HOME

Von der Mine bis zum Brennstab

Ein Kohlekraftwerk braucht Kohle. Und ein Atomkraftwerk? Das produziert Strom aus Uran. Ein Schwermetall, das genau wie Öl und Gas importiert werden muss. stern.de erklärt den langen Weg von den Bergwerken bis in den Atommeiler.

Von Christoph M. Schwarzer

Biblis, Krümmel, Brunsbüttel. Namen, die in Deutschland für Strom aus Kernkraftwerken stehen. Theoretisch sind noch 17 in Betrieb (*), aufgebaut in den 70er und 80er Jahren. Sie decken ein Viertel des inländischen Bedarfs für Lampen, Kühlschränke und Industrie. Und dazu brauchen sie genau wie Steinkohle- oder Windkraftwerke einen Rohstoff. Uran ist die Ressource, die zum Brennstab verarbeitet in einer kontrollierten Kettenreaktion erst Wärme und dann elektrische Energie erzeugt. Bis dahin ist es ein weiter Weg.

Australien: Im Tagebau zum Uran

Denn das Uran für deutsche Kernkraftwerke kommt aus der ganzen Welt. Zum Beispiel aus Kanada, aus dem 28 Prozent der Importe stammen. Oder aus Australien (23 Prozent), Russland und Kasachstan (zusammen 17 Prozent). Das fünfte wichtige Förderland ist der Niger mit acht Prozent Anteil. Uran ist also keine heimische Ressource. Und der Weltmarkt wird von diesen fünf Ländern zu mehr als drei Vierteln kontrolliert. Konkurrenz in der Nachfrage gibt es auch: Die USA, Frankreich, Japan und Russland brauchen das Uran genau so dringend wie Deutschland. China und Indien planen den Ausbau der Atomkraft, haben aber keine bedeutenden Lagerstätten in ihren Böden.

In den kanadischen Minen am McArthur River wurden im letzten Jahr mehr als 7000 Tonnen Uran aus den Stollen gekratzt. Glück auf, der Steiger kommt! Einfacher haben es die Australier, in deren Ranger Minen der Tagebau ausreicht. Den Humus beiseite geschoben, ein wenig gegraben, und schon bleiben im Vergleichszeitraum mehr als 4500 Tonnen. Uran ist aber leider keine Steinkohle, sondern ein giftiges Schwermetall. Die Belüftung der Bergwerke bläst radioaktiven Staub und gasförmiges Radon in die Umwelt. Sickerwasser aus riesigen Abraumhalten gefährdet das Grundwasser. Und bei der zum Beispiel in Kasachstan eingesetzten "In-Situ-Laugung" entstehen kontaminierte Schlämme, die in Becken gelagert oder wieder in den Boden gepresst werden. Hauptsache, das Zeug wandert nicht ins Grundwasser.

Als "Gelber Kuchen" nach Deutschland

Das geförderte Uranerz enthält nur einen kleinen Anteil des eigentlichen Urans. Der Transport aus weit entfernten Ländern wäre darum unwirtschaftlich. Vor Ort wird das geförderte Material zerkleinert und gemahlen oder die gewonnene Lösung gereinigt. Das Ergebnis ist ein gelbes Pulver, das etwa 70 Prozent Uran enthält und "Yellow Cake", also "Gelber Kuchen" genannt wird. Die Rückstände dieser Aufbereitung enthalten noch 85 Prozent der ursprünglichen Radioaktivität, Schwermetalle und Arsen. In der Wismut, Deutschlands einziger und ehemaliger Abbaustätte in Thüringen, wurden erhöhte Werte von Radium und Arsen gemessen. Im Hausstaub.

Für den Betrieb in Leichtwasserreaktoren muss der "Gelbe Kuchen" noch zum Brennstab werden. Russland, Frankreich, die USA, Großbritannien und Kanada vereinen 99 Prozent der Produktionskapazität von Uranhexafluorid, das später angereichert werden muss. Und nicht umsonst haben vier dieser Länder Atombomben. Für einen Kernbrennstab wird das Uran-Isotop 235 gebraucht. Im Natururan sind davon nur 0,7 Prozent enthalten. Für die Brennstäbe muss der Anteil durch Gasdiffusionsanlagen oder Zentrifugen auf bis zu fünf Prozent gesteigert werden. Und weil mit den selben Anlagen auch über 90 Prozent drin sind, aus denen dann Atombomben gebaut werden können, schaut die Welt ängstlich auf den Iran und dessen Willen, selbst die Verfahren zur Anreicherung durchzuführen. Zur friedlichen Nutzung für die Stromversorgung und zur kriegerischen durch Atomraketen führt technisch der gleiche Weg.

Problem des hochradioaktiven Abfalls

Im letzten Jahr hat Deutschland 3800 Tonnen Uran in Kernbrennstäben verbraucht. Pro Jahr fallen dadurch 417 Tonnen hochradioaktiver Abfall an. Der macht zwar von der Stoffmenge im Vergleich zu schwach- und mittelradioaktivem Abfall nur ein paar Prozent aus. Auf ihn entfallen aber 99 Prozent der Strahlung. Bis heute hat keiner eine Lösung für die sichere Lagerung dieses Mülls, der auch wegen seiner jahrzehntelangen Hitzeentwicklung ein Problem ist.

Durch den Abbau in den Minen, den Transport und die mehrfache Bearbeitung des Uranerzes werden genau wie in konventionellen Kraftwerken, die mit fossilen Ressourcen arbeiten, klimaschädliche Kohlendioxid-Emissionen freigesetzt. Pro Kilowattstunde Strom schwanken die Schätzungen von 33 Gramm CO2 / kWh (Quelle: Lobbyverband "Deutsches Atomforum") und über 60 Gramm CO2 / kWh (Quelle: Umweltschutzverband Greenpeace). Ein Klimaschoner ist Atomstrom damit nicht.

Vorrat für max. 70 Jahre

Und die Ressource Uran ist begrenzt. Bei einer statischen Entwicklung sind noch 60 bis 70 Jahre drin. Sollten aber China, Indien und westliche Industrienationen auf die Idee kommen, massiv neue Kraftwerke zu bauen, wird es eng. Dann ist noch viel früher Schluss mit dem Strom aus Uran.

(*) = in Wirklichkeit sind nur noch 15 AKWs in Betrieb, denn die Meiler Krümmel und Brunsbüttel sind wegen Pannen derzeit nicht am Netz.

Stern Logo Das könnte Sie auch interessieren

Wissenscommunity

Partner-Tools