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Umrüstungskommission

Zum Stand des Dramas um den neuen Münchner Forschungsreaktor FRM II

Kompaktkern des FRM II mit 113 gekrümmten Brennstoffplatten.
©: TU München

Der neue Münchner Forschungsreaktor FRM-II befindet sich seit 1996 im Bau. Spätestens seit der Offenlegung der Planungen im Rahmen des atomrechtlichen Genehmigungsverfahrens, also seit Ende 1993, steht die Frage der Auslegung mit waffengrädigem HEU-Brennstoff im Zentrum der öffentlichen Kritik. Aus der Friedensforschung, von Umweltverbänden, Parteien wie der SPD und Bündnis90/Die Grünen, Bürgerinitiativen sowie von Wissenschaftlervereinigungen wurde beständig die Forderung nach einer Umplanung auf schwach angereicherten Brennstoff noch vor Inbetriebnahme erhoben. Demgegenüber bestand die TU München als Betreiber, die Interessenverbände der Neutronenforscher und die bayerische Landesregierung auf der unveränderten Weiterführung der Reaktorbaupläne unter späterer Nutzung von HEU-Brennstoff.

Umrüstungskommission

Die rot-grüne Bundesregierung schätzte die Brennstoff-Konzeption für den Münchner Reaktor als „hoch problematisch und außenpolitisch bedenklich“ ein und setzte daher im Januar 1999 eine Expertenkommission ein, die prüfen sollte, welche Möglichkeiten für eine Umrüstung des FRM-II bestünden. Die Kommission kam im Sommer 1999 zu dem Ergebnis, dass eine Umrüstung auf schwach angereicherten, nicht waffentauglichen Brennstoff noch vor Inbetriebnahme technisch möglich, proliferationspolitisch sinnvoll und für die wissenschaftliche Nutzung des Reaktors nicht ernstlich nachteilig wäre. Dabei sollten bereits zur Verfügung stehende hochdichte Brennstoffe mit einer Anreicherung von etwa 20 Prozent als Alternative für die bisher vorgesehenen hochangereicherten Brennstoffe zum Einsatz kommen. Weitere Optionen, wie eine spätere Umrüstung auf unterschiedliche Anreicherungsgrade nach Inbetriebnahme wurden ebenfalls diskutiert, wobei eine Anreicherungsminderung auf unter 20 Prozent als die international akzeptierte und proliferationspolitisch erforderliche Zielgröße betont wurde.
Leider hat das für die Bundesregierung federführende Forschungsministerium in der Folgezeit nichts in Richtung einer Umrüstung vor Inbetriebnahme unternommen. In Verhandlungen mit der bayerischen Staatsregierung wurde letztlich auf eine spätere Umrüstung des Forschungsreaktors FRM-II gesetzt. Im Oktober 2001 wurde von beiden Seiten eine Vereinbarung paraphiert, nach der zunächst ein HEU-Betrieb ermöglicht werden und erst etwa 2010 eine Umrüstung auf Uranbrennstoff mit einer Anreicherung von unter 50 Prozent, der mit ausdrücklicher Unterstützung der Bundesregierung erst noch zu entwickeln wäre, erfolgen soll. Diese Vereinbarung, die erst unterzeichnet werden soll, wenn die dritte und letzte atomrechtliche Teilgenehmigung erteilt ist, wurde öffentlich kritisiert. Angesichts der prekären Weltlage, in der ABC-Waffen als Terrorinstrumente genutzt werden können, erscheine eine solche Vereinbarung als Basis für die Entscheidung der Bundesregierung unverantwortlich. Es wäre demgegenüber dringlich und ratsam, eine konsequente Politik des Entzugs von waffengrädigem hochangereichertem Uranbrennstoff (HEU) von den internationalen Märkten und Reaktorstandorten fortzusetzen. Dies mache es erforderlich, die bislang erfolgreiche internationale Kooperation bei der Umrüstung von Forschungsreaktoren auf schwach angereicherten Brennstoff (unterhalb von 20 Prozent) auch mit einer entsprechenden Umrüstung des FRM-II weiterzuverfolgen. Die deutsche Politik mache sich ansonsten mitschuldig daran, eine politisch notwendige und technisch mögliche Chance zu verspielen.
Als international gültiges Kriterium gilt seit mehr als 20 Jahren, dass nur bei einer Anreicherung von 20 Prozent oder weniger Uran als nicht mehr waffentauglich eingestuft wird (Low Enriched Uranium, LEU). Jeder Brennstoff oberhalb einer Anreicherung von 20 Prozent ist hochangereichert und wird HEU (Highly Enriched Uranium) genannt. Für LEU einer Anreicherung von 20 Prozent nimmt die kritische Masse drastisch gegenüber HEU einer Anreicherung von 93 Prozent zu, nämlich um einen Faktor 15. Auch andere Eigenschaften machen dieses Material praktisch „waffenuntauglich“. Für HEU einer Anreicherung von 50 Prozent nimmt die kritische Masse dagegen lediglich um einen Faktor von knapp 3 zu, das heißt, dass die für etwaige Waffenanwendungen notwendige kritische Masse nach wie vor relativ klein bliebe. Für vergleichsweise einfach konstruierte nukleare Sprengsätze ist eine Anreicherung des Urans auf mehr als 90 Prozent jedenfalls nicht notwendig.
Die bayerische Staatsregierung hatte im August 2000 einen Entwurf für die dritte atomrechtliche Teilgenehmigung, die eine Erlaubnis der Inbetriebnahme enthält, der Bundesaufsichtsbehörde vorgelegt und in der Folgezeit um weitere notwendige Unterlagen ergänzt. Diese Vorlagen wurden vom zuständigen Bundesumweltministerium im Januar 2002 nach eingehender Beratung in den zuständigen Bundeskommissionen mit Hinweis auf die Unvollständigkeit der vorgelegten Unterlagen zunächst als unzureichend zurückgewiesen. Erhebliche Mängel wurden im Bereich Abprüfung der Anlagensicherheit, Entsorgungsvorsorge und Diskussion von Proliferationsrisiken konstatiert. Erst im Sommer 2002 legte die bayerische Seite weitere Unterlagen vor, die im Herbst von der Bundesaufsicht geprüft wurden. Nochmals musste die bayerische Seite weiteres Material liefern. Nach Prüfung der zuletzt Ende Februar 2003 aus Bayern gesandten Nachlieferungen hat nun die Bundesregierung grünes Licht für die Genehmigung gegeben. Die endgültige 3. Teilgenehmigung und damit die Betriebsgenehmigung wird nach Prüfung der bundesaufsichtlichen Stellungnahme das bayerische Umweltministerium erteilen. Die Vereinbarung zwischen Bundesforschungsministerium (BMBF) und bayerischer Staatsregierung über eine Absichtserklärung für eine spätere Umrüstung des Reaktors ist bislang noch nicht unterzeichnet. Dies soll erst nach Abschluss der atomrechtlichen Genehmigungsprozedur erfolgen.

Unzureichende Umrüstungsvereinbarung

Wenn die Umrüstungsvereinbarung zwischen Bund und Land Bayern in der jetzigen Form umgesetzt wird, ergeben sich weitere ungünstige Folgen. Die Absicht von Bayern und BMBF, die Brennstoffentwicklung für den FRM-II mit einer Anreicherung von 50 Prozent gemeinschaftlich voranzutreiben, ist höchst problematisch. Dies bedeutet nämlich eine Zweckentfremdung von neuartigen Uran-Molybdän-Brennstoffen (UMo), die gegenwärtig als neue Generation von Ersatzbrennstoffen besonders hoher Dichte bei einer Anreicherung von weniger als 20 Prozent für die Umrüstung praktisch aller Forschungsreaktoren weltweit entwickelt werden. Eine Verwendung neuartiger hochdichter UMo-Brennstoffe mit einer Anreicherung von über 20 Prozent ist bislang nirgends international vorgesehen. Eine Beteiligung des Bundes an einem solchen Projekt wäre forschungsstrategisch und proliferationspolitisch äußerst schädlich. Ein solches deutsches Engagement, das die neuartigen Konversionsbrennstoffe für eine hohe Anreicherung umnutzte, müsste als Affront gegenüber der derzeit vorrangig in den USA und in Frankreich verfolgten UMo-Brennstoffentwicklung aufgefasst werden. Dieser Weg, so wie bisher vorgesehen, wäre ein kontraproduktives „weiter so“ in die proliferationspolitisch verfehlte Richtung.

Die Schaffung eines eines neuen Anreicherungs-Standards von 50 Prozent anstelle von unter 20 Prozent könnte mittelfristig sogar verhängnisvollere Folgen nach sich ziehen als „gar nichts“ zu tun (und den Reaktor entgegen der sich entwickelnden internationalen Zwanzig-Prozent-Norm mit 93 Prozentiger Anreicherung zu betreiben). Es könnte nämlich der Eindruck erweckt werden, dass dieser „neue“ Anreicherungs-Standard als Umstellungsziel allgemein „akzeptabel“ sei. Dies könnte wiederum Dritte motivieren, vergleichbare Strategien zu verfolgen. Damit wären die seit mehr als zwei Jahrzehnten erfolgreich durchgeführten internationalen Umstellungsbemühungen auf LEU-Brennstoff in besonderer Weise ausgehebelt. Wem wollte man hochdichte und hochangereicherte Brennstoffe im hohen Anreicherungsbereich international verweigern, wenn Deutschland hier den Vorreiter spielt?
 

Nuklearterrorismus und internationale Abreicherungsbemühungen

Die seit 1980 laufenden internationalen Bemühungen um Umstellung des Brennstoffs von Forschungsreaktoren von HEU auf LEU sind insofern beispielhaft, als sie konsequent wissenschaftlich-technische Möglichkeiten auf der Basis hochdichter Brennstoffe für das Ziel der Nichtweiterverbreitung von Kernwaffen (Non-Proliferation) nutzen. Dies ist gerade heute in Zeiten neuer terroristischer Bedrohungen von herausragender Bedeutung. Während die Produktion von hochangereichertem Uran eine große technische Herausforderung ist und daher für kleinere Gruppen eine unüberwindliche Hürde gegen den Zugriff auf Kernwaffen darstellt, wäre der Zugriff auf ausreichende Mengen bereits hochangereicherten Urans (in der Größenordnung von 20 bis 50 Kilogramm) gleichbedeutend mit der realen Gefahr eines Nuklearterrorismus. Dies liegt u.a. daran, dass die Sprengtechnik, die für Atomwaffen benötigt wird, im Falle von HEU weit weniger herausfordernd ist als im Falle von Plutonium und für terroristische Selbstmordkommandos ein nuklearer Sprengsatz auch ohne komplizierte Technik funktionsfähig gemacht werden kann. Daher sind die internationalen „Abreicherungsbemühungen“ im Bereich von Forschungsreaktoren von so eminenter Bedeutung. Zu bedenken ist dabei, dass Forschungsreaktoren zwischenzeitlich weltweit in fast 60 Staaten Verbreitung finden. Es darf daher keine Argumentation im zivilen Bereich mehr Bestand haben, die dazu führt, kernwaffenfähige Spaltstoffe im Lande zu haben.
Aus nonproliferationspolitischer Sicht ist es daher höchst gefährlich, in die Anreicherungszone zwischen 20 Prozent und 93 Prozent vorzudringen, insbesondere wenn keine Aussicht oder Absicht besteht, jemals die echte LEU-Umstellung auf eine Anreicherung unterhalb von 20 Prozent zu realisieren.
Bei Forschungsreaktoren, die an eine Universität angeschlossen sind, wie z.B. dem Garchinger FRM-II, besteht eine zusätzliche Gefahr durch den relativ einfachen Zugang für Unbefugte. Angesichts der gleichgültigen Haltung von Selbstmordattentätern ihrem eigenen Leben gegenüber ist ein Anschlag von innen in einem offenen Forschungsbetrieb nicht mehr als völlig ausgeschlossen anzusehen.

Schädlicher Präzendenzfall

Das proliferationspolitische Ziel, das die Bundesregierung noch 1999 sehr hoch gehängt hatte und mit Überlegungen zur Umrüstung des Reaktors verfolgte, wird nunmehr mit der jetzt für später diskutierten Umrüstung möglicherweise überhaupt nicht erreicht. Die internationalen Umrüstungsprogramme für Forschungsreaktoren, die Deutschland mitgetragen hatte (siehe u.a. die Umstellung der Forschungsreaktoren in Berlin und Geesthacht), sehen alle einen Brennstoff mit einer Anreicherung unterhalb von 20 Prozent vor. Deutschland wäre nun im Begriff, tatsächlich - wie seit langen Jahren befürchtet - nach China und Libyen mit einem neuen Forschungsreaktor ein schlechtes Beispiel zu setzen, das international Schule machen könnte. Die Inbetriebnahme des FRM-II mit HEU und die unzureichende Planung für eine Umrüstung auf LEU wären ein international äußerst schädlicher Präzedenzfall und darf nicht geduldet werden.

Entsorgungsprobleme

Im übrigen sind erhebliche Probleme bei der Entsorgung des FRM-II-Brennstoffs zu erwarten. Dies liegt daran, dass ein hoher Anreicherungsgrad verbleibt (im Falle von 93 Prozent angereichertem HEU geht die Anreicherung durch den Reaktoreinsatz nur um wenige Prozent zurück!). Neben Proliferationsrisiken (bei der Zwischenlagerung und in der Nachbetriebsphase des Endlagers) spielt insbesondere eine mögliche Kritikalität im Endlager eine wichtige Rolle. Kritikalitätsrisiken sind im wesentlichen ebenfalls durch den Grad der Anreicherung festgelegt. In den USA wird eine Anreicherung von 20 Prozent bei geeigneter Konditionierung als hinreichend sicher eingestuft, also als endlagerfähig betrachtet. Bei deutlich höheren Anreicherungen, egal ob im Bereich von 90 Prozent oder 50 Prozent, werden besondere Verfahren zur Konditionierung der abgebrannten Brennelemente erforderlich. Eine Öffnung der abgebrannten Brennelemente, die Aufschmelzung des Brennstoffs und eine Verdünnung mit Natururan werden erforderlich sein. Dieses Melt & Dilute genannte Verfahren wäre in Deutschland erst noch zu entwickeln. Kostenträchtige und schwer atomrechtlich genehmigungsfähig zu machende Anlagen wären dafür in Deutschland zu bauen. Die Bundesaufsicht hat nun für eine entsprechende Konditionierung der abgebrannten Garchinger HEU-Brennstoffe - in sachgerechter Weise - einen hohen Grad an Verbindlichkeit geschaffen.
Das Anfahren des Reaktors mit HEU schafft also bereits erhebliche Probleme. Eine spätere Umstellung auf Brennstoff mittlerer Anreicherung löst die Probleme nicht.

Brennstoffentwicklung vielversprechend

Mitte des Jahres 2002 wurde bekannt, dass US-amerikanische Forschungseinrichtungen einen weiteren Durchbruch bei der Entwicklung hochdichter LEU-Brennstoffe erwarten. Nachdem in den frühen achtziger Jahren nur Brennstoffe einer Dichte von etwa 1 Gramm pro Kubikzentimeter zur Verfügung standen, heute aber bereits Uransilizid-Brennstoffe einer Dichte von 4,8 allgemein einsetzbar sind, ging man davon aus, dass die neuen Uran-Molybdän-Brennstoffe (UMo) Dichten von bis zu 8 Gramm pro Kubikzentimeter erreichen könnten. Mit so genannten monolithischen UMo-Brennstoffen ist nun nochmals eine Verdopplung der Dichte auf 16 in greifbare Nähe gerückt. Ergebnisse dieses überraschenden Entwicklungsschubes wurden Anfang November 2002 auf der internationalen RERTR-Konferenz in Argentinien vorgestellt. Bei entsprechender Unterstützung der Entwicklungsprogramme besteht die Chance, diese Brennstoffe in etwa 5-6 Jahren einsatzbereit zu haben. Damit eröffnet sich die Möglichkeit, alle Forschungsreaktoren weltweit auf schwach angereicherten, nicht-waffentauglichen LEU-Brennstoff umzurüsten. Für den Münchner FRM-II besteht die Aussicht, eine solche Umrüstung auf einen LEU-Brennstoff sogar ohne eine Veränderung der kernnahen Bauteile zu erreichen. (1999 war gemäß der durch den Weiterbau geschaffenen Faktenlage von Umbauten im Bereich der „heißen“ Teile des Reaktors auszugehen.) Der Verzicht auf den Einsatz von waffentauglichem hochangereichertem Brennstoff würde voraussichtlich bei etwa demselben wissenschaftlich nutzbaren Neutronenfluss mit einer Brennstoffauslegung auf der Basis dieser neuartigen LEU-Brennstoffe zu erzielen sein.
Die US-Regierung hat zudem angekündigt, ihre eigenen Hochflussreaktoren, die bislang als nicht umstellbar galten, nunmehr auch - bis spätestens 2012 – auf LEU-Brennstoffe umzurüsten. Eine entsprechende russisch-amerikanische Absichtserklärung vom September 2002 liegt ebenfalls vor. So könnte die TU München in 9 Jahren der einzige Betreiber einer Forschungsanlage weltweit sein, die noch HEU-Brennstoffe (93 Prozent oder 50 Prozent) nutzt bzw. keine Pläne verfolgt, auf LEU-Brennstoff (20 Prozent) umzurüsten.

Einschätzung und Schlussfolgerungen

Die Notwendigkeit der Umstellung aller Forschungsreaktoren weltweit auf nicht waffentauglichen Brennstoff ist in den letzten Jahren eindrücklich bestätigt worden durch die wieder erhöhte Weiterverbreitungsdynamik (siehe z.B. Nordkorea) und die Gefahr terroristischer Bedrohung. Insofern ist es sehr zu begrüßen, dass die bundesaufsichtliche Stellungnahme, die zur letzten atomrechtlichen Teilgenehmigung für den Münchner Forschungsreaktor führen wird, eine Umrüstungsverpflichtung des FRM-II enthält, die auch terminlich konkretisiert ist. Damit können weitere hochproblematische russische HEU-Lieferungen nach Frankreich für die Produktion der Brennelemente entfallen.
Mit der atomrechtlichen Genehmigung würde aber auch die Absichtserklärung aus dem Jahr 2001 über eine spätere völlig unzureichende Brennstoff-Umstellung unterzeichnungsreif.
Die bislang nur paraphierte Vereinbarung über die Umrüstungsabsichten für den FRM-II, die zwischen BMBF und bayerischer Staatsregierung im Jahr 2001 ausgehandelt wurde, ist nicht mehr auf der Höhe der Zeit. Zwei wesentliche Aspekte sind heute zu berücksichtigen: Angesichts neuer terroristischer Bedrohungen muss jedem Umgang mit HEU-Brennstoffen im zivilen Bereich, wo eben möglich, ein Ende gesetzt werden. Der unerwartete Durchbruch bei der Entwicklung niedrig angereicherter hochdichter Brennstoffe für Forschungsreaktoren (insbesondere monolithische Uran-Molybdän-Brennstoffe) lässt die Neuplanung der Umrüstungsaussichten für den FRM-II als dringend geboten erscheinen.
Vor Unterzeichnung der Umrüstungsvereinbarung sollte dringend die Frage nach Brennstoffalternativen auf neuestem wissenschaftlich-technischem Stand abgeklärt werden. Anstatt die Zweckentfremdung von hochdichten Konversionsbrennstoffen mit der Entwicklung von hochangereicherten Varianten (50 Prozent Anreicherung) zu betreiben, sollte die Bundesregierung strikt auf dem international festgelegten Ziel beharren, das eine Umrüstung von Forschungsreaktoren auf schwach angereicherte Brennstoffe (unterhalb von 20 Prozent) anstrebt, die nach neuestem wissenschaftlich-technischen Stand für den FRM-II durchaus möglich erscheint. Anstatt problematische Eigenentwicklungen zu finanzieren, sollten entsprechende international betriebene Entwicklungsarbeiten im Rahmen des RERTR-Programms unterstützt werden.
Aber in der atomrechtlichen Genehmigung wird auch stehen, dass die Umrüstungsverpflichtung bis Ende 2010 auf einen Brennstoff mit abgesenktem Anreicherungsgrad dem internationalen Forschungs- und Entwicklungsstand Rechnung tragen muss. Immerhin ist damit ebenfalls ein gewisser Grad an Verbindlichkeit erreicht, was die Ausnutzung des gegebenen Spielraums unterhalb von 50 Prozent Anreicherung betrifft. Eigentlich dürfte eine Anreicherung von 50 Prozent bei strenger Auslegung der Bundesauflagen gar nicht mehr infrage kommen, da von einer Umrüstungsverpflichtung auf „nicht atomwaffentauglichen“ Brennstoff die Rede ist. Zumal gemäß der bundesaufsichtlichen Zustimmung „ein deutscher Sonderweg nach Sinn und Zweck der internationalen Verträge ... nicht in Betracht kommt“. Damit kann der Anspruch einer verantwortungsvollen Politik am Beispiel des neuen Münchner Forschungsreaktors – auch hinsichtlich seiner wissenschaftlichen Nutzbarkeit – am besten verfolgt werden: Die Bundesregierung sollte dringend eine Umrüstungsvereinbarung für den FRM-II vorbereiten, die auf der Höhe der Zeit ist, und entsprechende Maßnahmen dann auch durchsetzen.

Dr. Wolfgang Liebert
Umweltnachrichten, Heft 98 / Mai 2003