiden Lager können sich prinzipiell auch am selben Standort in unterschiedlichen Lagerkavernen befinden (sogenanntes Kombilager).
Mehr zur Standortsuche für das geologische Tiefenlager erfahren Sie hier.

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Ein Espresso pro Kopf in 50 Jahren

Im Gegensatz zu vielen anderen Industrien fallen bei der Kernenergie die Abfälle kontrolliert und in fester, konzentrierter Form an. Bei 50 Jahren Strom aus Kernenergie in der Schweiz beträgt der Kernbrennstoffverbrauch pro Kopf ungefähr 500 Gramm. Das entspricht dem Volumen von zwei Zündholzschachteln oder jenem einer Espressotasse und exakt einer Kugel von nur 4,7 Zentimetern Durchmesser. In diesem Material steckt fast die gesamte Radioaktivität.

50 Kubikzentimeter hochaktiver Kernbrennstoff pro Kopf nach 50 Jahren Atomstrom in der Schweiz: In die Endlagerbehälter verpackt, ergibt das eine Literflasche pro Person. Dazu kommen acht Literflaschen mit schwach- und mittelaktivem Abfall.
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Vergleichsweise geringe Gesamtmengen

Auch die gesamten Abfallmengen aus 50 Jahren Betrieb der Schweizer Kernkraftwerke (einschliesslich des kompletten Rückbaus) und dem Bedarf von Medizin, Industrie und Forschung sind überschaubar. So fasst beispielsweise ein Würfel von nur 20 Metern Seitenlänge sämtliche verglasten hochaktiven Abfälle und alle ausgedienten Brennelemente inklusive des dickwandigen Verpackungsmaterials. Dazu kommt ein Würfel von knapp 40 Metern Seitenlänge mit verpackten, schwach und mittel radioaktiven Abfällen aus dem Kraftwerkbetrieb und dem Rückbau der Kernkraftwerke. Dieser Würfel enthält jedoch nur 1,7  Prozent der Radioaktivität aller Abfälle. Die gesamten Abfälle aller Kernkraftwerke hätten zusammen in der Haupthalle des Bahnhofs Zürich Platz.

Ausgediente Brennelemente und verglaste hochaktive Abfälle7 400 Kubikmeter 
Schwach- und mittelaktive Abfälle aus dem Betrieb und dem Rückbau der fünf Schweizer Kernkraftwerke57 000 Kubikmeter 
Schwach- und mittelaktive Abfälle aus Medizin, Industrie und Forschung (bis zum Betriebsende der heute geplanten Tiefenlager)32 000 Kubikmeter 
ATA2 300 Kubikmeter 
Total zirka100 000 Kubikmeter 

Diese Volumina umfassen neben den eigentlichen Abfällen auch deren Verpackung: Ausgediente Brennelemente und hochaktive Abfälle werden (aus heutiger Sicht) in dickwandige Behälter aus Karbonstahl eingeschlossen, die schwach-und mittelaktiven Abfälle werden in speziellen Zement oder glasartiges Material eingegossen. Sämtliche radioaktiven Abfälle werden als Feststoffe ins Tiefenlager verbracht. Fässer mit Flüssigkeiten, die auslaufen nnten, gibt es nicht.

Das Volumen von 100 000 Kubikmetern entspricht etwa dem hier gezeigten Teil der Zürcher Bahnhofshalle.

Die schwach- und mittelaktiven Abfälle benötigen keine Abkühlungszeit. Sie können jederzeit in ein Endlager verbracht werden. In einigen Ländern (z.B. Schweden, Finnland und Frankreich) sind solche Lager bereits seit vielen Jahren in Betrieb.

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Einschluss bis zum Abklingen der Radioaktivität

Sicher eingeschlossen, klingt die Radioaktivität der hochaktiven Abfälle mit der Zeit natürlich ab – zu Beginn sehr stark, später über lange Zeit immer weniger.

Abnahme Radioaktivität HAA bis 2050. Bis die ausgedienten Brennelemente im geologischen Tiefenlager eingelagert werden, hat ihre Aktivität schon stark abgenommen.
Abklingkurve HAA ab 2050: Auch nach der Einlagerung nimmt die Radioaktivät der hochaktiven Abfälle rasch weiter ab.

Die hochaktiven Abfälle strahlen nach 1000 Jahren noch etwa fünf Mal stärker als das Uranerz, aus dem das Natururan gewonnen wurde. Bei der Radiotoxizität ist die benötigte Abklingzeit jedoch wesentlich länger. Nach 200 000 Jahren ist sie erst auf das Niveau der Menge Natururan abgesunken, welche für die Herstellung des Brennstoffes verwendet wurde. Radioaktive Abfälle dürfen gemäss unserer Gesetzgebung aber auch nach diesen langen Zeiträumen nicht in unsere Nahrung oder unsere Atemwege gelangen – ebenso wenig wie chemische Giftstoffe, beispielsweise Blei und Quecksilber. 

Die schwach- und mittelaktiven Abfälle starten von einem eher tieferen Giftigkeitsniveau aus. So sind sie nach 500 Jahren im Durchschnitt nicht gefährlicher als handelsüblicher Phosphatdünger, wie er in der Landwirtschaft verwendet wird. Nach rund 30 000 Jahren haben sie die gleiche strahlungsbedingte Giftigkeit (Radiotoxizität) wie Granitgestein. 

Das Lagerkonzept der Nagra berücksichtigt all dies. In der Schweiz sollen alle Arten von radioaktiven Abfällen tief unter dem Erdboden in einem geeigneten Wirtsgestein gelagert werden. Sie werden weit über das Abklingen ihrer Radioaktivität hinaus vom Lebensraum der Menschen, Tieren und Pflanzen fern gehalten.


Medienmitteilung

Betriebsverlauf

10.10.2017 15:18

Die Anlage produzierte im September 2017 nach Plan und ohne Unterbruch.

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