Langzeitsicherheit eines Endlagers für hochradioaktiven Abfall kann in Deutschland nicht gewährleistet werden.
Eine Systemkritik von Joachim Gruber
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Zusammenfassung
Autobauer verstehen ihr Fach umfassender als Wissenschaftler die Langzeitsicherheit von nuklearen Endlagern.
In Deutschland handelt es sich um zwei Stufen der Sicherheit (3-stufiges Sicherheitskonzept in der Schweiz):
Charakteristischerweise ist schon Problem (1) bei der Asse fehleingeschätzt worden, obwohl es im Bereich einer erprobten Ingenieurstechnik liegt (Umweltdesaster im Atommülllager Asse II).
Im Fall der Langzeitsicherheit befinden wir uns in einem ganz frühen Stadium der Grundlagenforschung. In der angesprochenen Analogie zum Autobau befinden wir uns noch in der Zeit (im Jahr 1765), als James Watt seine erste funktionierende, explosionsgefährdete Dampfmaschine vorgestellt hat. Der Verbrennungsmotor lag 1 Jahrhundert jenseits des Horizonts, das sichere Fahrwerk ein weiteres Jahrhundert.
Zuerst einmal muß eine umfassende Grundlagenwissenschaft betrieben werden. Die mündet schließlich in eine Technik, die von Ingenieuren eingesetzt wird. Auch die braucht eine Testphase, um ihre "Kinderkrankheiten" zu überwinden. Erst wenn diese Phase erfolgreich abgeschlossen ist, hat man eine Verläßlichkeit, die wir heute im Autobau kennen (Untermauerung der Analogie).
Würden wir heute ein Enlager bauen, wäre das so, wie wenn James Watt die damaligen deutschen Straßen mit 40 Millionen Dampfwalzen bestückt hätte, von denen täglich welche explodierten (d.h. im Vergleich: eine große Population durch Strahlung geschädigt würde).
Mich als Wissenschaftler, der Jahrzehnte im nuklearen Establishment beschäftigt war, interessieren die folgenden Fragen:
1. Defizite - Open Data - Whistleblower
Die im folgenden benannten Akteure (Wissenschaftler, Politiker), sind Abkürzungen für bestimmte Positionen im System. Meine Kritik will Schwachstellen im System aufzeigen und bessern helfen, nicht ethisch-moralischer Appell sein. Ein gut aufgesetztes System kommt mit einem Minimum an solchen Appellen aus.
1. 1 Säulen des Status Quo: Endlagerwissenschaft im Kraftfeld zwischen Politik und Öffentlichkeit
Vgl. Verhältnisse in Japan:
In den USA fordert und lebt der Wissenschaftler traditionell mehr Freiheit und Kommunikation: So wie die deutschen Regierungen die Endlagerforschung, so hat die Bush-Administration alle Naturwissenschaften gegängelt. Daraufhin haben mehr als 15000 amerikanische Wissenschaftler (im Cache) ihre Legislative (den Congress) auf diese Unterhöhlung des amerikanischen wissenschaftlichen Standards aufmerksam gemacht. (siehe auch: Neal Lane, "The Civic Scientist", in Q&A, Public Interest Report, Fall 2011, Federation of American Scientists , im Cache)
Im gegenwärtigen, intransparenten System scheut die Politik nicht davor zurück, sich grundgesetzwidrig zu verhalten, wenn durch ihr Eingreifen ein Schaden eingetreten ist und weiterer Schaden abgewendet werden muß. Beispiel: Obwohl die Asse einzustürzen droht, verweigert die hessische Staatskanzlei seit mehr als 18 Monaten (Stand: 4. Dezember 2011) Akteneinsicht, welche aufklären könnte, welchen aus hessischen Nuklearbetrieben in die Asse gelieferten mittel- bis hochaktiven Abfall man bergen sollte (Quellen: "Streit um Atommülllager "Asse", defacto, Hessischer Rundfunk, 4.12.2011 (im Cache), V. Schmidt, "Auskunft über Asse-Müll verlangt", Frankfurter Rundschau, 6. 12. 2011 (im Cache))
http://www.fr-online.de/rhein-main/atommuell-spd-verlangt-auskunft-ueber-asse-muell,1472796,11267824,view,printVersion.html
Wie relevant diese Zwischenergebnisse tatsächlich sind, und wie nahe sie uns einer sicheren Endlagerung bringen, kann kein Wissenschaftler sagen, weil kein Wissenschaftler die volle Komplexität kennt. Erst die Techniker gewinnen mit ihrer Methode des "trial and error" einen Einblick in die relative Bedeutung der einzelnen durch die Wissenschaft aufgezeigten Prozesse.
Mit anderen Worten: Ein Teil der wissenschaftlich/technischen Gemeinschaft läßt sich von einer fachlich weniger qualifizierten Politik dazu bewegen, den sicherheitstechnisch notwendigen wissenschaftlichen Entwicklungsprozeß abzukürzen.
Beispiel 1: Ungeklärte Strahlenschäden im Steinsalz
Die Strahlung des hochradioaktiven Abfalls lädt das Steinsalz mit Energie auf. Wir wissen wenig über die Menge und die Auswirkung auf die Langzeitsicherheit, wenn sie sich entlädt.. Außerdem besteht zum jetzigen Zeitpunkt kein Handlungsbedarf. Trotzdem erklärt die Wissenschaft des nuklearen Establishments die Stabilität des Endlagergesteins Salz gegenüber radioaktiver Strahlung als bewiesen.
Beispiel 2: Mögliche radiologische Belastungen der Bevölkerung durch ein Endlager im Salzstock Gorleben (Quelle: Bericht zur Frage der politischen Einflussnahme auf den Zwischenbericht der PTB zur weiteren Erkundung des Standortes Gorleben (1983), im Cache):
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Abbildung: Dosisraten für Radionuklide (mit Halbwertszeit T > 65000 Jahre und Dosisrate > 0.1 mrem/a) in der Biosphäre nach vollständiger Radionuklidfreisetzung aus dem Endlager. 1 mrem = 0.01 mSv. Punkte: Dosisraten bei Freisetzung innerhalb eines Zeitraums nach Beladen des Endlagers, der um wenigstens ein Größenordnung kürzer ist als die Halbwertszeit des Radionuklids. Kurven: Dosisraten als Funktion der Zeit nach Beladen des Endlagers. Die Dosisraten wurden "ohne Transportkorrektur" berechnet, d.h. die Zeit für Wanderung der Radionuklide in die Biosphäre wurde als wesentlich kürzer als deren Halbwertszeit angesetzt. Am 2. 8.1982 schreibt Gerhard Memmert (damals Leiter, Institut für Energietechnik, Technische Universität Berlin und Mitglied im Projekt Sicherheitsstudien Entsorgung, PSE): "Für die Problemnuklide Tc, J, Np erscheint die Barrierewirkung des Deckgebirges zur Zeit nicht ausreichend." Weiterhin führt er aus, dass der Standort Gorleben nur "einer der zweitbesten" sein dürfte. (mehr in "G. Memmert, "Die Barrierewirkung des Deckgebirges im Raum Gorleben", DGM 40, 1996, H. 1, Seiten 16-25, Berechnungsgrundlagen) |
Seite 9, Absatz "Radiologische Auswirkungen", des Berichts: "Für die Berechnung der radiologischen Auswirkungen und die Formulierung des entsprechenden Kapitels 6.4. des Zwischenberichts war das Projekt PSE [1978 - 1985, Förderung durch das Bundesministerium für Forschung und Technologie, Bonn] unter Leitung des Hahn-Meitner-Instituts (HMI) zuständig. Entgegen dem Auftrag und dem eigenen Anspruch rechnete PSE nicht durchweg konservativ. Dennoch ergaben sich offensichtlich unakzeptable Strahlendosis-Ergebnisse, HMI legte sogar nahe, dass e[s] die Belastbarkeit der Ergebnisse konservativer Berechnungen grundsätzlich bezweifelt, um weitere Annahmen nicht-konservativ rechnen zu können. ... In der zusammenfassenden Bewertung finden sich keine quantitativen Angaben zu erwarteten Strahlendosen. Es wird auch nicht mehr darauf verwiesen, dass die Grenzwerte bei bestimmten Nukliden nicht eingehalten werden können."
Beispiel:
Beispiel: J. Knebel, "Faktor Forschung: Wie vielversprechend sind welche Forschungsansätze als Lösungsbeitrag zur Endlagerproblematik?", Vortrag beim Fachgespräch der Grünen "Soll Atommüll rückholbar endgelagert werden?", Berlin, 9.Mai 2011: Übermäßig optimistische Formulierungen suggerieren Fortschritte und Verständnis, anstatt auf die unbekannte Relevanz der Arbeiten hinzuweisen.
Kritik: Es ist wissenschaftlich nicht geklärt, wie nahe wir einer Lösung der Probleme sind.
Aussage: "Aussagen zur Langzeitsicherheit sind nur möglich durch das Verständnis der grundlegenden Prozesse. ... Entwicklung von hochsensitiven Analysen- und Speziationsmethoden für Actiniden/langlebige Spaltprodukte"
Kritik: Die Analysen und verwendeten Modelle (siehe Folie 7) vermitteln kein Verständnis der grundlegenden Prozesse. Sie sind vielmehr top-down-Modelle, also nur eine mit Verlusten behaftete Kodierung/Kompression der in Experimenten gewonnenen Daten.
Kritik:
Beispiel: G. Memmert, "Die Barrierewirkung des Deckgebirges im Raum Gorleben", DGM 40, 1996, H. 1, Seiten 16-25
Das Deckgebirge des Salzstocks Gorleben ist ungewöhnlich stark gestört, und damit behindert es die Radionuklidausbreitung unzureichend im Vergleich zu den Deckgebirgen anderer Salzstöcke auf der Liste von G. Lüttig.
G. Memmert berechnete die Radionuklidausbreitung innnerhalb des Deckgebirges und aus ihm hinaus -und die daraus resultierenden Dosisraten- unter einer Reihe von einschränkenden Annahmen. Dabei ignorierte er damals bereits in Monographien dargestellte wesentliche geochemische Prozesse bei der Wanderung von Radionukliden. Seine Ergebnisse sind daher weder konservativ noch verläßlich. Im Gegensatz zu seinen Aussagen im PSE schließt er seine (der Fachöffentlichkeit zugängliche) Publikation u.a. mit den Sätzen:
"Das Deckgebirge über einem Salzstock ist bei einer Dicke von etwa 250 m bis 300 m eine sehr effektive Barriere für Schadstoffe, die möglicherweise aus einer Deponie im Salzstock austreten können. Die Wirksamkeit dieser Barriere läßt sich ohne aufwendige und detaillierte Rechnungen ermitteln. Benötigt werden dazu lediglich Daten, welche die Verteilung der im Deckgebirge gelösten Mineralsalze beschreiben, sowie Grundwassermengen und Salzfrachten, die aus dem Deckgebirge in die Vorfluter austreten. Alle diese Daten sind im Beispiel des Salzstocks Gorleben bekannt.
...
Aus allem wird deutlich, wie außerordentlich groß das Sicherheitspotential des Endlagers allein durch die Struktur des Deckgebirges einzuschätzen ist."
Die Politik hat die Beschränkungen der Analyse von G. Memmert ignoriert, ohne daß der Autor sie öffentlich zur Rechenschaft gezogen hätte. Es gab schlicht kein Forum, auf dem diese Diskussion hätte laufen können. Open Data legt die Basis zu solchen Foren. Seit Jahrzehnten in den USA (z.B. PubMed, OSTI) und seit geraumer Zeit in Europa gibt es eine Reihe von Ansätzen zu Open Data, allerdings nicht auf dem Gebiet der Langzeitsicherheitsforschung.
Nach meiner Erfahrung schätzt die amerikanische Kultur -wesentlich ausgeprägter als die deutsche- selbstbewußte, autonome Arbeit. Ein damit zuweilen einhergehender Verlust von Position, Einkommen und gesicherter Existenz wird als ethisch integre Standhaftigkeit und nicht als Niederlage gewertet. Ist man dadurch weit mehr als der üblichen psychosozialen Belastung ausgesetzt, wird das mit Anerkennung gewürdigt.
Ein Beispiel mag die hier angesprochenen Probleme und ihre Lösung illustrieren, obwohl es nicht aus dem Bereich der Wissenschaft stammt: Mutiger Widerstand gegen
findet letztendlich Bewunderung. The Lessons of Vietnam: Hugh Thompson in Hardtalk, BBCWorld, 26.5.2004 (im Cache: mp3-audio-Teil 1 (15 MB), mp3-audio-Teil 2 (12 MB), QuickTime-video-Teil 1 (60 MB), QuickTime-video-Teil 2 (59 MB)).
Eine gravierende Folge der selbstgewählten wissenschaftlichen Isolation scheint mir eine Jahrzehnte andauernde Rückständigkeit zu sein:
Weil deutsche geochemische Modelle (Beispiel: EMOS der GRS) zu einfach sind, schließen sie immer noch wesentliche, in der internationalen fachübergreifenden Literatur dokumentierte Formen des Versagens von Endlagern aus (die geologisch/geochemische Selbstorganisation). Aus diesem Grund ist heute weder der AkEnd noch die Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) in der Lage, zeitgemäße Arbeiten zur Erforschung der Langzeitsicherheit zu formulieren. Trotzdem wird sie von der Bundesregierung dazu eingesetzt (Vorläufige Sicherheitsanalyse Gorleben).
Beispiel 1:
An der Indiana University Bloomington hat die international sehr angesehene Arbeitgruppe um Peter J. Ortoleva im Jahr 2002 ein mögliches immer wiederkehrendes Bersten von Endlagerbarrieren vorhergesagt, ein Oszillieren zwischen Öffnen und Schließen in geologischen Zeiträumen. Treibende Kraft für die Oszillation ist der Druckaufbau durch Kohlenwasserstoffe. In den langen Zeiten zwischen dem Bersten sehen die Barrieren intakt aus.
Damit widerspricht Ortoleva dem pauschalen Argument, welches die Endlagergeologen verwenden:
Wenn eine geologische Formation eine Million Jahre alt ist, dann bleibt sie über weitere eine Million Jahre genau so, wie wir sie gerade angetroffen haben.
Der Grund für diese Fehleinschätzung: Anders als die Ingenieursgeologie hat die deutsche Endlagergeologie exakte Wissenschaften, wie Physik und Mathematik, noch nicht ausreichend eingebunden, und das möglicherweise deshalb, weil unzureichend Öffentlichkeit hergestellt wird, die das einfordern könnte.
Beispiel 2:
Es gibt geochemische Vorgänge (die Bildung von Konzentrationsschockwellen), welche es den Radionukliden ermöglichen, sich wieder zu sammeln (aufzukonzentrieren, wie in der Vielkomponenten-Chromatographie beschrieben), nachdem sie das Endlager verlassen haben. Eine geringfügige Leckage kann sich auf diesem Weg zu einem sekundären Radionuklidlager entwickeln. Dieser Prozeß kann in geologischen Zeiträumen prinzipiell alle Barrieren durchbrechen und in die Biosphäre eindringen. (mehr)
I. 2 Die Rolle von Open Data - Open Government - Open Science
Diesem Dilemma in der amerikanischen Bundesregierung hat sich Barack Obama gewidmet: In einer "Regierungsdirektive" im Dezember 2009 hat er die Bundesbehörden verpflichtet, Transparenz und Bürgerbeteiligung zum politischen Kerngeschäft zu machen.
Der Status Quo und das damit einhergehende unterentwickelte Problembewußtsein innerhalb der deutschen Langzeitsicherheitsforschung werden erschüttert, sobald sich das Prinzip Open Data auch in dieser Wissenschaft durchgesetzt hat (dazu muß alle Information sowohl auf Deutsch als auch auf Englisch vorliegen, damit beide Kulturkreise einbezogen werden). Einige Verfahren und IT-Hilfsmittel dafür existieren schon. Insbesondere werden sich voraussichtlich folgende Fortschritte einstellen:
Open Data in der Wissenschaft, d.h. ein entgeltfreier Zugang im Internet zu allen öffentlich finanzierten Forschungsarbeiten in von Computern durchsuchbarem Format wird dazu ermuntern,
Neue Lösungsansätze werden häufig nach dem Wiki-Prinzip ("Crowdsourcing") entwickelt. Ein Teil unserer bisher großzügig ungezielten sozialen Energie wird dahin ausgerichtet werden (Clay Shirky: "How cognitive surplus will change the world"). Aber auch ein ganzes Gebiet neuer Arbeitsplätze wird sich auftun, weil die IT-gestützte Wissensverarbeitung ein wesentlicher Wirtschaftszweig werden wird.
Beispiele
Nachdem Deutschland seinen Rückstand auf dem hier betrachteten Gebiet aufgeholt hat, könnten wir zusammen mit der internationalen Forschung und begleitet von Open-Data-Aktivität in den folgenden Jahrzehnten das sich selbstorganisierende geologisch/geochemische System lenken lernen. Erst dann sind die geochemisch/geologischen Voraussetzungen dafür gegeben, Projekte zur Langzeitsicherheitsanalyse zu formulieren.
I. 3 In Deutschland fehlt der Whistleblowerschutz.
Ein gesetzlich verankerter Whistleblowerschutz ist somit eine notwendige Ergänzung zu Open Data.
2. Zusammenfassung und Ausblick
2.1 Status Quo
Die deutsche Endlagergeochemie, wesentlicher Teil der Langzeitsicherheitsforschung, ist auf dem internationalen Stand der 1980er Jahre stehengeblieben.
Gründe dafür sind nach meiner Erfahrung
Im Zusammenwirken mit diesen Einflußgrößen konnte politischer Druck die Wissenschaftsstandards unterhöhlen. Die Folge ist eine katastrophale Gefährdung der Bevölkerung von bisher ungekanntem Ausmaß.
2.2 Open Data: Unzeitgemäße Bürgerbeteiligung im Grünen Fachgespräch "Soll Atommüll rückholbar endgelagert werden?"
Aus dem Blog "Grüne Bürgerbeteiigung" erkenne ich, daß die Grünen prinzipiell Open Data auch in der Endlagerforschung etablieren könnten.
![]() Photo (im Cache) aus einer Serie, aufgenommen am Tag des Fachgesprächs (9.5.2011) |
Im Fachgespräch der Grünenfraktion im Bundestag "Soll Atommüll rückholbar endgelagert werden?", im Cache, (Fachbeitrag, im Cache) mit den Vorträgen von
haben die Grünen versäumt, internetgestützte Formen von Transparenz und Bürgerbeteiligung in dieses Gebiet einzuführen.
Ich bin auf die nächsten Schritte gespannt. |
Das Bundesamt für Strahlenschutz hat damit begonnen, zeitnahe endlagerrelevante Dokumente ins Internet zu legen (Beispiel: Endlager). Ebenso verfährt die Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit mit ihren eigenen Publikationen (Beispiel: Projekte zur Endlagersicherheit). Das sind Anfänge. Wir brauchen Verbesserungen und Weiterführung.
3. Thesen
muß -dem über Jahrzehnte etablierten Beispiel der USA folgend- im Internet kostenlos erreichbar sein.
Beispiel: Information Bridge, DOE Scientific and Technical Information.
Beispiel: Stand der Freigaben im Gorlebendialog (verlinkte Seite ist nicht mehr auf dem Server www.gorlebendialog zu finden, im Cache, Stand 18.7.2011).
Aus demselben Grund wird die deutsche Endlagerforschung, wie sie von Detlef Appel und Joachim Knebel vertreten wird, von international führenden Wissenschaftlern ignoriert werden. Ein angemessenes Peer Review der deutschen Forschung, z.B. der Vorläufigen Sicherheitsanalyse Gorleben (VSG), wird es daher nicht geben.
Beispiel 1: Die geringe Qualität der Arbeiten von J. Knebel wurde bereits oben charakterisiert.
Beispiel 2: D. Appel -ebenso wie der AkEnd oder Michael Sailer)- sieht nicht die international diskutierte Komplexität (Details).
Es wird ein sehr langer Weg werden, und vielleicht können die Grünen in die richtige Richtung weisen. Im erwähnten Fachgespräch und im 10-seitigen Fachbeitrag dazu ist deutlich geworden, wie schwer es sogar die Grünen haben werden, die deutsche Endlagerforschung aus der wissenschaftlichen Sackgasse zu führen. Ihnen fehlt -vorwiegend historisch bedingt- eine ausreichend tragfähige, lobbyunabhängige Beraterbasis. Die wird zum Implementieren folgender Vorschläge nötig sein.
4. Vorschläge
Wir müssen unsere Endlagerforschung erst aus eigenen -deutschen- Kräften von der wissenschaftlichen Unattraktivität befreien. Die Vorträge von Marcos Buser und Stefan Wenzel weisen m. E. bereits in die richtige Richtung.
Um das Gebiet für Wissenschaftler benachbarter Disziplinen attraktiv zu machen, muß ein Paradigmenwechsel stattfinden. Ein Vorschlag in diesem Sinne wäre,
Beispiel: Human Genome Project (HUGO)
5. Links zur Vertiefung
6. ANHANG: Vorschläge zum Fachgespräch der Grünen "Soll Atommüll rückholbar endgelagert werden?"
Einen Teil dieser Vorschläge (live stream, video on demand, Blog) habe ich einige Tage vor der Veranstaltung per Email an den Organisator (Bündnis 90 / Die Grünen - Arbeitskreis 2) geschickt.
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44. Sitzung des Petitionsausschusses des deutschen Bundestags "Biotechnologie und Nukleare Ver- und Entsorgung", 26. Sept. 2011 |
Im Sinne von Obamas Government Directive (mehr) und Open Data sollte das Fachgespräch als live-stream und als video on demand im Internet sein, wie -nebenstehend- die 44. Sitzung des Petitionsausschusses oder die Plenarsitzungen des deutschen Bundestags. Die Hilfsmittel dazu bieten die technische Ausrüstung des Veranstaltungssaals und die Mediathek des Deutschen Bundestags.
Beispiele:
Ich würde empfehlen, an das Fachgespräch einen Blog zu koppeln, auf dem die inhaltliche Diskussion in der breiten Öffentlichkeit weitergeführt werden kann. Obama liefert dazu ein Beispiel. |
Version: 12.1.2012