Stilllegung und Abbau des Kernkraftwerkes

Durch die 13. Atomgesetz-Novelle ging die Berechtigung zum Leistungsbetrieb (Stromproduktion) der Kernkraftwerke verloren. Bevor der Rückbau starten konnte, mussten hierfür zunächst Stilllegungsgenehmigungen erteilt werden. Bis dahin galten weiterhin die Betriebsgenehmigungen und die Anlagen befanden sich im Nachbetrieb. Es handelt sich also um einen Zwischenzustand nach Abschalten der Anlagen, aber vor dem Rückbau. In dieser Phase nach dem Abschalten werden z.B. Brennelemente in die Brennelemente-Zwischenlager verbracht.

Der Restbetrieb folgt auf den Nachbetrieb und endet mit der Entlassung aus der atomrechtlichen Aufsicht. Der Restbetrieb umfasst die abschnittsweise Stillsetzung nicht mehr benötigter Systeme und Anlagenteile und deren Abbau bis zur abschließenden Entlassung der Anlage aus der atomrechtlichen Aufsicht. 

Zunächst müssen Genehmigungsverfahren mit Beteiligung der Öffentlichkeit durchgeführt werden. Der Rückbau erfolgt dann – nach Vorliegen der jeweiligen Stilllegungsgenehmigungen – in mehreren Schritten. Es dürfen nur Systeme und Komponenten abgebaut werden, die für den Restbetrieb nicht mehr benötigt werden und die formal und technisch stillgesetzt sind. Das Zerlegen der Komponenten erfolgt teilweise ferngesteuert. Zum Teil werden die Arbeiten zur Abschirmung der radioaktiven Strahlung auch unter Wasser ausgeführt.

Leicht kontaminierte Anlagenteile erhalten nach ihrem Abbau eine chemische und / oder mechanische Reinigung (Dekontamination). Nach weiterer Bearbeitung (Zerlegung und Sammlung nach Materialart) können sie mit unterschiedlichen Verfahren auf Radioaktivität geprüft und schadlos verwertet werden. Wenn die in der  StrahlenschutzverordnungÖffnet sich in einem neuen Fenster festgelegten Freigabewerte eingehalten sind, erfolgt die Freigabe durch die Behörde. Dadurch werden diese Teile in den Wertstoffkreislauf zurückgeführt (siehe auch Freigabeverfahren).

Ist keine Freigabe möglich, können die Anlagenteile der schadlosen Verwertung im kerntechnischen Bereich zugeführt werden. Sie werden vor Ort verpackt und an behandelnde Einrichtungen abgegeben, die aus den Wertstoffen neue Teile fertigen, welche anschließend erneut in der Kerntechnik eingesetzt werden können, wie z.B. Abfallbehälter für radioaktive Abfälle.

Kontaminierte oder aktivierte Teile, die aufgrund ihrer Aktivität nicht schadlos verwertet werden können, werden vor Ort zerlegt, konditioniert, verpackt, ggf. zwischengelagert und gehen dann in das Bundesendlager Schacht Konrad oder das künftige Endlager für hochradioaktive Abfälle, sobald diese fertiggestellt sind.

Der Rückbau eines Kernkraftwerks ist generell deutlich aufwändiger als der Rückbau herkömmlicher Industrieanlagen. Der Umgang mit zum Teil radioaktiv belasteten Materialien und Anlagenteilen erfordert eine gründliche Planung, spezielles Gerät und ausgebildetes Personal. Es sind strenge gesetzliche Auflagen einzuhalten. Die Arbeiten werden durch Aufsichtsbehörden und Gutachter kontinuierlich begleitet und überwacht.

Der Rückbau eines Kernkraftwerkes einschließlich der notwendigen Genehmigungsverfahren dauert erfahrungsgemäß mindestens 15 bis 20 Jahre. 

Der Schutz von Mensch und Umwelt sowie die Sicherheit und Gesundheit des am Rückbau beteiligten Personals stehen an erster Stelle. Alle Arbeiten werden so organisiert und auszugeführt, dass die Strahlenbelastung für die vor Ort tätigen Personen so gering wie möglich ist. Personal, Arbeitsgeräte und Umgebung werden regelmäßig auf eventuelle Strahlenbelastung untersucht. 

Nach den strahlenschutzrechtlichen Bestimmungen besteht die Möglichkeit der Dekontamination und anschließenden Freigabe der intakten Gebäude. Dies bedeutet, dass sie „von innen“ leergeräumt und gereinigt werden und die eigentlichen Gebäude erst nach Abschluss des Freigabeverfahrens konventionell abgerissen oder einer anderen Nutzung zugeführt werden können.

Durch eine Dekontamination (= Entfernung radioaktiver Verunreinigungen auf Personen oder Objekten) wird zum einen die Strahlenbelastung für das Personal beim Rückbau reduziert und zum anderen die Radioaktivität soweit reduziert, dass eine Freigabe möglich werden kann (siehe auch Freigabeverfahren). Durch die Freigabe kann das Gesamtvolumen des Abfalls, der endgelagert werden muss, deutlich reduziert werden (siehe auch Entsorgung).

Es gibt verschiedene Verfahren, die bei einer Dekontamination zum Einsatz kommen: Hochdruckreinigung mit Wasser oder Dampf, Sandstrahlen, chemische Verfahren mittels Säuren. Diese Verfahren bieten sich an, wenn die radioaktive Verunreinigung nur oberflächlich gebunden ist. Bei tieferliegenden Rückständen kommt auch ein Oberflächenabtrag in Betracht wie z.B. Abfräsen.

Nach den bisherigen Erfahrungen schwanken die Kosten für den Nachbetrieb und Rückbau eines Kernkraftwerks je nach Größe, Alter und Betriebsstunden der Anlagen zwischen 500 Millionen und 1 Milliarde Euro.

Die Betreiber der Kernkraftwerke tragen diese Kosten vollständig. Sie sind gesetzlich verpflichtet, Rückstellungen in ausreichender Höhe für den Rückbau zu bilden.

Die Rückstellungen werden während des Betriebs der Anlagen gebildet. Sie umfassen die Kosten aller Schritte des Nachbetriebs, der Stilllegung, und des Abbaus bis zum vollständigen Rückbau. Sie werden jährlich anhand laufender Verträge, Gutachten und Aussagen interner und externer Experten aktualisiert und von einem unabhängigen Wirtschaftsprüfer geprüft.

Materialien oder Gebäudeteile, bei denen aufgrund ihres Verwendungszweckes oder -ortes ausgeschlossen werden kann, dass eine Kontamination vorliegt, unterliegen nicht der strahlenschutzrechtlichen Überwachung und damit auch nicht der Freigabe nach Strahlenschutzverordnung (StrlSchV). Hier spricht man von Herausgabe. Es handelt sich um Stoffe, Gegenstände, Gebäude oder Bodenflächen, die insbesondere nicht aus dem Kontrollbereich stammen.

Die Freigabe ist ein behördlicher Verwaltungsakt, der Stoffe, die der atom- und strahlenschutzrechtlichen Überwachung unterliegen, aus dieser entlässt. Nach § 3 des Strahlenschutzgesetzes kann die Radioaktivität eines Stoffes außer Acht gelassen werden, wenn diese festgelegte Freigrenzen unterschreitet und der Stoff freigegeben wurde. Eine Freigabe kann damit nur erfolgen, wenn die Freigabewerte eingehalten werden und die Freigabe, als Verwaltungsakt, erfolgt ist.

Rechtlich gesehen verliert das Material mit einer Freigabe seine Einordnung als radioaktiver Stoff und unterliegt ab diesem Zeitpunkt dem Kreislaufwirtschaftsgesetz.

Die Freigabe basiert auf dem Kriterium der geringfügigen Dosis (auch als triviale Dosis bezeichnet). Demnach kann eine Dosis, egal woher sie kommt, für eine Einzelperson als geringfügig angesehen werden, wenn sie im Bereich von wenigen 10 Mikrosievert pro Jahr liegt. Da in diesem Bereich keine Maßnahmen eine signifikante Reduzierung der Dosis für den Einzelnen oder die Allgemeinheit bewirken würden, können Stoffe, deren radioaktive Strahlung eine Dosis von 10 Mikrosievert verursacht, von behördlicher Kontrolle ausgenommen werden. Dies entspricht dem Prinzip, dass Kleinigkeiten nicht unter gesetzliche Regelungen fallen („de minimis non curat lex“).

Zum Vergleich:

Die Dosis durch die natürliche Strahlenexposition liegt in Deutschland bei rund 2.100 Mikrosievert im Jahr. Zusätzliche Dosisbeiträge im Bereich von etwa 10 Mikrosievert ergeben sich z.B. bereits durch einen Flug auf die kanarischen Inseln oder einen einwöchigen Skiurlaub in den Alpen. Auch einfache Röntgenaufnahmen verursachen Dosiswerte von einigen 10 bis 100 Mikrosievert, CT-Untersuchungen sogar bis zu 10.000 Mikrosievert. Aufgrund der hohen Variabilität der vorgenannten Strahlenexposition ist die aus einer Freigabe maximal resultierende zusätzliche effektive Dosis von 10 Mikrosievert im Kalenderjahr so gering, dass sie im Vergleich zu den Dosisschwankungen, die eine Einzelperson pro Jahr aufgrund ihres Lebenswandels im Umfeld natürlicher Umgebungsstrahlung zwangsläufig erfährt, nicht identifizierbar und somit vernachlässigbar klein ist.

Zur praktischen Umsetzung für die Freigabe ist es erforderlich, aus dem Dosisrichtwert (10 Mikrosievert/Jahr) messtechnisch erfassbare Größen wie die Gesamtaktivität (Aktivitätskonzentration) abzuleiten. Hierzu werden Annahmen über Expositionsszenarien und Expositionspfade einschließlich der einzelnen Parameter, die diese Pfade detailliert beschreiben, getroffen. Die niedrigste (konservativste) sich aus einem Expositionsszenario bzw. Expositionspfad ergebende Aktivitätskonzentration ist als Freigabewert in der Strahlenschutzverordnung festgelegt. Um die in der Strahlenschutzverordnung festgelegten Freigabewerte zu erreichen, dürfen die Stoffe nicht zielgerichtet vermischt oder verdünnt werden (Vermischungsverbot).

Wie die Strahlenbelastung von 10 Mikrosievert einzuschätzen ist, zeigt die Infografik.

Alle Materialien, die uneingeschränkt freigegeben sind, können in allen in Frage kommenden Bereichen wiedereingesetzt werden. Abfälle unterliegen dabei den Vorschriften des Kreislaufwirtschaftsgesetzes und der einschlägigen Rechtsverordnungen. Mineralische Abbruchabfälle wie z.B. Beton oder Bauschutt können beispielsweise nach Aufbereitung als Ersatzbaustoff im Tiefbau eingesetzt werden. Auch Metallschrott kann dem Wirtschaftskreislauf wieder zugeführt werden. Durch die Rückführung in die Kreislaufwirtschaft werden auf diese Weise natürliche Ressourcen geschont.

Bei einer spezifischen Freigabe werden bestimmte Expositionspfade von Materialien ausgeschlossen, z.B. die Weiterverwendung von kontaminierten Gegenständen als Werkzeug oder Gebrauchsgegenstand. Aus diesem Grund können im Rahmen der spezifischen Freigabe z.B. Abfälle aus dem Rückbau eines Kernkraftwerkes auf eine Deponie verbracht werden. Materialien, deren Deponierung gemäß Deponieverordnung nicht zulässig ist, können durch Verbrennung entsorgt werden. Für diese Entsorgungspfade gelten detaillierte Festlegungen, z.B. spezifische Anforderungen an die Deponien und Verbrennungsanlagen.

Als Freimessen wird der messtechnische Nachweis bezeichnet, dass das freizugebende Material die in der Strahlenschutzverordnung festgelegten Freigabewerte einhält (Entscheidungsmessungen).

Das Verfahren zum Nachweis der Einhaltung der jeweiligen Freigabewerte richtet sich nach Art und Beschaffenheit der Stoffe.

Im Vorfeld der Entscheidungsmessungen werden Voruntersuchungen (Orientierungsmessungen) zur Gesamtbeurteilung herangezogen. Hierfür werden an repräsentativen Stellen des Materials Proben genommen. Die Durchführung der Orientierungsmessungen erfolgt in Abhängigkeit der Materialarten und Materialabmessungen mit unterschiedlichen Messverfahren.

Folgend wird auf Basis der Entscheidungsmessungen die Freigabefähigkeit des Materials festgestellt. Das Messverfahren wird dabei in geprüften Betriebsanweisungen geregelt, in denen die Randbedingungen für die Messungen beschrieben sind.

Die Kontrolle der Entscheidungsmessungen – sowie weiterer freigaberelevanter Festlegungen - erfolgt durch die atomrechtliche Aufsichtsbehörde.

Im Rahmen des Freigabeverfahrens finden Kontrolltätigkeiten der atomrechtlichen Aufsichtsbehörde und des gemäß § 20 Atomgesetz beauftragten Sachverständigen statt:

• Vor-Ort-Kontrolle von Probenahmen,
• Begleitende Kontrollen während der Freimessungen,
• Kontrolle der Freigabedokumentation.