Mit der Unterzeichnung des New-START-Abkommens haben sich Russland und die USA im März auf Abrüstungsmaßnahmen für die kommenden zehn Jahre verständigt. Unter anderem sieht der Vertrag vor, die Anzahl der atomaren Sprengköpfe von 2702 (USA) beziehungsweise 4834 (Russland) auf je 1550 zu reduzieren. Darüber hinaus sollen ab dem Jahr 2018 beide Länder ihren Vorrat an waffenfähigem Plutonium um jeweils 34 Tonnen „verringern“. Aber kann der hochgefährliche Stoff tatsächlich unschädlich gemacht werden?

Im Laufe des Kalten Krieges wurden weltweit rund 250 Tonnen Plutonium separiert, um damit Atomsprengköpfe bestücken zu können. Um diesen Vorrat der giftigen und hochradioaktiven Substanz zu reduzieren, wurden international zwei technische Möglichkeiten ausführlich untersucht, erklärt Christoph Pistner, Experte für Reaktorsicherheit am Öko-Institut in Darmstadt.

Variante 1: Das Plutonium wird, mit Uran vermischt, zu sogenannten Mischoxid-Brennstäben (MOX) verarbeitet. Diese Brennstäbe, die etwa fünf Prozent Plutonium enthalten, können in bestimmten Atomkraftwerken eingesetzt werden: In Deutschland haben laut einer Studie der deutschen Stromkonzerne von Dezember 2006 derzeit acht Druckwasserreaktoren eine Genehmigung, MOX-Brennstäbe einzusetzen. „Allerdings gibt es weltweit nur zwei größere Anlagen, die diese MOX-Brennstäbe herstellen können“, sagt Christoph Pistner. Die eine liegt im französischen Cadarache, die andere im britischen Sellafield. Sie schaffen es gemeinsam gerade mal, etwa zehn Tonnen Plutonium pro Jahr zu verarbeiten – die Hälfte der Menge, die jährlich in den europäischen Wiederaufarbeitungsanlagen abgetrennt wird. „Dieses Nadelöhr ist der kritische Punkt bei der Herstellung von MOX-Brennelementen. Die Kapazität ist einfach zu gering, weshalb der Plutoniumberg in Europa kontinuierlich wächst“, erläutert Christoph Pistner. Seit Anfang der 90er-Jahre ist in den USA daher ein drittes Werk in Planung, dessen Erforschung und Bau laut der Organisation IPFM (Internationale Plattform für spaltbare Materialien) bisher 2,9 Milliarden Dollar gekostet hat. Die Fertigstellung ist für 2016 geplant, allerdings wurden im Januar 2009 Bedenken zur Sicherheit vom US Department of Energy angemeldet, sodass sich die Inbetriebnahme weiter verzögern könnte.

Doch nicht nur die mangelnde Kapazität steht der Verwendung des Plutoniums in MOX-Brennstäben im Wege, es gibt auch grundsätzliche Zweifel an der Methode. Die Nutzung von Plutonium in den AKWs ist nicht nur teurer als die reine Urannutzung, sondern wegen der höheren Strahlung auch weitaus gefährlicher. Deshalb hatte sich die rot-grüne Bundesregierung gegen eine weitere Nutzung von MOX-Brennstäben ausgesprochen. Obwohl die AKW-Betreiber aufgrund höherer Kosten und Gefahren zunächst gegen die Verwendung von MOX-Brennelementen waren, könnte das Argument der „Friedenssicherung“ das Ass im Ärmel der Stromversorger zur aktuellen Laufzeitdebatte sein. Denn waffenfähiges Plutonium kann nur dann durch den Einsatz von MOX-Brennelementen verarbeitet werden, wenn weiterhin AKW am Netz sind. Um genau das zu verhindern, hatte Rot-Grün vor zehn Jahren für die weitere Erforschung der zweiten Möglichkeit zur Reduzierung von Plutonium plädiert.

Variante 2 ist die – bisher nicht praktizierte – sogenannte Immobilisierung des Plutoniums, die dessen Verwendung für den Bau von Atomwaffen für immer unmöglich machen soll. „Hinter dem Begriff verbirgt sich die Endlagerung des Plutoniums, sodass möglichst nie wieder darauf zugegriffen wird“, erklärt Christoph Pistner. Das Problem: Die Radioaktivität des Plutoniums stellt keinen Schutz vor seinem Missbrauch dar. Der gefährliche Stoff entfaltet seine tödliche Wirkung erst, wenn er eingenommen oder eingeatmet wird, sodass zum Beispiel Terroristen ihn ohne allzu große Gefahr transportieren könnten. Das Plutonium muss also „unschädlich“ gemacht werden – wofür es wiederum zwei technisch erforschte Möglichkeiten gibt.

„Die erste besteht darin, das Plutonium in seiner festen Form mit hochradioaktiven AKW-Abfällen in flüssiges Glas einzuschließen, dieses in Metallzylinder zu verfüllen und später geologisch endzulagern“, erklärt Pistner. Diese Methode hat den Nachteil, dass das Glas nicht lange hält, sodass das Strahlenmaterial vor seinem endgültigen Zerfall wieder austreten könnte. Plutonium hat eine Halbwertszeit von 24.000 Jahren, die Strahlenmenge halbiert sich also in einem für den Menschen unüberschaubaren Zeitraum. „Um dies zu umgehen“, erläutert der Experte für Reaktorsicherheit weiter, „kann das Plutonium auch in eine Keramik einbettet werden. Diese wird wiederum in eine Metalldose verpackt und kommt dann in einen großen Glaszylinder, der mit hochradioaktiven Abfällen verfüllt wird und somit das Plutonium vor Zugriffen schützt.“ Dieser Schutz wird einerseits durch das hohe Gewicht der großen Zylinder gewährleistet und andererseits durch die starke Gammastrahlung des radioaktiven Mülls. Wollte ein Unbefugter auf das eingelagerte Plutonium zugreifen, wäre er schon tödlich verstrahlt, bevor er an das Plutonium gelangen könnte.

Bisher sind dies jedoch lediglich theoretische Überlegungen, denn ein Endlager gibt es für Plutonium wie auch für normalen hochradioaktiven Atommüll weltweit noch nicht. Momentan wird an der Plutoniumendlagerung in der Nähe der Städte Amarillo (Texas) und Zheleznogorsk (Sibirien) geforscht, deren Inbetriebnahme aber noch nicht abzusehen ist.

Für die 34 Tonnen Plutonium, welche die USA und Russland abrüsten wollen, kommt also eine Immobilisierung und anschließende Endlagerung vorerst nicht in Frage. Eine Verarbeitung zu MOX-Brennstäben – und spätere Endlagerung der abgebrannten Brennelemente – ist ebenfalls fraglich. Bisher wird nämlich nur Plutonium wiederverarbeitet, das als radioaktiver Abfall in Atomkraftwerken anfällt. Eine zügige weitere Forschung nach geologisch geeigneten Endlagerstandorten ist also für die atomare Abrüstung genauso unumgänglich wie Gespräche und Verträge zwischen den Atommächten. „Der erste Schritt hin zu einer atomwaffenfreien Welt ist getan und das ist gut so“, urteilt Christoph Pistner. „Doch wie genau mit den weltweiten Plutoniumvorräten langfristig verfahren wird, ist längst noch nicht abschließend geklärt.“

MARINA ENGLER

Mehr zum Thema Proliferation lesen Sie im Greenpeace Magazin 2.06: Vom AKW zur Bombe.