Am 10. November 2026 klingt an der TU Dresden ein Vorhaben an, das die deutsche Endlagersuche gehörig durcheinanderbringen könnte: Statt abgebrannte Brennstäbe und verglaste radioaktive Materialien dauerhaft wegzuschließen, sollen ihre langlebigen Bestandteile in einem Experimentalreaktor weiter genutzt werden. Rund 27.000 Kubikmeter Atommüll sind in Deutschland durch den jahrzehntelangen Betrieb von Kernkraftwerken angefallen.

Die Technische Universität Dresden (TUD) plant dafür in Sachsen den Experimentalrecyclingreaktor „DEMO“. Grundlage ist eine vom Freistaat Sachsen finanzierte Machbarkeitsstudie zu einem Flüssigsalzreaktor. Die Idee: Hochradioaktive Stoffe aus dem Betrieb von Leichtwasserreaktoren sollen ohne konventionelle chemische Wiederaufarbeitung energetisch und stofflich verwertet werden.

Recycling statt Million-Jahre-Lager?

In den Reaktor könnten vorhandene abgebrannte Kernbrennstäbe und verglaste radioaktive Materialien direkt eingesetzt werden. Ziel ist CO₂-arme Energie. Zugleich sollen die langlebigen Stoffe größtenteils in überwiegend kurzlebige Spaltprodukte umgewandelt werden. Außerdem könnten Radionuklide für medizinische und technische Anwendungen entstehen.

Als Reststoffe blieben nach Darstellung der TUD hauptsächlich Spaltprodukte zurück. Für sie wäre dann keine Verwahrung nach dem Standortauswahlgesetz, kurz StandAG, erforderlich. Das Gesetz regelt das mehrstufige Verfahren zur Suche nach einem Endlager für langlebige, wärmeentwickelnde radioaktive Abfälle. Die TUD erwartet deshalb, dass die Suche nach einem Endlager für hochradioaktive Abfälle nach den Standards des StandAG entfallen könnte.

Die Rechnung klingt gewaltig: Rund 50 Milliarden Euro könnten eingespart werden, falls ein entsprechendes Atommüll-Endlager nicht mehr nötig wäre. Nach Projektangaben ließen sich außerdem Energie-Ressourcen erschließen, die dem 300-Fachen des jährlichen deutschen Stromverbrauchs entsprechen. Die Pressemitteilung nennt allerdings keine konkreten Angaben zur methodischen Grundlage dieser Schätzungen. Das ist ein Punkt, bei dem man lieber zweimal hinschaut.

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DEMO soll nicht nur zeigen, ob das Verfahren technisch funktioniert. Der Reaktor könnte auch Synergien mit der Fusionsenergieforschung ermöglichen. Geplant sind eine thermische Maximalleistung von 50 Megawatt und eine Betriebsdauer von 20 Jahren. Die öffentlichen Investitionen werden mit rund 1,95 Milliarden Euro angegeben. Für Entwicklung und Bau sind mindestens fünf Jahre vorgesehen.

Rossendorf, Lausitz – und ein langer Weg

Als mögliche Standorte nennt die TUD den Forschungsstandort Rossendorf bei Dresden sowie Transformationsstandorte in der Lausitz, etwa Schwarze Pumpe oder Boxberg. Die Machbarkeitsstudie legt die nächsten Schritte fest und soll als Grundlage für einen detaillierten Entwicklungsplan mit Zeitplan dienen.

Das Projekt soll nach Angaben der Universität unter dem derzeitigen Atomgesetz umgesetzt werden. Eine kommerzielle Stromproduktion ist zunächst nicht vorgesehen, außerdem soll auf Wiederaufarbeitung verzichtet werden. Nach einer möglichen Anpassung des Atomgesetzes könnten ab 2045 kommerzielle Kraftwerke auf dieser Grundlage zur klimaneutralen Energieproduktion beitragen.

Mit ersten Erkenntnissen wird frühestens in fünf Jahren gerechnet. Bis dahin soll der Experimentalreaktor gebaut werden. Sachsen und beteiligte Unternehmen könnten die Technologie anschließend weiterentwickeln und weltweit vermarkten. Als übergeordnetes Ziel nennt die TUD eine größere energetische Unabhängigkeit und Wettbewerbsfähigkeit Europas – und eine Entschärfung des Endlagerproblems.

Ob das Konzept technisch hält, was es verspricht, und ob es politische Akzeptanz findet, muss sich erst zeigen. An Reaktoren zur Nutzung abgebrannter Brennstäbe oder von Transuranen wird schließlich seit Jahrzehnten geforscht. Die Grundidee ist also nicht neu. In der Praxis muss sie sich trotzdem erst bewähren.

Warum ein Endlager so lange sicher bleiben soll

Die Bundesgesellschaft für Endlagerung (BGE) sucht derzeit einen Standort, der radioaktive Abfälle für eine Million Jahre sicher einschließen soll. Die infrage kommenden Gebiete wurden zuletzt deutlich reduziert. Der deutsche Weg sieht die Lagerung radioaktiver Abfälle aus Kernkraftwerken, Medizin und Technik in tiefen geologischen Formationen vor.

Ein Endlager ist eine Anlage zur langfristigen, abgesicherten und „endgültigen“ Lagerung radioaktiver Abfälle. Manche Radionuklide haben Halbwertszeiten von Jahrzehnten oder länger. Ihre Aktivität halbiert sich zwar jeweils innerhalb einer Halbwertszeit, doch in einem Nuklidgemisch treten zunächst kurzlebige und später langlebige Nuklide in den Vordergrund. Menschen künftiger Generationen sollen mit ihnen nicht in Kontakt kommen.

Hochradioaktive Abfälle entstehen überwiegend in Kernreaktoren. Abgebrannte Brennelemente enthalten Spaltprodukte und erbrütete Transurane wie Uran, Neptunium und Plutonium. Zunächst werden sie mehrere Jahre in Abklingbecken gekühlt. In Wiederaufbereitungsanlagen können spaltbare Nuklide abgetrennt werden, etwa für Mischoxid-Brennelemente. Die verbleibenden, überwiegend nicht spaltbaren Nuklide werden verglast und mehrere Jahrzehnte zwischengelagert, bis ihre Wärmeentwicklung eine Endlagerung ermöglicht.

Ein großes Kernkraftwerk erzeugt jährlich etwa 7 Kubikmeter hochradioaktive Abfälle sowie größere Mengen schwach- und mittelradioaktiver Abfälle. Weil Transporte zur Wiederaufarbeitung in Deutschland seit 2005 nicht mehr zugelassen sind, werden abgebrannte Brennelemente an den Kraftwerksstandorten zwischengelagert. Pro großem Kernkraftwerk fallen dabei etwa 50 Kubikmeter jährlich an.

Schwach- und mittelradioaktive Abfälle mit kurzen Halbwertszeiten können so lange zwischengelagert werden, bis ihre Aktivität unter gesetzliche Grenzwerte fällt und sie freigegeben werden können. Abfälle mit Nukliden, deren Halbwertszeiten Jahrzehnte oder länger betragen, müssen grundsätzlich endgelagert werden. Selbst bei kurzlebigen Abfällen kann die direkte Endlagerung wirtschaftlicher sein als eine Zwischenlagerung.

Das klassische Barrierensystem besteht aus der Einbettung des Abfalls in Glaskokillen, weiteren Behältern und langfristig dem Wirtsgestein. Technische Barrieren können durch Strahlung und Korrosion nach tausenden Jahren undicht werden. Dann sollen geologische Barrieren verhindern, dass Radionuklide in die Biosphäre wandern. Eine wichtige Voraussetzung ist, dass kein Wasser zu konvektivem Materialtransport führt. Untersuchungen deuten zudem darauf hin, dass Behälterkorrosion schneller verlaufen könnte als früher angenommen.

Als Vergleichsmaßstab für die nötige Isolation gilt häufig die Radioaktivität natürlicher Uranvorkommen. Deutschland geht von einer Größenordnung von einer Million Jahren aus. Der Naturreaktor Oklo liefert dafür ein geologisches Vergleichsbeispiel: Unter den dortigen Bedingungen wanderten einige Spaltprodukte innerhalb von zwei Milliarden Jahren weniger als 50 Meter. Kurzlebigere Nuklide wie Iod-129 wurden dort nicht mehr nachgewiesen.

Transmutation und die offene Rechnung der Endlagerung

Eine mögliche Transmutation könnte langlebige Nuklide durch Neutronenbestrahlung in kurzlebige oder stabile Isotope umwandeln. Genau hier setzt DEMO an. Die technische und wirtschaftliche Machbarkeit solcher Verfahren wurde und wird untersucht – und ist eben noch keine erledigte Sache.

Für hochradioaktive Abfälle gilt die Einlagerung in tiefe geologische Formationen weltweit als bevorzugtes Entsorgungskonzept. Salz, Ton und Granit werden auf ihre Eignung geprüft. Salz ist verformbar und dadurch grundsätzlich selbstabdichtend, aber wasserlöslich. Ton ist ebenfalls verformbar, wasserunlöslich und kann radioaktive Isotope adsorbieren, besitzt jedoch eine geringere Standfestigkeit als Salz; außerdem kann seine Adsorptionsfähigkeit durch die Wärme des Abfalls abnehmen. Deutsche Granitformationen gelten im Vergleich zu den wenig gestörten Graniten Finnlands und Schwedens als stärker zerklüftet.

Klassische Endlager sind Bergwerke mit Einlagerungskammern in mehreren hundert Metern Tiefe. Durch Fortschritte in der Tiefbohrtechnik werden auch Bohrlöcher in mehreren tausend Metern Tiefe untersucht. Das steht teilweise im Widerspruch zur Forderung nach Rückholbarkeit. Eine weitere Idee sieht Bohrlöcher in Subduktionszonen vor, wo die Plattentektonik den Abfall langfristig ins Erdinnere transportieren könnte.

Unter dem Meeresboden wird heute nicht eingelagert: Die London-Konvention verbietet die Lagerung hochradioaktiver Abfälle auf oder unter dem Meeresboden seit 1974, seit 1993 gilt das Verbot vollständig. Hintergrund war die frühere Entsorgung radioaktiver Abfälle im Meer. Tonformationen unter dem Meeres