Vortrag gehalten auf Einladung des dänischen Ministeriums für Hochschulbildung und Wissenschaft

Am 6. Februar 2020 in Kopenhagen

Marcos Buser, Geologe und Sozialwissenschaftler, INA Ltd. Zürich

1  Einführung

Zunächst möchte ich mich beim Ministerium für und Wissenschaft für die Einladung zu diesem Vortrag bedanken und möchte angesichts der kurzen zur Verfügung stehenden Zeit für die Abhandlung eines solch komplexen Themas auch gleich in media res eintauchen. Wie wir schon vor 20 Jahren anlässlich der Überprüfung der weltweiten Entsorgungskonzepte im Rahmen der schweizerischen Fachkommission „Entsorgungskonzepte für radioaktive Abfälle“ (EKRA)[1] erläuterten, führt eine Analyse der Entsorgungsoptionen zu einer eindeutigen Aussage: nach heutigem Wissen zeichnet sich ausser der geologischen Tiefenlagerung radioaktiver Abfälle keine andere Option ab  im langfristigen Umgang mit radioaktiven Abfällen. An dieser Folgerung hat sich bis heute nichts Grundsätzliches geändert und dies ist insofern von Bedeutung, wenn man die vielen negativen Erfahrungen bei der konkreten Umsetzung dieser Strategie betrachtet. Dabei waren seit frühster Zeit die Schwierigkeiten bei der nuklearen Entsorgung erkannt worden, und zwar von keinem Geringeren als Enrico Fermi, der seine Physiker-Kollegen bereits 1944 davor warnte, die grossen Mengen an künstlich erzeugten radioaktiven Stoffe und deren Wirkung auf die gesellschaftliche Akzeptanz nicht zu unterschätzen. Andere Schwergewichte der damaligen Zeit, etwa James Conant, Chemiker, Präsident der Harvard University, Direktor des National Defense Research Committee während des zweiten Weltkriegs, äusserten sich in ähnlicher Weise. Und an diesen frühen Zweifeln hat sich bis heute nichts Wesentliches geändert, wie wir gleich sehen werden.

2 Ein Blick zurück

Im Rahmen der nun folgenden Ausführungen über die Entsorgungsprogramme von radioaktiven Abfällen möchte ich versuchen, Ihnen einen Überblick aus relativ hoher Flughöhe über den Stand der nuklearen Entsorgung mit besonderer Berücksichtigung der Lager für schwach- und mittelaktive Abfälle geben. Es sind Ausführungen, die sich im Wesentlichen mit zwei Blicken beschäftigen: einem rückwärts gerichteten Blick in die Vergangenheit, der Fragen nachgehen soll, warum in bald 80 Jahren bisher noch kein einziges Lagerkonzept weltweit erfolgreich umgesetzt werden konnte – zumindest für hochaktive Abfälle, und zumindest für die meisten Endlager für schwach- und mittelaktive Abfälle. Und dann, zweitens, ein Blick vorwärts in die Zukunft richten, der aufzeigen soll, was wir allenfalls gelernt haben könnten oder zumindest was sich daraus ableiten liesse, wie in der Zukunft vorgegangen werden könnte, insbesondere bei der Beantwortung von planerischen Grundsatzfragen und der strategischen Aufstellung von Entsorgungsprogrammen. Gerade diese zweite Fragestellung lässt sich sinnvollerweise nicht beantworten, ohne einen selbstkritischen Blick auf die Vergangenheit geworfen zu haben. Dennoch möchte ich ausdrücklich darauf hinweisen, dass es bei diesem Rückblick nicht darum geht, Vorwürfe irgendwelcher Art an die dafür Verantwortlichen zu machen. Es geht nämlich in erster Linie darum zu verstehen, aus welchem Kontext heraus welche Entscheide und Handlungen erfolgten, die sich später als Irrtümer und Fehler herausstellten. Anders gesagt geht es darum, aus den Irrtümern der Vergangenheit zu lernen und bessere Prozesse, Entscheidungen und Programme zu entwickeln, die nicht zu solchen, Generationen übergreifenden Auswirkungen und Schäden führen sollen. Soweit also die Zielsetzung dieser Präsentation.

2.1       Bilder im Kontext der Zeit

Beginnen wir also mit einem kurzen Rückblick: Die nächsten Bilder – es ist eine Auswahl von einigen wenigen in einer Fülle ähnlicher Zeugnisse – zeigt einen kleinen Ausschnitt dessen, was vor bald 80, 70, 60 Jahre und auch später noch übliche Praxis beim Umgang mit radioaktiven Stoffen und Abfällen war. Sie sehen als erstes Bild einen der Plutonium-brütenden Reaktoren der Atombombenfabrik Hanford, Washington, die ab 1943 im Rahmen des Atombombenprogramms der USA aus dem Boden gestampft und betrieben wurden. Die Kühlwässer für solche Reaktoren wurden direkt dem Columbia-River entnommen und nach einer Dekantierung in einem Absetzbecken wieder in den Fluss zurückgegeben. Sie sehen in diesem Bild auch die Schadstoff-Fahne und die von den Betreibern gewünschten Verdünnungseffekte dieser Entsorgungsstrategie. Flüssige und feste Abfälle wurden in Sickergruben, Teichen oder Gräben zur Versickerung eingebracht und verdünnten schrittweise im Grundwasserstrom des Columbia-Beckens. Anbei sehen sie eine Interpretation über die Sorptionseffekte dieser Versickerungspraxis, mit einer kaskadenartigen schrittweisen Rückhaltung einzelner Radionuklide – eine Figur, die während Jahrzehnten Verwendung dafür fand, dass die Entsorgungspraxis der damaligen Zeit keine weiteren Probleme verursachen würde. Inzwischen wird der Standort vollständig saniert, die Zeitdauer bis zum Abschluss der Arbeiten liegt weit über das Jahr 2070, und die Kosten liegen nach Schätzungen für die gegen Ende des Jahrhunderts abgeschlossene Gesamtsanierung des Geländes zwischen 320 und bei 680 Milliarden US-Dollar.[2] (DOE, 2019, p. ES-3/ES-4).

Man kann sich bei solchen Bildern und den nachweisbaren Schäden solcher Praktiken durchaus fragen, wie es überhaupt möglich war, einen derart offensichtlich gefährlichen Abfall in dieser Art und Weise direkt in Flüsse oder über regionale Grundwasserträger zu kippen und zu verdünnen. Die Erklärung liegt in der Selbstverständlichkeit solcher Handlungsmuster im Kontext der damaligen Zeit. Wir müssen uns immer wieder vor Augen halten: die Atomenergie war ein Kind des Krieges und stand auch nach dem Ende des Weltkriegs im Brennpunkt der politischen Auseinandersetzung zwischen West und Ost. Das Geld floss in die Aufrüstungsspirale, die Entsorgung war ein lästiges und allenfalls teures Nebenprodukt, die möglichst nichts kosten durfte. Das gilt auch für die zivile, also sogenannt friedliche Nutzung der Atomenergie. Erst die Proteste der Zivilgesellschaft rückten auch die nukleare Abfallbeseitigung in den Brennpunkt der öffentlichen Aufmerksamkeit. Nach und nach tauchten Fragen auf, weshalb die vielen gestarteten Endlagerprojekte immer wieder vor Problemen standen oder abstürzten.

2.2       Einige Beispiele von gescheiterten Projekten

Aus dem folgende kurzen Überblick über eine Anzahl unterschiedlicher Projekte von schwach- und mittelaktiven Abfällen lassen sich Gründe für die Probleme und das Scheitern der Projekte erkennen. Das Text-Manuskript zu diesem Vortrag enthält Referenzen für weitergehende, wissenschaftlich verbürgte Informationen zu diesen Fällen.

Die grundlegenden Strategien für die Endlagerung in geologischen Schichten wurden bereits in den frühen 1950er Jahren entwickelt, wie etwa der Bericht der National Academy of Sciences aus dem Jahr 1957 zeigt.[3] Ton-, Salz und kristalline Gesteine waren bereits frühzeitig als Wirtgesteine gesetzt, wie eine Vielzahl von Publikationen aus dieser Zeit belegen. Die ersten konkret umgesetzten Endlager-Projekte fokussierten auf Salzgesteine und zwar aus dem einfachen Grund, weil die Infrastruktur in der Form von Bergwerken bereits bestand. Aus der damaligen Sicht schien das trockene Salz in oft mächtigen Salzlagern Gewähr für einen sicheren Einschluss von radioaktiven Abfällen zu bieten. Fehleinschätzungen oder -entscheide bei den Konzepten oder den in Gang gesetzten Prozeduren brachten die Projekte zum Absturz oder in äusserst schwierige Situationen. Einige Beispiele für Endlager schwach- und mittelaktiver Abfälle:

Carey Salt Mine – Project Salt Vault, Lyons-Kansas (ORNL, 1965-1972): im Bergwerk ausgeführt wurden diverse Felduntersuchungen und Experimente zwischen 1965 und 1968, das Projekt musste aufgegeben werden, weil hydrogeologische Risiken bestanden, die zur Flutung des Bergwerks hätten führen können (z.B. wurden Dutzende von Prospektionsbohrungen als mögliche Pfade für das Eindringen von Grundwasser einfach übersehen).[4]

Versuchsendlager Asse (1965-1979): Einlagerung von 126’000 Abfallfässern mit langlebigen schwachradioaktiven Abfällen und 16’000 Gebinden (ursprünglich angegeben waren 1300) mit ebenfalls langlebigen mittelaktiven Abfällen. Die zunehmende Instabilität des Grubengebäudes und mögliche Wasserzuflüsse von der Salzflanke her waren bereits von Seiten des zuständigen Oberbergamts im Jahre 1965 und später von unabhängiger Expertise befürchtet und prognostiziert worden. Ab dem Jahr 1988 nahm der Wasserzufluss von der Salzflanke her zu und konnte nicht mehr abgedämmt werden. Diese Entwicklung wurde von den Betreibern 20 Jahre verschwiegen, bis er im Jahre 2008 publik wurde und ein Sturm der Entrüstung auslöste. Das Endlager wurde daraufhin unter die Kontrolle des Bundesamts für Strahlenschutz gestellt (inzwischen ist die Bundesgesellschaft für Entsorgung zuständig). Das Versuchsendlager Asse gilt mittlerweile als Sanierungsfall schlechthin und Erfolg oder Misserfolg einer Rückholung der Abfälle werden entscheidend auf die gesellschaftliche Akzeptanz von geologischen Tiefenlagern abfärben.[5]

Bergwerk Felsenau (1969 – Mitte 1980er Jahre): Das Gipsbergwerk Felsenau in den Gips- und Anhydritschichten des mittleren Muschelkalks der germanischen Trias sollte zunächst schwach- und mittelaktive Abfälle des benachbarten KKW Beznau aufnehmen. Es wurde sogar als Standort für hochaktive Abfälle genannt. Doch die höchstens 40 m mächtigen heterogenen Anhydrit-Lagen sind wasserdurchlässig, namentlich auch über verschiedene verkarstete Dolinensysteme, welche die Bergwerkstollen schneiden. Aufgrund der fehlenden Eignung des Standorts wurde das Projekt noch in den 1980er Jahren aufgegeben. Heute ist das Bergwerk geflutet. [6]

WIPP (Waste Isolation Pilot Plant)[7]: Ich füge hier einige wichtige Literaturhinweise an, die sich mit der Sicherheitskultur und der Gouvernanz von Programmen auseinandersetzen, beides Schlüsselbegriffe, welche die Probleme im WIPP erklären. Die entscheidende Schwachstelle im Projekt WIPP war – neben konzeptionellen Mängeln – vor allem der Abbau der Sicherheitskultur. Der Unfall vom 14. Februar 2014 mit der Explosion eines 50-Gallon-Fasses sowie die umfangreiche Kontamination des Tiefenlagers selbst und die Freisetzung kleiner Mengen von Radioaktivität in die Umwelt waren auf offensichtliche Fehler bei der Konditionierung der Abfälle am Standort des Lieferanten (Laboratorium Los Alamos) zurückzuführen. Im Behälter reagierten Nitratsalze mit einem zugesetzten organischen Sorbens (organisches Katzenstreu). Dieser Unfall, wie auch der Brand eines unterirdischen Fahrzeugs neun Tage zuvor, zeigte die Schwächen der Sicherheitskultur auf und führte zu einer Unterbrechung des Betriebs der Anlage für etwa 3 Jahre und zu Sanierungskosten von insgesamt 2 Milliarden Dollar. Im Jahr 2017 riss ein Teil einer Decke ab, was ein weiteres sicherheitsrelevantes Problem beim darunter gelagerten Abfall darstellt. Die Serie von Unfällen bei der WIPP ist bedeutsam, weil das Endlager weltweit als das Leuchtturmprojekt der Endlagerung gepriesen wurde. Es gibt dutzende weiterer Fall-Beispiele, die immer wieder die gleiche Ursache für die Fehfunktionen aufzeigen. Wie viele andere Länder hat auch die Schweiz bisher in der Projektentwicklung der schwach- und mittelaktiven Abfälle die gleichen Probleme, was schliesslich 2002 zur Aufgabe des Endlagerprojektes am Wellenberg in Nidwalden führte.[8]

2.3       Gründe für Probleme und Scheitern von konkreten Entsorgungsprojekten

Die Ursachen für das Scheitern lassen sich in erster Linie auf Defizite in der Organisation und der Führung der Projekte und der konkreten Abwicklung von Prozessen zurückführen. Die vier betrachteten Beispiele zeigen immer wieder das gleiche Muster: unvollständige Abklärungen geologischer Art, das Glauben an gewisse Modellvorstellungen, wie der Untergrund aufgebaut sein könnte oder wie der Schadstofftransport im Untergrund tatsächlich erfolgt, ungenügende System- und Risikoabklärungen, wie das Beispiel der 29 „vergessenen“ Prospektionsbohrungen im Lyons-Projekt zeigt, die Nicht-Einhaltung von standardisierten Prozeduren, der Abbau einer unabhängigen Aufsicht, autoritäre Führungsstrukturen, das Überhören von Kritik, Kompetenz-Asymmetrien zwischen Betreibern und Aufsicht, usw. mehrheitlich auf Gouvernanz-Mängel beruhende Ursachen. Dieses Erklärungsmuster wurde schon seit Jahrzehnten erkannt und in den in den frühen 1980er Jahren publizierten Werken von Soziologen wie Charles Perrow („Normal Accidents)[9] und Ullrich Beck (Risikogesellschaft)[10] aufgezeigt. Perrow erkannte auch den historischen Charakter der Probleme, der mit den militärischen Strukturen und der kriegerischen Entwicklung der Atombombenprogramme zusammenhingen. An dieser Stelle sollte auch daran erinnert werden, dass die Sicherheitskultur in der Nuklearenergie eigentlich erst im Anschluss an die Katastrophe von Tschernobyl entwickelt wurde[11] und sich bis heute vor allem als Domäne der Sozialwissenschaften und Psychologie erwies. Die klassischen Naturwissenschaften tun sich auch heute noch schwerer damit, Fragen der Gouvernanz und der Prozessführung in ihre Programme einzubinden, als ihre Kollegen der Soziologie oder Psychologie. Wir kommen auf diese Fragestellungen in Zusammenhang mit dem Ausblick am Ende des Vortrags zurück.

3 Herausforderungen eines Planungsprozesses für ein unterirdisches Endlager

Die Planung eines langzeitsicheren, funktionierenden geologischen Tiefenlagers stellt enorme Herausforderungen an Wissenschaft und Technik, an die Organisation einer solchen Aufgabe und die Führung der Programme (BILD). Ich möchte Ihnen eine Anzahl Beispiele nennen, die aufzeigen soll, wie komplex die Fragestellungen sind, die es zu beantworten gilt, und wie sie allenfalls angegangen werden können. Zu nennen sind etwa:

Einbezug bisheriger Erfahrungen in den bisherigen Projekten: Im ersten Teil dieses Vortrags wurde auf Probleme und das Scheitern bisheriger Programme kurz eingegangen. Interessant wäre es also, diese Erfahrungen systematisch auszuwerten und die Gründe für die Probleme und das Scheitern zu erkunden. Interessanterweise gibt es keinen solchen Ansatz, die Probleme bisheriger Projekte und Planungen der Endlagerung systematisch aufzuarbeiten und daraus zu lernen – trotz der Vielzahl an Misserfolgen. Es gibt meines Wissens kein einziges internationales Projekt – auch nicht seitens der Internationalen Atomenergie-Agentur – das einen solchen Ansatz verfolgt (BILD). Dabei wäre es von grossem Nutzen in einem zukunftsgerichteten Lernprozess, auszuleuchten, welche Faktoren dazu geführt haben, dass Projekte in Schwierigkeiten gerieten und aufgegeben werden mussten. Hier sind äusserst wichtige Korrektive erforderlich und ich bin selber an der Ausarbeitung eines entsprechenden Projektes, dass zumindest zu Teilen diese Wissenslücke schliessen soll (BILD). Die beiliegende Tabelle gibt etwa einen ersten Aufschluss, wie eine vergleichende Analyse solcher Projekte erfolgen könnte. Diese Grundlage ist aus meiner Sicht essentiell für künftige Planungen, insbesondere was die Führung dieser hochgradig komplexen Projekte und die Entwicklung einer Fehler- und Sicherheitskultur angeht. Die Internationale Atomenergie-Agentur hat im Anschluss an das Reaktorunglück von Tschernobyl massgebende Standards bei der Sicherheitskultur von Kernkraftwerken gelegt (BILD). Interessanterweise wurde aber viele dieser Standards nicht auf die Planung und Realisierung respektive dem Betrieb von geologischen Endlagern oder Tiefenlagern übertragen, das heisst, sie wurden nicht berücksichtig. WIPP ist ein klassisches Beispiel, wie ein gutes Sicherheitskonzept durch Kosteneinsparungen und sogenannte „Effizienz-Massnahmen“ ausgehöhlt werden kann.

Planungssicherheit und Folgeprobleme: Es gilt, grössere Planungssicherheit sicherzustellen. Bisher haben sich die planenden Institutionen damit beholfen, die Umsetzungszeitpläne bei Schwierigkeiten einfach zu verlängern. Alle bisherigen Projektplanungen für radioaktive Endlager weltweit sind bisher aus dem Ruder gelaufen, und zwar über Jahrzehnte hinweg. Ein gutes Beispiel, was für Konsequenzen sich daraus ergeben, lassen sich aus der Entwicklung in der Schweiz ziehen. Die laufende Verschiebung der Entsorgungsplanung in die Zukunft führte dazu, dass die Betreiber von Kernkraftwerken als Verursacher des Abfalls und damit als vor dem Gesetz verantwortliche Organisationen drei weitere externe Zwischenlager errichten mussten, unter anderen ein zentrales Zwischenlager in Würenlingen (ZWILAG), um die wachsende Menge an Abfällen zu stapeln, die sich anhäufte, weil sie nicht zeitgemäss in ein definitives Lager verbracht werden konnte. Damit verlagerten sich die Probleme auf die Zwischenlagerung, die nun immer mehr zu einem Providurium (extended storage) wird. Diese Zwischenlager wurden für eine Betriebszeit von ursprünglich 40 Jahren ausgelegt. Nun müssen die Laufzeiten dieser Zwischenlager von den zuständigen Sicherheitsbehörden verlängert werden müssen, bis ein Tiefenlager für die Befüllung bereit ist. Dies führt nicht nur zu weiteren Kosten (der Betrieb des ZWILAGS etwa kostet pro Jahr etwa 50 Millionen Euro), sondern stellt auch sicherheitsrelevante Fragestellungen in Bezug auf die Alterung der Anlage und der Sicherheitssysteme bzw. den Schutz gegenüber der heutigen Bedrohungslage durch Terror oder gewaltsame Auseinandersetzungen. Der Druck auf die verschiedenen Institutionen wächst also stark an, besonders in Bezug auf die Langzeitzwischenlagerung der hochradioaktiven Abfälle, etwa für die Wartungsaufwendungen und in Bezug auf die Alterung der der bestehenden nicht-konditionierten oder konditionierten Abfälle und den damit assozierten Problemen bei ihrer Umpackung. Bei abgebrannten Brennelementen ist etwa anzunehmen, dass die Hüllrohre aus Zirkon-Legierungen bei einer Kühlung durch Luft, wie sie bei der Trockenverwahrung in Transport- und Lagerungsbehältern stattfindet, oxidieren und ihre Festigkeit schrittweise einbüssen. Die Barrierenfunktion der Hülle würde bei längeren Lagerzeiten beeinträchtigt und ginge eventuell verloren, wie Untersuchungen dies nahelegen.[12] Andere zu berücksichtigende Prozesse sind etwa generelle oder stress-bedingte Korrosion, Material-Ermüdungserscheinungen, und dann natürlich bereichsübergreifende Effekte, etwa Zusammenhänge zwischen Temperaturprofilen, chemischen und radiochemischen Reaktionen, und den Schadensbildern und der Schadensentwicklung in der Zeit (Korrosion, Spannungsrisse, Deformationen usw.). Solche Entwicklungen hätten wiederum direkte Folgen auf den Umverpackungsprozess und die Planung der erforderlichen Anlagen zur definitiven Konditionierung der Abfällen für das Tiefenlager, etwa die Bereitstellung von heissen Zellen, von weiteren Konditionierungsanlagen solcher gealterter Rückstände mit Bruchstücken oder Überresten, die wiederum neu behandelt und verpackt werden müssten. Hinzu kommen bei der Trockenlagerung auch die Unsicherheiten bezüglich des Zustands von Brennelementkörben hinzu, bei denen nach längerer Lagerzeit eventuell Korrosionsschäden und Schäden an Schweissnähten vorliegen könnten, die zu ernsten Problemen beim Ausbau aus dem Transport und Lagerbehälter führen könnten.[13] Bei mittelaktiven Abfällen, etwa bei der Bituminierung von mittelaktiven radioaktiven Schlämmen stellt sich die Frage nach allfälligen exothermischen Reaktionen, insbesondere, wenn solche Abfälle in geschlossenem Milieu gelagert werden. Inzwischen werden die Phänomene der exothermischen Reaktionen (Brand) etwas besser verstanden, und es gab eine gewisse Entwarnung bei den bituminierten Abfällen, sofern die Temperaturen im Abfall unter 150°C liegen, wie neuere Studien nahelegen.[14] Immer zeigen solche Studien, dass laufend neue Überraschungen bei der Alterung von Materialien auftreten können, die sich sofort auf den Planungsprozess auswirken. Dasselbe gilt für die Korrosion von Kupferkanister in den schwedischen und finnischen Projekten beziehungsweise neuerdings für Reaktionen zwischen dem Stahlbehältern und dem verglasten hochaktiven Abfall, der ebenfalls eine deutlich verkürzte Lebenszeit dieser Barrieren nahelegt. Man sieht an diesen Beispielen: die Aufgabe ist ausserordentlich komplex und stellt die Planer vor unglaubliche Probleme. Wie kann also erhöhte Planungssicherheit hergestellt werden, damit eine Projektplanung über vernünftige Zeiträume und zu einigermassen akzeptablen und budgetierbaren Kosten realisiert werden kann?

Bei schwach- und mittelaktiven Abfällen müssen – etwas anders als bei den hochaktiven Abfällen – nicht nur die breitere Palette der verschiedenen Abfälle, sondern auch die unterschiedlichen Materialien der Konditionierung in der geologischen Tiefenlagerung berücksichtigt werden: insbesondere Metalle stellen bei der Untertagelagerung ein Problem dar, wegen der erwarteten Gasbildung, die durch Metallkorrosion verursacht wird. Bituminierten Abfälle oder andere Kunststoffabfälle und -gebinde tragen zu dieser Gasbildung zusätzlich bei. Das einzulagernde Inventar bei den LLW/ILW ist zwar vergleichsweise gering, im Vergleich zu den HLW. Dennoch sorgen auch in diesem Fall langlebige Isotopen dafür, dass die Isolationszeit der Abfälle mit 100’000 Jahren enorme lange Zeitspannen umfasst. Die Gasproblematik stellt eine besondere Herausforderung dar, weil ein solches Endlager wasserdicht, aber gasdurchlässig sein soll. Inwieweit eine solche Forderung überhaupt umgesetzt werden kann, ist heute völlig ungewiss.

Status der geologischen Konzeptionen und der Lagerauslegungen: Wie in aller Welt hat die Schweiz ihr Suchprogramm für tiefe geologische Endlager auf Sedimente wie Mergel, Tone (und früher Salzgesteine) beziehungsweise kristalline Gesteine ausgelegt. Inzwischen geniessen die Tone und ihre nächsten Verwandten Priorität. Allerdings ist die Schweiz geologisch ein bewegtes Land, weshalb sich die Suche – nach anfänglichen Programmen im alpinen Raum (Wellenberg) – in den von den Alpen am entferntesten liegenden nordwestlichen Teil des Landes konzentriert, dort, wo ein sogenannter Opalinuston in interessanter Tiefe von einigen hundert Metern ansteht. Das Standortsuchprogramm befindet sich heute in der dritten und letzten Etappe des Auswahlverfahrens). Allerdings ist es höchst umstritten. Nicht nur externe Experten, sondern vor allem die betroffenen Kantone melden ihre Zweifel an der verfolgten Marschrichtung an. Umstritten sind neben gewissen geologischen Fragestellungen vor allem die Auslegung der Lager, namentlich die Grösse der Kavernen, die Einlagerungs- und Verfüllungskonzeptionen aber auch die Modelle für den Stoffaustrag. Es ist eine spannende Auseinandersetzung, nicht nur vom wissenschaftlichen, sondern auch vom gesellschaftlichen Standpunkt her betrachtet.

In den nächsten Figuren sehen sie die Auslegung des Tiefenlagers für schwach- und mittelaktive Abfälle, mit den 8 grossen Lagerkavernen für verschiedene Typen von Abfällen (BILD). In einem duktil verformbaren Gestein müssen solche Kavernen natürlich gesichert werden, mit Beton und Stahlkonstruktionen. Wie das Gestein auf einen solchen Eingriff reagieren wird, ist natürlich Gegenstand von erbitterten Diskussionen, insbesondere, weil eine doch relativ weit gespannte EDZ (excaveted damaged zone) um eine solch grosse Kaverne geschaffen wird. In der nächsten Figur sehen sie noch eine Zusammenstellung der organischen Abfallkomponenten, die eine breite Palette von organischen Stoffen umfassen (BILD). Im Labor Mont-Terri wurden eine Anzahl Experimente durchgeführt, um die Gasbildung von organischen Stoffen im Opalinuston-Endlager zu erfassen und die Reaktionen – insbesondere die potentielle Senken – und die Reaktionskinetik zu verstehen. Die Endprodukte sind mehrheitlich einfach: H₂, CH₄ und CO₂.(BILD) Man hat daraufhin versucht, die verschiedenen Reaktionen über die Zeit zu modellieren. Es sind eigentlich gute Entwicklungen, die nun versuchen, über konkrete Experimente wichtige Transportprozesse für radioaktive Stoffe aus dem Endlager zu klären (BILD). Die Prognosen der Schweizer Endlagerorganisation Nagra sind vielversprechend, wird doch postuliert, dass die Bakterienpopulation das Gas als Stoffwechselprodukt verwenden und wieder ausfällen kann. Kritisch angemerkt sei allerdings, dass diese Experimente in seinem Massstab erfolgten und ein up-scaling der Ergebnisse nicht à priori statthaft ist. Ähnliches gilt natürlich auch für die hydraulische Gefährdung der Gesamtanlage.

Hinzu kommt, dass viele Techniken heute noch nicht auf einem Stand sind, die einen erfolgreichen Einsatz garantieren würden. Dies gilt insbesondere für Platzierungs- und Verschlusstechniken, die eine besondere Herausforderungen darstellen, besonders bei den hochaktiven Abfällen und den engen Verhältnissen in den Lagergalerien. Aber auch bei den geologischen Tiefenlagern für schwach- und mittelaktive Abfälle mit Kavernen von über 120 m² Querschnitt werden Standards gesetzt werden müssen, um industrielle Reife beim Bau und Betrieb einer solchen Anlage zu erreichen. Es bleibt also auch in der Schweiz noch sehr viel zu tun, bis überhaupt ermessen werden kann, ob die gewählte Richtung der Erforschung des Untergrundes eine dauerhafte Lösung für die vorhandenen radioaktiven Abfälle bringen kann.

4  Ausblick: Resultierende Rahmenbedingungen eines Planungsprozesses

Ich möchte die Folgerungen aus dem vorher Gesagten in vier Punkten kurz zusammenfassen. Wenn wir die Risiken von Fehlplanungen, wie wir sie in der Vergangenheit immer wieder erlebten, auf ein möglichst niedriges Niveau bringen wollen, dann sollten wir aus meiner Sicht vier wichtige Elemente berücksichtigen:

Die zentrale Rolle der Steuerung von Programmen und der Sicherheitskultur anerkennen: Die Gouvernanz von Projekten muss grundsätzlich verbessert werden. Dies betrifft die Rolle der führenden Institution wie auch der Aufsicht, welche andere Mittel und Kompetenzen erhalten sollte, in einen Prozess einzugreifen. Es betrifft die Führung der Prozesse, die auch von anderen Gremien in unabhängiger Art und Weise begleitet werden müssten (ich denke hier an die in der Bundesrepublik eingesetzten „Nationales Begleitgremium“ oder die in verschiedenen Ländern wirkenden „Regionalkonferenzen“, die zunehmend einbezogen werden in die Sicherheitsdebatte). Vor allem bedingt Gouvernanz hohe wissenschaftliche, technische und soziale Kompetenzen der daran Beteiligten und eine offene Kultur bei der Abwicklung der Prozesse.

Erkennen und Anerkennen der Komplexität von Planungsprozessen und der Notwendigkeit, offen und flexibel auf neue Erkenntnisse zu reagieren: Die Planungsqualität war in der Vergangenheit und ist auch heute noch bei den meisten mir bekannten Projekten ungenügend. Ich wiederhole, es geht nicht um Kritik an Institutionen und Leuten sondern um eine Erkenntnis, die nutzbringend verwendet werden sollte. Die Komplexität solcher Projekte, die Vielzahl an Disziplinen, die zusammenspielen sollten, macht es notwendig, andere Instrumente zu entwickeln im Umgang mit derart komplexen Aufgaben. Um diese Herausforderungen zu widerspiegeln, habe ich dafür kürzlich den Begriff „too big to manage“ eingeführt, um aufzuzeigen, dass selbst eine gute Gouvernanz nicht reicht, um ein solches Projekt erfolgreich anzugehen und abzuschliessen und das dementsprechend andere Instrumente entwickelt werden müssen, die eben auch ein Umkehren oder Rücksprünge von den bisher verfolgten Strategien erlauben müssen.

Die Notwendigkeit der Fehlerkorrektur und der Umkehrbarkeit von Entscheidungen: Aus dem Vorhergesagten resultiert natürlich, dass eine umfassende Fehler- und Sicherheitskultur zwingend erforderlich ist und dass das Anhören und das Ernstnehmen von wissenschaftlichen Einwänden wie auch von Kritik durch von Standortregionen ernst genommen werden müssen. Entscheidungen müssen umkehrbar sein, Rücksprünge zwingend möglich. Zwar werden mittlerweile einige hoch verseuchte Standorte – namentlich aus der frühen Aufrüstungszeit – saniert. Mit enormem Aufwand, mit enormen Kosten, und nicht zu übersehenden Risiken für das Personal. Die Erfolge bei der Rückholung von Abfällen aus Bergwerken hält sich dagegen in engen Grenzen, wie die Erfahrungen im Versuchsendlager Asse oder der Untertagedeponie für chemo-toxische Abfälle im Bergwerk Stocamine im Elsass zeigen. Ohne solche Nachweise, dass Abfälle tatsächlich ohne allzu grossen Aufwand sicher wieder zurück eholt werden können, wird sich an konkreten neuen Standorten für die Lagerung radioaktiver Abfälle keine Akzeptanz durch die betroffene Zivilgesellschaft finden lassen.

Ausblick über das weitere Vorgehen bei der Planung von geologischen Tiefenlagern: Zum Abschluss möchte ich eine grundlegende Folgerung für das weitere Vorgehen bei der Planung von geologischen Tiefenlagern ziehen. Wir müssen heute weiter gehen, als dies die Schweizer EKRA-Kommission im Jahre in den Jahren bis 2002 tat und nicht allein ein langfristiges Monitoring der Tiefenlagerplanung und -Umsetzung in Betracht ziehen. Mit Blick auf die aus menschlicher Sicht kaum nachvollziehbaren Lagerzeiten – genannt werden von 100’000 bis 1 Million Jahren – ist es vernünftig, einen solchen Prozess nicht von allem Anfang an als ein definitives Projekt zu definieren, das in einem einzigen Planungs- und Umsetzungs-Schritt erfolgreich umgesetzt werden kann. Alle bisherigen Erfahrungen bei der Umsetzung solcher Programme haben uns gezeigt, dass wir unsere Erwartungen viel vorsichtiger formulieren sollten, und uns ein Schritt-für-Schritt-Verfahren, dass etappenweise Ziele anstrebt und umsetzt und laufende Korrekturen zulässt, viel weiterbringen könnte, als die bisherig umgesetzten Hauruck-Programme. Natürlich wird dies eine neue gesellschaftliche Debatte um radioaktive Abfälle und Nukleartechnik auslösen und darüber hinaus auch grundlegende Fragen zur globalen Architektur der Zukunft und einer tiefgreifenden Umgestaltung der Technik stellen.[15]. Auch in dem Sinne, dass nutzniessende Generationen nicht einfach ihre unliebsamen und gefährlichen Überbleibsel in dem Untergrund versenken und so den nächsten Generationen überlassen können. Dies heisst auch, von möglichst realistischen Kontexten auszugehen, so unzulänglich diese sein können.[16] Vor allem gilt es aber immer wieder, die grundsätzliche Realisierbarkeit von Strategien und Projekten auch wirklich zu gewährleisten.

Ich danke für Ihre Aufmerksamkeit.

[1] EKRA, 2000, Disposal Concepts for Radioactive Wastes, Final Report, Federal Office of Energy, 31st January 2000

[2] DOE, 2019, Hanford Lifecycle Scope, Shedule and Cost Report, Department of Energy, DOE/RL-2018-45, https://www.hanford.gov/files.cfm/2019_Hanford_Lifecycle_Report_w-Transmittal_Letter.pdf, p. ES-3/ES-4

[3] NAS, National Academy of Sciences, 1957a, The Disposal of Radioactive Wastes on Land. Report of the Committee on Waste Disposal of the Division of the Earth Sciences, National Research Council

[4] Walker, Samuel Jr., 2006/2007, An Atomic Garbage Dump for Kansas, The Controversy over the Lyons Radioactive Waste Repository, 1970-1972, Kansas History: A Journal of the Central Plains 27 (Winter 2006–2007): 266–285, https://www.kshs.org/publicat/history/2006winter_walker.pdf (27.02.2020); Alley, William / Alley, Rosemarie (2013): Too Hot To Touch. The Problem of High-Level Nuclear Waste, Cambridge University Press

[5] Möller, Detlev (2007): Endlagerung radioaktiver Abfälle in der Bundesrepublik, Studien zur Technik-, Wirtschafts- und Sozialgeschichte, Vol. 15, Peter Lang, Internationaler Verlag der Wissenschaften;

[6] Buser, M., 2017, Short-term und Long-term governance als Spannungsfeld bei der Entsorgung chemo-toxischer Abfälle, ITAS / Entria Arbeitsbericht 2017-02, https://www.itas.kit.edu/pub/v/2017/buse17a.pdf (29.01.2020)

[7] Augustine N., Mies R. et al, 2014, A New Foundation for the Nuclear Enterprise, Report of the Congressional Advisory Panel on the Governance of the Nuclear Security Enterprise, November 2014; DOE, 2014a, Accident Investigation Report, Underground Salt Haul Truck Fire at the Waste Isolation Pilot Plant on February 5, 2014, Department of Energy (DOE), Office of Environmental Management, March 2014 ; DOE, 2014b, Accident Investigation Report, Phase 1, Radiological Release Event at the Waste Isolation Pilot Plant on February 14, 2014, Department of Energy (DOE), Office of Environmental Management, April 2014; Ialenti, Vincent, 2018, Waste makes haste. How a campaign to speed up nuclear waste shipments shut down the WIPP long-term repository, in: Bulletin of the Atomic Scientists, 74.; Klaus, David M., 2019, What really went wrong at WIPP: an insider’s view of two accidents at the only US underground nuclear waste repository, in: Bulletin of the Atomic Scientists, 75, 4.; Mora, Carl J., 1999, Sandia and the Waste Isolation Pilot Plant 1974 – 1999, Sandia National Laboratories Albuquerque SAND99-1482

[8] Scholz, R., Stauffacher, M. et al., 2006, Entscheidungsprozesse Wellenberg, Verlag Rüegger

[9] Perrow, Charles, 1984, Normal accidents, Living with High-Risks Technologies, Basic Books, NY

[10] Beck, Ullrich, 1986, Risikogesellschaft, Suhrkamp

[11] z.B. Pidgeon, Nick, 191, Safety Culture and Risk Management in Organizations, Journal of Cross-Cultural Psychology, march 1, 1991, https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/0022022191221009 (04.02.2020).

[12] Steinbrück, M., Böttcher, M., 2011, Air oxidation of Zircaloy-4, M5® and ZIRLO™ cladding alloys at high temperatures, Journal of nuclear materials, Vol. 414, Issue 2, 15. Juli 2011

[13] GRS, 2010, Sicherheitstechnische Aspekte der langfristigen Zwischenlagerung von bestrahlten Brennelementen und verglastem HAW, GRS-A-3597, S. 47-48, 122.ff.

[14] ASN, 2019, Revue externe sur la gestion des déchets bituminés, Rapport final, Autorité de sûreté nucléaire, 28 juin 2019

[15] wie dies die deutsche Bundeskanzlerin Angela Merkel anlässlich der 49. Weltwirtschaftsforum in Davos am 23. Januar 2020 tat

[16] Georg Kreisler, Alles ist zulänglich, https://www.youtube.com/watch?v=p8pH1Mmd2Ns