Waffen: Experten warnen vor neuen Terrorgefahren durch Atom-Comeback

Hamburg - Er ist der Vater der pakistanischen Atombombe, aber er brauchte keinen Sprengsatz, um Schockwellen um die Welt zu schicken. Abdul Qadir Khan gestand im Oktober 2004, einen regelrechten Atom-Schwarzmarkt aufgezogen zu haben. Pakistan, Iran, Libyen und Nordkorea, so stellte sich heraus, trieben einen schwunghaften Handel mit Atomausrüstung, Know-How und möglicherweise gar strahlendem Material. Willkommen in der neuen Welt der Atomkraft nach dem Ende des Kalten Kriegs.

Inzwischen schwelt es gleich in mehreren Regionen: Die Erzfeinde Indien und Pakistan sind nuklear bewaffnet. Das Gleiche - mit potentiell gefährlicheren Folgen - könnte bald auch im Nahen Osten gelten. Israel besitzt seit den sechziger Jahren Atomwaffen, und Iran ist auf dem besten Weg, sich welche zu verschaffen. Nicht ausgeschlossen ist, dass auch Japan und andere asiatische Staaten nach der Bombe greifen, sollte die Atommacht China künftig aggressiver auftreten.

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Atomkraft: Die Positionen der EU-Staaten und der wichtigsten Industrienationen

Als ob die internationalen Atomkontrolleure nicht schon genug Sorgen hätten, kommt nun die überall beschworene Renaissance des Atomstroms hinzu. Und die dürfte, sollte sie tatsächlich stattfinden, die Gefahr einer nuklearen Katastrophe noch verschärfen. Denn eine massive Ausweitung der Kernkraftnutzung würde bedeuten, dass eine große Zahl neuer Reaktoren nicht nur in demokratisch regierten Industriestaaten, sondern auch in Drittwelt- und Schwellenländern entstünde.

Kernreaktoren

Thermischer Reaktor

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In einem Kernreaktor kommt die Kettenreaktion durch Neutronen zustande, die bei der Kernspaltung entstehen und ihrerseits weitere Urankerne spalten. Dazu müssen sie allerdings abgebremst werden. Dazu ist ein sogenannter Moderator notwendig, bei dem es sich in den meisten thermischen Reaktoren um gewöhnliches Wasser handelt, manchmal auch um sogenanntes schweres Wasser oder Grafit.

Brutreaktor

In Brutreaktoren wird ein Gemisch von Uran- und Plutoniumoxid, der sogenannte Mox-Brennstoff, verwendet. Natürliches Uranerz besteht nur zu 0,7 Prozent aus dem spaltbaren Isotop Uran-235, den Rest macht das nicht spaltbaren Uran-238 aus. In einem Brutreaktor wird aber Uran-238 zu Plutonium-239 umgewandelt. In Wiederaufbereitungsanlagen kann das Plutonium abgetrennt und dann als Kernbrennstoff wiederverwendet werden. Auf diese Weise gewinnen Brutreaktoren aus dem vorhandenen Uran in etwa 30 Mal mehr Energie als Leichtwasserreaktoren.

Zur Kernspaltung werden nicht abgebremste, sondern schnelle Neutronen verwendet, weshalb auch vom "schnellen Reaktor" die Rede ist. Da sie allerdings mit geringerer Wahrscheinlichkeit neue Kernspaltungen auslösen, muss das Spaltmaterial im Vergleich zum thermischen Reaktor höher konzentriert werden - was wiederum dazu führt, dass es im Inneren von Brutreaktoren heißer wird als etwa in Leichtwasserreaktoren. Deshalb wird als Kühlmittel auch nicht Wasser, sondern in der Regel flüssiges Natrium verwendet.

Dies führt gemeinsam mit der enorm hohen Giftigkeit von Plutonium zu großen Bedenken hinsichtlich der Sicherheit von Brutreaktoren. Hinzu kommt das zusätzliche Risiko der Transporte von strahlendem Material zwischen den Schnellen Brütern, Aufbereitungsanlagen und thermischen Reaktoren.

Uran und Plutonium in Atomwaffen

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Bei einer Uranbombe, wie sie die Amerikaner im Zweiten Weltkrieg über Hiroshima gezündet haben, reichte es bereits, eine Halbkugel des spaltbaren Materials auf einen Dorn zu schießen, die zusammen die kritische Masse für eine Atomexplosion erreichten. Mit Plutonium aber funktioniert dieses sogenannte Kanonenprinzip nicht.

Terroristen müssten stattdessen zum technisch weit anspruchsvolleren Implosionsprinzip greifen: Um eine Kugel aus spaltbarem Material sind mehrere Schichten Sprengstoff angeordnet. Die Explosionsenergie komprimiert das Plutonium so stark, dass die erforderliche Dichte erreicht und die Kettenreaktion eingeleitet wird.

Ob Plutoniumdioxid aus einem Kernreaktor für eine solche Bombe geeignet wäre, hängt von mehreren Faktoren ab. "Für die Qualität für die Waffennutzung ist es zum Beispiel wichtig, wie lange der Brennstoff im Reaktor war", sagt der deutsche Atomexperte Egbert Kankeleit. Im Grunde müssten die Terroristen in der Lage sein, das Pulver in Plutoniummetall umzuwandeln. "Wer die entsprechenden chemischen Kenntnisse hat, kann das schaffen." Die größere technische Hürde sieht Kankeleit in der Konstruktion einer Implosionsbombe. "Aber wenn man Hilfe von der richtigen Seite bekommt, etwa aus Pakistan, wäre auch das kein Problem.

Das Problem sei, dass man unmöglich wissen könne, wie sich die politische Lage in heutigen Schwellenländern entwickelt. "Jedes zivile Nuklearprogramm eignet sich per se dazu, ein Waffenprogramm zu verbergen", erklärt Large. "In vielen Bereichen ist die militärische von der zivilen Nutzung kaum zu unterscheiden." Spätestens seit dem Fall Khan gebe es einen internationalen Schwarzmarkt für Nukleartechnologie. "Zusammen mit der Verbreitung von Know-how ist das eine gefährliche Mischung."

Vier "kritische Probleme"

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Interaktive Grafik: Kernkraftwerke in der Bundesrepublik Deutschland

• Die Kostenfrage: Auf dem freien Markt kann Atomstrom nicht mit dem billigeren Strom aus Gas und Kohle mithalten. Es bedürfe staatlicher Abgaben auf Kohlendioxid-Emissionen, um dem Atomstrom den entscheidenden Vorteil zu verschaffen.
• Die Sicherheit: Moderne Reaktoren bergen nach Meinung des MIT-Teams "ein sehr geringes Risiko ernster Zwischenfälle" - jedoch nur, wenn die Meiler optimal bedient werden. Und selbst das garantiere noch nicht die Sicherheit bei der Brennstoffverwendung außerhalb des Kraftwerks.
• Der Abfall: Die Endlagerung in geologisch geeigneten Stätten sei zwar technisch denkbar, aber noch nie erfolgreich demonstriert worden. Auch die Wiederaufbereitung von Atommüll berge Risiken und verursache hohe Kosten.
• Proliferation: Die derzeitigen internationalen Maßnahmen gegen die Verbreitung von Nuklearwissen und -technologie "sind einer verstärkten Nutzung der Kernenergie nicht angemessen", urteilen die MIT-Experten trocken. Insbesondere die Wiederaufbereitung von Brennmaterial, die derzeit in Europa, Japan und Russland betrieben werde, berge "unvertretbare" Gefahren der Verbreitung nuklearen Materials

Das Fazit der MIT-Autoren: Zumindest für die nächsten 50 Jahre sei der sogenannte offene Brennstoffkreislauf die beste Lösung.

Damit rühren die US-Forscher an ein Dilemma der Atomenergie. Der Kernbrennstoff Uran lässt sich im Grunde auf zwei Arten nutzen: Entweder man verbrennt ihn in konventionellen Leichtwasser-Reaktoren und lässt die verbrauchten Brennelemente anschließend in einer Lagerstätte verschwinden.

Die Alternative ist der geschlossene Brennstoffkreislauf, in dem Spaltmaterial aus Brutreaktoren für den erneuten Einsatz wiederaufbereitet wird (siehe Infokasten). Das ist riskanter, aber auch weit effizienter: Ein Brutreaktor gewinnt aus der gleichen Menge Uran rund 30-Mal mehr Energie als ein konventioneller Leichtwasserreaktor.