Rückbau kerntechnischer Anlagen

Diplomarbeit von Felix Wilde

Einleitung:

Eine Euphoriewelle der Möglichkeiten zur atomaren Energiegewinnung überrannte vor 50 Jahren das Land. Forscher, Betreiber und Befürworter zelebrierten die neue Form der Energiegewinnung. Visionäre sahen bereits Fahrzeuge und Lokomotiven mit Kleinstreaktoren ausgerüstet, die fossilen Brennstoffe ablösen.

Im Laufe der Zeit, als die Risiken dieser Energieform weiter erforscht wurden, sank die Akzeptanz. Der Grad zwischen einer zivilen- und einer militärischen Nutzung wurde immer schmaler. Unglücke wie in Tschernobyl (1986) machten diese Visionen zu Nichte. Reaktorkerne zerbarsten, Strahlenwolken zogen um die Welt. Akzeptanzkrisen, Entsorgungsnöte, Kostenexplosionen und vor allem das Sicherheitsrisiko machten die Kernkraft zum Synonym für eine Hochrisikotechnologie im Sinne der Kritiker.

Kaum ein anderes Thema spaltete weltweit so sehr die Nationen, wie die Kernkraft. Als Folge dieses unüberwindbaren Ansehensverlustes und der mangelnden Akzeptanz, beschloss die 1998 amtierende Bundesregierung mit der Koalitionsvereinbarung den Atomausstieg. Der von der Bundesregierung angestrebte Ausstieg aus der Atomenergie wurde im Juni 2000 mit den Energieversorgungsunternehmen formuliert und im April 2002 wurde diese Novellierung im Atomgesetz rechtlich abgesichert. Nach dieser Koalitionsvereinbarung müssen in etwas mehr als zwanzig Jahren, nach und nach alle derzeit noch 17 kommerziellen betriebenen Kernkraftwerke mit einer Leistung von 225.000 MWe (31,7 % der Primärenergie 2003), ca. 40 Forschungs- und Kleinstreaktoren und andere Einrichtungen des Brennstoffkreislaufes, wie Kernbrennstoffver- und -entsorgungseinrichtungen stillgelegt und rückgebaut werden. Hieraus entsteht ein Gesamtkostenaufwand aller Anlagen im Brennstoffkreislauf von mindestens 53 Mrd. Euro. Eine so unpräzise Aussage erfordert eine konkrete Abschätzung des Aufwandes, um daraus eine Kostenoptimierung schon frühzeitig planen und realisieren zu können.

Regulär sollten kerntechnische Anlagen am Ende ihrer geplanten Betriebsdauer, die auf 40 bis 60 Volllastjahre ausgelegt wurde, rückgebaut werden. Durch den Atomkonsens wird den Kraftwerksbetreibern aber nur noch ein Leistungsbetrieb von „umgerechnet“ 32 Jahren zugestanden. Die Kraftwerke werden somit vor ihrer eigentlichen und geplanten Außerbetriebnahme und Abschreibungszeit abgeschaltet. In diesem Schritt nimmt Deutschland einen Spitzenplatz ein.

Ob dies nun als sinnvoll erachtet werden kann, ist bei steigendem Energiebedarf nicht das Thema der Diplomarbeit. Der Rückbau zu konventionellen Kraftwerken unterscheidet sich wesentlich, da die primäre Aufgabe der Gefährdungsminimierung und -verhinderung, durch radioaktive Stoffe, dient. Der Sicherheits- und Strahlenschutz für Mensch und Umwelt muss gewährleistet werden. Daher unterliegt die Stilllegung einem streng behördlichen Genehmigungs-verfahren unter Beteiligung der Öffentlichkeit. Im rechtlichen Sinne bedeutet Stilllegung, nach § 7III Atomgesetz (AtG), die dauernde und endgültige Betriebseinstellung einer kern-technischen Anlage und die Entsorgung der Brennelemente. Der Rückbau beschreibt die Beseitigung der Anlage, mit allen kontaminierten Einheiten, bis hin zu einer vollständigen Renaturierung des Standortes.

Diese Arbeit gibt einen kurzen Einblick darüber, wie sich der Atomausstieg aus Sicht der Wirtschaft und Politik in der Bundesrepublik auswirkt. Dazu werden andere Länder zum Vergleich herangezogen, deren Energieversorgung ebenfalls auf Kernkraft basiert. Das eigentliche Augenmerk gilt den Technologien des Rückbaus und den damit verbundenen Verfahren und Gefahren. Beschrieben werden Schritte beim Stilllegungskonzept noch vor der Abschaltung, bis hin zur noch ungewissen zentralen Zwischen- und Endlagerung. Hierbei müssen zahlreiche Gesetzesbestimmungen und Vorschriften nicht nur bezüglich des Strahlenschutzes beachtet werden.

Gang der Untersuchung:

In Kapitel 2 werden physikalische und rechtliche Grundlagen die für die Stilllegung und den Rückbau relevant sind erläutert. Die einzelnen Arten der Kernkraftwerke sind genauso Gegenstand dieses Kapitels, wie der Ablauf einer Kernspaltung und den daraus resultierenden Gefahren für Mensch und Umwelt. Um diese Gefahren zu minimieren sind die Kontrollbereiche mit ganz bestimmten Sicherheitseinrichtungen versehen. Darauf aufbauend widmet sich das Kapitel 3, beginnend mit dem Energiemarkt und den damit verbundenen Leistungsreaktoren. Anhand von Tabellen, wird ersichtlich welche Reaktoren zurzeit in der Bundesrepublik noch in Betrieb sind und wann diese abgeschaltet werden sollen. Ein genereller Atomausstieg wird nicht von allen Ländern verfolgt, wie deren Meinung über die deutsche Entscheidung ausfällt, ist auch Bestandteil von Kapitel 3.

Im Anschluss werden im vierten Kapitel die einzelnen Phasen und Herausforderungen beschrieben, die ein Kernkraftwerk durchschreiten muss. Es beginnt beim Stilllegungskonzept der einzelnen Anlagen und endet bei der Renaturierung der Standorte. Um kerntechnische Anlagen aus der atomrechtlichen Überwachung zu entlassen, gibt es einige sehr komplexe Zusammenhänge, die zu lösen sind.

Kapitel 5 gibt einen Überblick über die aktuellen Technologien, die zurzeit auf dem Markt verfügbar sind und wie sie am effektivsten eingesetzt werden können. Eine Dekontamination ist genauso erforderlich, wie eine Zerlegung der einzelnen Anlagenteile in ihre Komponenten.

Anschließend setzt sich Kapitel 6 intensiv mit der Entsorgung der anfallenden Massen auseinander. Dekontaminierte Massen müssen möglichst gering gehalten werden, um das Abfallaufkommen zu reduzieren. Die aktivierten und zerlegten Teile durchlaufen mehrere Maßnahmen über Konditionierung zur Freigabemessung, bevor sie aus der atomrechtlichen Überwachung entlassen werden, oder einer „Endlagerung“ zugeführt werden können.

Kapitel 7 beschreibt die anfallenden Kosten. Energieversorgungsunternehmen gehen bei der Deckung der finanziellen Aufwendungen anders vor als der Bund.

Schließlich folgt die Betrachtung der Stilllegungsarbeiten aus Sicht des Projektmanagements. Welche neuen Aufgaben bringen die einzelnen Planungsschritte und worin liegt Handlungsbedarf um den vorgegebenen Kosten- und Zeitrahmen einzuhalten?

Kapitel 8 beschreibt sowohl Schwierigkeiten bei der Vergabe als auch Besonderheiten bei den Genehmigungsverfahren. Einem Projektmanager stehen für die Bewältigung dieser Aufgaben verschiedene Methoden zur Verfügung, wie er diese effektiv und optimierend einsetzten kann, ist Gegenstand dieses Kapitels.

Die anschließende Schlussbetrachtung fasst die Ergebnisse zusammen und gibt einen Ausblick auf die zukünftige Bedeutung dieses zeit- und kostenintensiven Marktes.

Inhaltsverzeichnis: