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Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org Die Publikation Entsorgung von Kernkraftwerken.

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1 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org Die Publikation Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe informiert über die Entsorgung der in den deutschen Kernkraftwerken anfallenden Reststoffe und Abfälle. Die enthaltenen Bilder, Tabellen und Grafiken können zur Ausarbeitung von Vorträgen zur Entsorgung von Kernkraftwerken verwendet werden. Die Broschüre sowie die Darstellungen stehen unter www.vgb.org/abfallmanagement.html zum Download bereit. Bei der Nutzung der Informationen und Folien bitten wir um Quellenangabe. Herausgeber: VGB PowerTech e.V. Arbeitskreis Abfallmanagement Klinkestraße 27-31, 45136 Essen, Deutschland Telefon: (02 01) 81 28 - 0 (Zentrale) Telefax: (02 01) 81 28 - 350 E-Mail: info@vgb.org Internet: www.vgb.org

2 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org 100 Regenerative* Stromerzeugungsanteil in % Öl und Erdgas Steinkohle Braunkohle Kernenergie *Wasserkraft, Windenergie, Biomasse, Photovoltaik, Hausmüll und Geothermie; vor 1990 praktisch nur Wasserkraft 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 196019701980199020002010 Alte Bundesländer Alte und neue Bundesländer Energiemix der deutschen Stromversorgung von 1960 bis 2010

3 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org 19 % Öl und Erdgas 23 % Kernenergie 23 % Braunkohle 19 % Steinkohle 16 % Wasserkraft und andere Regenerative Energiemix der deutschen Stromversorgung von 2010

4 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org Brunsbüttel Greifswald Brokdorf Krümmel Stade Unter- weser Emsland Gorleben Rheinsberg Lingen Grohnde Asse Morsleben Konrad Ahaus Würgassen Hamm-Uentrop Duisburg Jülich Mülheim- Kärlich Biblis Kahl Grafenrheinfeld Mitterteich Philippsburg Obrigheim Karlsruhe Neckarwestheim Gundremmingen Isar Niederaichbach Kernkraftwerk Berechtigung zum Leistungsbetrieb nach 13. AtG-Novelle erloschen Kernkraftwerk stillgelegt Kernkraftwerk vollständig beseitigt Forschungseinrichtung mit Abfallbehandlungsanlagen Abfallbehandlungsanlagen Zentrales Zwischenlager Endlager 1Erkundung 2Einlagerung beendet 3Errichtung Kernkraftwerke und zugehörige Entsorgungseinrichtungen in Deutschland

5 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org Radioaktive Reststoffe aus Kernkraftwerken Zur konventionellen Verwendung, Verwertung oder Beseitigung freigegebener Stoffe Abfälle Betriebsabfälle Abgebrannte Brennelemente - hochradioaktiv - wärmeerzeugend Sonstige radioaktive Stoffe - mittel- oder schwachradioaktiv - nicht wärmeerzeugend Stilllegungsabfälle Sonstige radioaktive Stoffe - mittel- oder schwachradioaktiv - nicht wärmeerzeugend Differenzierung der radioaktiven Reststoffe

6 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org Radioaktivität wärmeerzeugende Abfälle hochradioaktiv AbfallbezeichnungBeispiele für AbfälleEndlagerung Verteilung Gesamtaufkommen mittelradioaktiv schwach- radioaktiv Abfälle mit vernachlässig- barer Wärme- erzeugung Spaltprodukte aus der Wiederaufarbeitung Konditionierte Brennelemente z.B. Endlager Gorleben 5 % des Abfall- volumens mit 99 % der Radioaktivität Kernbauteile Abfälle aus Wiederaufarbeitung Betriebsabfälle aus Kernkraftwerken Abfälle aus Stilllegung Endlager Konrad 95 % des Abfall- volumens mit 1 % der Radioaktivität Bq / m 3 10 16 10 14 10 12 10 10 8 Klassifizierung radioaktiver Abfälle

7 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org Endlagerung Direkte Endlagerung Lagerung im Abklingbecken des Kernkraftwerkes Ausgediente Brennelemente Neue Brenn- elemente Kernkraftwerk Zwischenlagerung im zentralen Zwischenlager oder im Standortzwischenlager KonditionierungWiederaufarbeitung Abfälle Brennelementfertigung Uran- und Plutonium- rückführung Entsorgungswege für Brennelemente in Deutschland

8 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org 11 Mrd. kWh 4 Pendelbehälter Shuttle WiederaufarbeitungKernbrennstoffe - Uran - Plutonium Endlagerung Zwischenlager 2 Behälter z.B. Typ CASTOR ® -1/3 hochradioaktiver Abfall (Glaskokillen) - 2/3 mittelradioaktiver Abfall Kokillen (ca. 10 m 3 ) Kernkraftwerk 40 Brennelemente ( 21 t Kernbrennstoff) Entsorgung von Brennelementen: Wiederaufarbeitung / Zahlenangaben für einen Druckwasserreaktor pro Betriebsjahr

9 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org 11 Mrd. kWh 2 Großbehälter -Transport und Zwischenlagerung - z.B. Typ CASTOR ® Brennelementlagerung Endlagerung z.B. 4 POLLUX ® -Endlagerbehälter Kernkraftwerk 40 Brennelemente ( 21 t Kernbrennstoff) Brennelementkonditionierung Entsorgung von Brennelementen: Direkte Endlagerung; Zahlenangaben für einen Druckwasserreaktor pro Betriebsjahr

10 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org Abklinglagerung Im Kontrollbereich anfallende radioaktive Reststoffe Getrenntes Sammeln nach Materialart und Aktivitätsinventar Direkte Wiederverwendung oder -verwertung im kerntechnischen Bereich möglich und wirtschaftlich sinnvoll? Wiederverwendung oder -verwertung im kerntechnischen Bereich Dekontaminationsmaßnahmen oder Pufferlagerung sind ggf. zu prüfen bzw. durchzuführen Freigabe nach §29 StrlSchV möglich wirtschaftlich sinnvoll? Freigabe - Uneingeschränkte Freigabe - Freigabe zur Beseitigung - Freigabe von Metallschrott zur Rezyklierung - Freigabe von Gebäuden zum Abriss - Freigabe im Einzelfallverfahren Radioaktiver AbfallKonditionierungZwischen- bzw. Endlagerung JA NEIN Entsorgungswege für radioaktive Reststoffe aus Kontrollbereichen

11 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org Herstellung neuer Produkte für kerntechnische Bereiche Einschmelzen Endlagerung In Konrad Abfallgebinde Zwischenlager Radioaktiver Abfall z.B. Schlacke, Filter Neue Produkte z.B. Abfallbehälter Metallschrott Abfallgebinde Kontrollierte Verwertung von Metallen

12 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org Radioaktivität Bq / m 3 10 6 10 14 10 12 10 10 8 2 m 3 18 m 3 1 m 3 170 m 3 2 m 3 Kugelharze Filterkerzeneinsätze Metallteile Verdampferkonzentrate Filterkonzentrate und Schlämme Festabfälle Kugelharze Öle Typische Betriebsabfälle aus einem KKW mit DWR, beispielhaft jährliche Rohabfälle einer 1300-MW-Anlage und Bandbreite der Radioaktivität

13 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org Flüssige AbfälleFeste AbfälleAbfallart Rohabfälle Konditionierung Abfallprodukte Endlagerbehälter Metallteile, Bauschutt, u. a. Metallteile, Isolierungen, u. a. Papier, Kunststoffe, Textilien,u.a. ÖlSchlämme Verdampfer- konzentrat Filter- konzentrat Ionenaus- tauscher- harze verbrennen trocknen, entwässern, zementieren verpressen Fester AbfallPresslingSalzblock, Granulat, Pulver, Zementblock z. B. Container, Gussbehälter z. B. Container Optimierte Behandlungswege für feste und flüssige radioaktive Abfälle aus Kernkraftwerken

14 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org RohabfallHochdruckverpressungVerbrennungVerbrennung + Hochdruckverpressung 1/1 bis 1/5 bis 1/50 bis 1/100 Abfallbehandlungsverfahren zur Volumenreduzierung

15 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org Endlager Konrad Jährliche Betriebsabfälle aus 17 Kraftwerken mit 21.500 MW Leistung 3.900 m 3 Rohabfall 11 DWR-Anlagen6 SWR-Anlagen 1.700 m 3 2.200 m 3 800 m 3 AbfallkonditionierungZwischenlager Jährliche Abfallmenge aus dem Betrieb der deutschen Kernkraftwerke Stand 2010

16 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org Beschickungs- anlage Sekundär- und Nach- brenn- kammer Wärmerück- gewinnung Zudosierung von Kalk und Aktivkohle Gebläse Kamin Primär kammer Verbrennungs- ofen Rauchgas- kühler Schlauchfilter ISchlauchfilter II Fließschema einer Verbrennungsanlage für radioaktive Abfälle

17 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org Stillgelegte Kernkraftwerke in Deutschland Anlagen der Elektrizitätsversorgungsunternehmen Anlage Leistung MW e BetriebszeitStatus VAK Kahl161960 – 1985vollständig beseitigt KRB A Gundremmingen2501966 – 1977Rückbau KWL Lingen2541968 – 1977 sicherer Einschluss Rückbauantrag gestellt Obrigheim3571968 – 2005Rückbau Würgassen6701971– 1995Rückbau Stade6721972 – 2003Rückbau Mülheim-Kärlich13021986 – 1988Rückbau Biblis A12251974 – 2011 Berechtigung zum Leistungsbetrieb mit in Kraft treten der 13. Novelle zum Atomgesetz erloschen Biblis B13001976 – 2011 Brunsbüttel8061976 – 2011 Neckarwestheim8401976 – 2011 Isar 19121977 – 2011 Philippsburg 19261979 – 2011 Unterweser14101979 – 2011 Krümmel14021983 – 2011

18 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org Stillgelegte Kernkraftwerke in Deutschland Anlagen des Bundes / der Länder Anlage Leistung MW e BetriebszeitStatus MZFR Karlsruhe581965 – 1984Rückbau AVR Jülich151966 – 1988Rückbau THTR Hamm-Uentrop3081988 – 1988sicherer Einschluss Rheinsberg701966 – 1990Rückbau HDR Karlstein251969 – 1971vollständig beseitigt Niederaichbach1061972 – 1974vollständig beseitigt Greifswald Block 14401973 – 1990Rückbau Greifswald Block 24401974 – 1990Rückbau Greifswald Block 34401978 – 1990Rückbau Greifswald Block 44401979 – 1990Rückbau Greifswald Block 5440 Probebetrieb 1990 Rückbau KNK II Karlsruhe201977 – 1991Rückbau

19 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org Gesamtmasse des Kontrollbereichs (DWR-Referenzkraftwerk) 156.500 Verteilung der beim Rückbau des Kontrollbereiches eines DWR anfallenden Massen (Angaben in t) Beton u. Armierung Anlagenteile Radioaktiver Abfall (Beton/Armierung) Material zur schadlosen Verwertung Abfall zur konventionellen Deponierung Radioaktiver Abfall (Anlagenteile) Radioaktiver Abfall (Sekundärabfall z.B. aus der Dekontamination) zur Endlagerung zur schadlosen Verwertung zur Deponierung zur Endlagerung 600 9.800 700 3.000 13.500 500 zur freien Verwertung 143.000

20 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org Ablaufplan Antrag an Behandlung radioaktiver Abfälle mit Ablaufplänen (ALP) zur Zwischen- und Endlagerung Vorprüfung Verfahrensqualifikation ALP-Freigabe Begleitende Kontrolle Dokumentation Prüfbericht Freigabe AufsichtsbehördeBfS ZwischenlagerEndlager Vorbereitung zur Konditionierung Zwischen-/ Endlagerung Verantwortung Abfallverursacher Beauftragter Sachverständiger BfS/Aufsichtsbehörde Beauftragter Sachverständiger Abfallverursacher Beauftragter Sachverständiger BfS/Aufsichtsbehörde Zwischen-/Endlagerung

21 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org Verantwortliche Institutionen bei der Endlagerung radioaktiver Abfälle BMU Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit RSK Reaktor-Sicherheitskommission SSK Strahlenschutzkommission ESK Entsorgungskommission BMWi Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie BfS Bundesamt für Strahlenschutz BGR Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe DBE Deutsche Gesellschaft zum Bau und Betrieb von Endlagern für Abfallstoffe mbH RSK/SSK/ESK beratend Landesbehörden Planfeststellung Bergämter Betriebsplanzulassung DBE Errichter und Betreiber BfS Verantwortlich für Errichtung und Betrieb, Antragsteller BMU Dienst- und Fachaufsicht BMWi Dienst- und Fachaufsicht BGR Projekt GorlebenEndlager Konrad Notwendiger Aufwand Endlager-Vorausleistungsverordnung Abfallverursacher

22 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org Zuständigkeiten für die Entsorgung radioaktiver Abfälle Kraftwerksbetreiber Ablieferungspflicht Bund Entwicklung, Betrieb, Stilllegung der Kraftwerke Entwicklung geeigneter Verfahren zur Behandlung von Abfällen und Brennelementen Durchführung von Wiederaufarbeitung/Konditionierung Zwischenlagerung Finanzierung der Endlagerung Endlagerung - Erkundung - Errichtung - Betrieb - Stilllegung

23 Quelle: Entsorgung von Kernkraftwerken – Eine technisch gelöste Aufgabe | VGB PowerTech e.V. | 2012 | www.vgb.org Struktur eines Endlagers für radioaktive Abfälle in einer Salzformation Deckgebirge Salzstock Endlagergebinde (Brennelementbehälter) Teufe etwa 800 m Teufe etwa 1.100 m Endlagergebinde (Kokillen) Strecke Bohrlöcher


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