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Vom Meer zum Tiefenlager: Lösungen zur Entsorgung radioaktiver Abfälle

Seit Beginn der Nutzung der Kernenergie stellt sich die Frage nach der Entsorgung radioaktiver Abfälle. In den letzten Jahrzehnten wurden verschiedene Lösungen erwogen, ausprobiert, entwickelt und erforscht. Heute weiss die Schweiz, wie sie ihre nuklearen Abfälle verwahren will: in einem geologischen Tiefenlager.

Meer mit Schiff am Horizont

Für schwach- und mittelaktive Abfälle war die Entsorgungslösung lange Zeit die Versenkung im Meer, auch Verklappung genannt. Die USA praktizierten dieses Verfahren erstmals 1946 im Pazifik, weitere Länder folgten. Zwischen 1969 und 1982 beteiligte sich auch die Schweiz an internationalen Versenkungsaktionen und entsorgte dabei insgesamt 5321 Tonnen schwach- und mittelaktive Abfälle an drei Standorten im Nordatlantik. 99,9 Prozent des Gewichts entfielen dabei auf die Beton- und Stahlverpackungen. Die Schweizer Abfälle stammten zu rund 40 Prozent aus Kernkraftwerken und zu 60 Prozent aus der Medizin, Industrie und Forschung.

Der tiefe Meeresgrund als Lösung

1975 verbot die Londoner Konvention die Versenkung von hochaktivem Material im Meer. Bei schwach- und mittelaktiven Abfällen hingegen herrschte weiterhin der Konsens, dass die Verklappung die beste und sicherste Entsorgungslösung sei. In den Tiefen des Ozeans, weit weg von der Küste und fernab des menschlichen Lebensraums, sollte das radioaktive Material zerfallen (siehe Textbox).

In den 1970er-Jahren regte sich gesellschaftlicher und politischer Widerstand gegen diese Art der Entsorgung. Im Jahr 1983 einigten sich die Vertragsstaaten der Londoner Konvention auf ein freiwilliges Moratorium zur Verhütung der Ozeanverschmutzung. Die meisten Staaten, darunter auch die Schweiz, verzichteten danach auf weitere Verklappungen. Im Jahr 1992 verbot die OSPAR-Konvention zum Schutz der Meeresumwelt die Entsorgung von schwach- und mittelaktiven Stoffen im Nordostatlantik; im Jahr 1993 folgte ein weltweites Verbot.

Karte mit Versenkungsstandorte
Karte der Versenkungsstandorte

Bisher keine Hinweise auf Umweltschäden

Im Jahr 1981 begann die Nuclear Energy Agency (NEA) mit dem Überwachungsprogramm CRESP (Co-ordinated Research and Environmental Surveillance Programme) die Auswirkungen der Verklappungen auf die Meeresumwelt und die menschliche Gesundheit zu erforschen. Schweizer Forschende unterstützten das Programm. Der Schlussbericht aus dem Jahr 1995 fand keine Hinweise auf Umweltschäden und berechnete Dosen für die Bevölkerung, die 0,002 Prozent des in der Schweiz geltenden Grenzwerts (1 mSv) entsprachen.

Aktuell sucht ein internationales Team rund um die französische Forschungsorganisation CNRS (Centre national de la recherche scientifique) im Nordostatlantik nach versenktem radioaktivem Abfall. Sie haben viele der einst versenkten Fässer geortet und ergründen nun, welchen Einfluss die Verklappungen auf das lokale Ökosystem hatten (Forschungsmission NODSSUM).

Wie viel Radioaktivität ist aus der Verklappung noch übrig?

Der Grossteil an Radioaktivität der im Meer verklappten Abfälle aus der Schweiz stammte vom Wasserstoffisotop Tritium (3H). Radioaktive Stoffe reduzieren sich pro Halbwertszeit um die Hälfte. Dieser Faktor war ausschlaggebend für den damaligen Entscheid, schwach- und mittelaktive Stoffe im Meer zu entsorgen. Für das von der Schweiz versenkte Tritium, das hauptsächlich aus der Medizin, Industrie und Forschung stammte, bedeutet das: Bei einer Halbwertszeit von 12,3 Jahren sind die damals eingelagerten Abfälle bis 2025 bereits zu mehr als 90 Prozent zerfallen. Im Jahre 2050 wird mehr als 98 Prozent der Strahlung abgeklungen sein. Zudem stellt die Betastrahlung des Tritiums keine Gefahr für Meerestiere dar: Die Strahlung ist weich und wird im Wasser nach wenigen Mikrometern gestoppt; das Meereswasser schützt Flora und Fauna also sehr effektiv. Tritium zerfällt in das stabile, ungefährliche Edelgas Helium (3He).

Änderung der gesetzlichen Grundlage

Der Entsorgungsnachweis muss von den Entsorgungspflichtigen erbracht werden und wird seit 1978 gesetzlich verlangt. Er stellt seither eine Grundvoraussetzung für den Betrieb von Kernanlagen in der Schweiz dar. Der Entsorgungsnachweis legt dar, dass die Entsorgung der in der Schweiz anfallenden radioaktiven Abfälle in einer bestimmten geologischen Schicht grundsätzlich machbar ist. Der Entsorgungsnachweis ist keine Bewilligung und keine Standortwahl für ein Tiefenlager. Er zeigt lediglich auf, dass ein genügend grosser, geeigneter Gesteinskörper existiert, in dem ein geologisches Tiefenlager gebaut werden könnte.

Der Gesetzgeber wollte sich mit dem Einfordern des Entsorgungsnachweises frühzeitig vergewissern, dass eine spätere sichere Entsorgung der radioaktiven Abfälle in der Schweiz grundsätzlich gewährleistet ist. Die sichere Entsorgung von radioaktiven Abfällen an einem konkreten Standort muss unabhängig vom Entsorgungsnachweis stufenweise im kernenergierechtlichen Bewilligungsverfahren nachgewiesen werden. Dies erfolgt anhand eines konkreten Lagerprojektes und aufgrund standortspezifischer Untersuchungen.

Im Jahr 1988 hat der Bundesrat den Entsorgungsnachweis für schwach- und mittelaktive Abfälle gutgeheissen. Die Nagra hatte diesen Nachweis gestützt auf ein mögliches Lager in den Mergeln des Oberbauenstocks (Kanton Uri) erbracht. Ende 2002 reichte die Nagra das Gesuch für den Entsorgungsnachweis für hochaktive Abfälle ein. Das Gesuch basierte auf dem Opalinuston des Zürcher Weinlandes. Im Jahr 2006 hiess der Bundesrat auch diesen Entsorgungsnachweis gut. Damit bestätigte der Bundesrat, dass die Entsorgung aller radioaktiven Abfälle in der Schweiz prinzipiell möglich ist.

Mit dem international absehbaren Verbot der Meeresversenkung wurden auch die gesetzlichen Grundlagen in der Schweiz angepasst. Bereits in der Version des Strahlenschutzgesetzes von 1991 ist vorgeschrieben, dass radioaktive Abfälle – auch schwach- und mittelaktive – grundsätzlich im Inland entsorgt werden müssen.

Im Jahr 1999 beauftragte das Eidgenössische Departement für Umwelt, Energie, Verkehr und Kommunikation (UVEK) die Expertengruppe «Entsorgungskonzepte für radioaktive Abfälle» (EKRA) damit, die verschiedenen damals diskutierten Entsorgungsmethoden zu prüfen. In ihrem Abschlussbericht aus dem Jahr 2000 empfahl die EKRA die geologische Tiefenlagerung als sichere Lösung für die Endlagerung von allen Arten radioaktiver Abfälle.

Eine jahrzehntelange Suche

Damit intensivierte sich die seit den 1980er Jahren laufende, von der Nagra koordinierte Suche nach geeigneten Standorten für ein Tiefenlager. Im Jahr 2008 startete das offizielle Sachplanverfahren mit sechs Vorschlägen für Standortregionen. Es folgten vertiefte Untersuchungen hinsichtlich Geologie, Langzeitentwicklung und Sicherheit, und die Beurteilung der Nagra-Vorschläge und -Unterlagen durch das ENSI. Im September 2022 gab die Nagra bekannt, dass sie das Gebiet Nördlich Lägern als optimalen Standort empfiehlt. Ausschlaggebend war das Vorkommen einer besonders günstigen und mächtigen Tonschicht, des Opalinustons, der den langfristigen Einschluss der Abfälle und radioaktiven Stoffe gewährleistet.

Im Jahr 2024 reichte die Nagra beim Bundesamt für Energie (BFE) zwei Rahmenbewilligungsgesuche ein: eines für das geologische Tiefenlager für radioaktive Abfälle und eines für die Brennelementverpackungsanlage. Das ENSI prüfte die Unterlagen in der Folge auf Vollständigkeit und erstellte zu Händen des BFE eine Stellungnahme. Die Nagra setzte daraufhin die vom BFE angeordneten Nachforderungen um.

Aktuell beurteilt das ENSI die Gesuche inhaltlich, danach werden weitere Bundesbehörden, die betroffenen Gemeinden und anschliessend auch die Öffentlichkeit Stellung nehmen. Darauf basierend wird der Bundesrat voraussichtlich im Jahr 2029 seine Entscheide zu den Rahmenbewilligungen fällen. Das Parlament muss die Entscheide genehmigen. Gegen den Beschluss kann ein fakultatives Referendum ergriffen werden. Bei einem positiven Entscheid der Volksabstimmung kann der Bau des Tiefenlagers in den 2040er-Jahren beginnen; ab dem Jahr 2050 könnten die ersten radioaktiven Abfälle eingelagert werden.

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