Kernkraft 24. Aug 2023 Von Stephan W. Eder Lesezeit: ca. 2 Minuten

Japan beginnt mit Einleitung von Fukushima-Kühlwasser ins Meer

Der japanische Energiekonzern Tepco, Betreiber des bei einem Tsunami 2011 zerstörten Kernkraftwerks Fukushima Daiichi, hat am 24. August 2023 damit begonnen, tritiumhaltige Abwässer in den Pazifik einzuleiten.

Eine Besuchergruppe vor dem K4-Tank-Areal auf dem Betriebsgelände des Kernkraftwerks Fukushima Daiichi.
Foto: Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc.

Die japanische Regierung hat bereits am 22. August 2023 den Energiekonzern Tepco (Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc.) gebeten, mit den Vorbereitungen für die Einleitung gefilterten und verdünnten Kühlwassers aus der Ruine des 2011 havarierten Kernkraftwerks (KKW) Fukushima Daiichi ins Meer zu beginnen. Tags darauf erfolgte eine Probeeinleitung unter Aufsicht der Internationalen Atomenergieagentur (IAEA). Seit dem heutigen Donnerstag (24. August 2023) leitet Tepco jetzt Abwässer aus der Reaktorkühlung dauerhaft in den Pazifik – für die kommenden 30 Jahre. Über die nächsten 17 Tage sollen 7800 t abgelassen werden, bis Ende März 2024 (das Ende des Tepco-Geschäftsjahres) sollen es 31 200 t werden.

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Dass Tepco dieses Wasser einleiten wird, ist seit Langem bekannt. 2021 bereits hatte die damalige japanische Regierung einen Vorratsbeschluss für 2023 gefasst. Zu den von 2020 auf 2021 verlegten damaligen olympischen Spielen hätte der Beginn einer solchen Einleitung nicht gepasst, Japan befürchtete einen Imageschaden.

Aus Sicht Tepcos ist die Einleitung notwendig, weil das Unternehmen auf dem Reaktorgelände schlicht und einfach nicht mehr weiß, wohin mit dem Wasser: Die 1000 Tanks dort sind nach Konzernangaben mit 1,37 Mio. t Wasser voll. Die geplanten 31 200 t, die bis Ende März 2024 eingeleitet werden sollen, entsprechen also rund 30 Tanks. Und es kommt Wasser nach, täglich noch 133 t, weil vor allem die havarierten Reaktoren 1 und 3 weiter gekühlt werden müssen; wegen der entstandenen Kernschmelze ist das Kühlwasser radioaktiv kontaminiert und es muss entsprechend nachbehandelt werden. Übrig bleibt ein Abwasser, was vor allem das radioaktive Element Tritium enthält, um das sich derzeit die öffentliche Debatte dreht.

Wie gefährlich ist Tritium?

Tritium (3H) ist ein Wasserstoffisotop mit zwei zusätzlichen Neutronen im Atomkern und heißt daher auch superschwerer Wasserstoff. Schwerer Wasserstoff ist Deuterium (2H). Tritium ist radioaktiv und zerfällt mit einer Halbwertszeit von gut 12,3 Jahren in 3He [Anm.: Helium mit der Isotopenzahl drei; das heißt, das chemische Element enthält drei Kernbausteine (Protonen und Neutronen)]. Eine Gesundheitsgefahr kann also von der Radioaktivität ausgehen. Als Betastrahler lässt sich seine Strahlung relativ gut schirmen, schon die Haut selbst oder eine Plastikfolie reichen aus. Ist es Teil eines Wassermoleküls wird es über den Körperkreislauf wie anderes Wasser relativ schnell wieder ausgeschieden.

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Bereits 2021, anlässlich der Grundsatzentscheidung der japanischen Regierung, die tritiumhaltigen Abwässer 2023 zu verklappen, sagte Burkhard Heuel-Fabianek, Leiter des Geschäftsbereichs Strahlenschutz am Forschungszentrum Jülich, im Gespräch mit der Deutschen Welle, eine Einleitung halte er für „radiologisch unbedenklich“. Tritium werde kaum im Gewebe gebunden. Die IPPNW – Internationale Ärzte zur Verhütung des Atomkrieges – mahnten allerdings heute in einer Mitteilung, wissenschaftliche Untersuchungen würden „bestätigen, dass auch niedrige Strahlungsmengen zu Schäden der Gesundheit führen können“.

Wie gefährlich ist die Radioaktivität des bei Fukushima eingeleiteten tritiumhaltigen Abwassers?

Eine Vertretung der Internationalen Atomenergieagentur (IAEA) beobachtet im Kernkraftwerk Fukushima eine Messung nach einer ersten Probeeinleitung von tritiumhaltigem Abwasser in den Pazifik. Foto: Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc.

Tepco leitet das in den Tanks gelagerte Abwasser aus der Aufbereitung der Kühlwässer nicht direkt in den Pazifik. Es wird vorher verdünnt; so weit verdünnt, bis die Tritiumaktivität mindestens auf 1500 Bq/l gesunken ist. Die Konzentration lagen bei einer Probemessung im Vorfeld zwischen 43 Bq/l und 63 Bq/l. Die Internationale Atomenergiebehörde (IAEA) hatte daher auch der Ausleitung zugestimmt. Die Trinkwasserempfehlungen der Weltgesundheitsorganisation WHO weisen in Kapitel 9 zu radiologischen Aspekten für Tritium 10 000 Bq/l als Richtwert aus.

Nach Angaben der Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) in Köln ist sich die Fachwelt „weitgehend“ einig, „dass eine Einleitung von Wasser in der geplanten Form zu keinen relevanten radiologischen Folgen für Mensch und Umwelt führen würde. Grund dafür sind zum einen die spezifischen physikalischen und strahlenbiologischen Eigenschaften des Tritiums und der große Verdünnungseffekt.“ Bereits im Betrieb habe Tepco in Fukushima Daiichi jährlich eine Aktivität von maximal 22 TBq ins Meer einleiten dürfen. Das entspricht umgerechnet ungefähr der jetzt maximal erlaubten Menge.

Die Bedenken vor allem der im Pazifik aktiven japanischen Fischer sind nach wie vor groß. Auch großzügige Entschädigungsangebote haben diese Berufsgruppe in Japan bislang nicht beruhigen können. Ihr Problem ist vor allem auch die Rufschädigung über Japan hinaus, China hat nach Agenturberichten bereits Importverbote für japanische Fischprodukte umgesetzt. Der deutschen Presseagentur zufolge will Japans Fischereibehörde über die nächsten vier Wochen hinweg jeden Tag Meeresfrüchte auf radioaktives Tritium hin untersuchen. Die Testergebnisse sollen innerhalb von zwei Tagen veröffentlicht werden. Die Proben würden an zwei Stellen in einem Gebiet mit einem Radius von 10 km um das KKW herum genommen. Allerdings fischen die Fischer schon lange freiwillig nicht mehr in einem Umkreis so nahe an den Reaktorruinen.

Woher kommt das ganze Abwasser?

Tepco braucht immer noch täglich große Mengen an Kühlwasser, um vor allem die Reaktoren 1 und 3, in denen eine Kernschmelze stattgefunden hat, zu kühlen. Bei aktiven Kernkraftwerken braucht es auch große Mengen Kühlwasser, bloß sind diese Wasser in einem separaten Kühlkreislauf getrennt vom aktiven Reaktorkern, der für sich noch einmal in einem eigenen Containment steckt. Diese Trennung hat die Katastrophe vom 11. März 2011 mit der Kernschmelze in den zwei Reaktoren aufgehoben. Es muss aber weiter gekühlt werden. Das Kühlwasser kommt in den Reaktorblöcken direkt in Kontakt mit dem hoch radioaktiven Kernmaterial und verlässt die Ruine dementsprechend radioaktiv belastet. Vor allem 137Cs (Cäsiumisotop 137) und 90Sr (Strontiumisotop 90) gelangen aus den Reaktoren ins Kühlwasser. Dieses vermischt sich mit Niederschlägen vor Ort und aus den Bergen kommendem Grundwasser, was in das Reaktorgelände eindringt und dort Radioaktivität aufnimmt – also ebenfalls gereinigt werden muss.

Das Kühlwasser wird danach mehrfach gereinigt, unter anderem in einem eigens entwickelten, mehrstufigen Prozess namens ALPS (Advanced Liquid Processing System). Das Tritium aber lässt sich mit diesen Prozessen nicht entfernen.

Warum kann Tepco das tritiumhaltige Abwasser nicht woanders lagern, statt es ins Meer einzuleiten?

Eine Besuchergruppe im Kernkraftwerk Fukushima Daiichi inspiziert die Transfereinheit für die vorbehandelten tritiumhaltigen Abwässer. Foto: Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc.

Die Organisation IPPNW wies heute darauf hin, dass Japan ja auch neue Grundstücke zukaufen könnte – um dort in der Nachbarschaft dann mehr Tanks aufzustellen. Auch Greenpeace hat über die Jahren dies mehrfach gefordert. Das hielt der Radioökologe Georg Steinhauser (damals an der Leibniz-Universität Hannover, heute an der TU Wien) schon 2021 für keine gute Idee. Gerade in Hinblick auf die sehr hohe Erdbebengefahr (wie im März 2022) in der Gegend müsse bald eine Lösung gefunden werden, sagte er damals im Interview mit der Deutschen Welle: „Wenn diese Tanks undicht werden und das Wasser ins Grundwasser sickert, dann wird sich dieses Tritium im Grundwasserhorizont in einer relativ geringen Menge Wasser ausbreiten und wenig verdünnen. Das Kühlwasser ins Meer einzuleiten halte ich für die beste und sicherste Lösung für Umwelt und Menschheit. Das ist die Lösung, die viele empfohlen haben, auch die Internationale Atomenergiebehörde.“

Nach Erdbeben 2022 – „Fukushima Daiichi: Keine Schäden nach Erdbeben und Tsunamiwarnung“

Leckagen bei den Tanks waren anfangs schnell ein großes Problem. Es mussten sehr schnell sehr viele Tanks auf dem KKW-Betriebsgelände aufgebaut werden, die nicht eigens für diesen Zweck hergestellt wurden. Schließlich fielen damals rund 700 m3/Tag an Abwasser an, heute sind es immer noch 130 m3/Tag. In einem speziellen „Announcement“ vom 1. September 2013, also zwei Jahre nach der Havarie, wies Tepco auf einen Messwert von 1800 mSv/h hin, die bei ausgetretenem Leckagewasser aus den Tanks etwa 5 cm über dem Boden gemessen worden seien, in einem halben Meter Entfernung seien es 15 mSv/h gewesen [Anm.: Der Grenzwert für die effektive Dosis zum Schutz von beruflich strahlenexponierten Personen beträgt 20 mSv im Kalenderjahr]. Das Problem: Die Metallringe der Tankzylinder wurden nur mit Bolzen verbunden und mit Gummimanschetten abgedichtet. Einen gewissen Verschleiß der Gummiverbindungen und Verzerrungen der Tanks zog Tepco damals als einen Grund für den Austritt des kontaminierten Wassers in Erwägung. Eigentlich sollten die Tanks eine Lebensdauer von fünf Jahren haben. Tepco gab in anderen Fällen die Strahlung des Leckwassers mit 100 mSv/h an.

Lässt sich das Tritium nicht anders entfernen?

Ja, es gibt andere Verfahren, die im Labormaßstab gängig sind, wie Elektrolyse oder die Destillation. Sie gelten in diesem Maßstab allerdings als entweder technisch nicht realisierbar, zu teuer und/oder zu energieintensiv.

Die japanische Regierung hat nach eigenen Angaben die Einleitung vor allem deshalb vorgesehen, weil es beim Betrieb von KKW üblich ist, radioaktive Stoffe einzuleiten. Die erlaubten Mengen liegen dabei höher als die 1500 Bq/l, die jetzt für die tritiumhaltigen Gewässer vorgesehen sind. Nach Angaben der GRS lässt sich die Verbreitung von Radionukliden im Meer vergleichsweise gut prognostizieren und kontrollieren und es gebe weltweit bereits jahrzehntelange Erfahrungen. Laut GRS ist sich die Fachwelt „weitgehend“ einig, „dass eine Einleitung von Wasser in der geplanten Form zu keinen relevanten radiologischen Folgen für Mensch und Umwelt führen würde. Grund dafür sind zum einen die spezifischen physikalischen und strahlenbiologischen Eigenschaften des Tritiums und der große Verdünnungseffekt.“

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