Forschungsreaktor in Wannsee : BER II wird im Dezember stillgelegt - Wissen - Berliner Morgenpost
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Blick in den BER II : Im Bereich des blauen Leuchtens sind die Uran-Brennstäbe untergebracht. Ihr Zerfall liefert die Neutronen für die Material-Analysen.
Le 15 juin 2019 est la dernière date pour une visite guidée du réacteur nucléaire à Berlin. Le petit réacteur fermera au mois de décembre.
Besichtigung des HZB, Standort Wannsee: Lange Nacht der Wissenschaften, 15. Juni 2019. Weitere Infos: www.langenachtderwissenschaften.de
07.04.2019 Wolfgang W. Merkel - Das Ende nach 60 Jahren: Im Dezember wird der Forschungsreaktor in Wannsee stillgelegt und in den kommenden Jahrzehnten abgebaut.
Berlin. Das Auffälligste ist das intensiv-blaue Leuchten im Becken. Wie magisch glimmt es rund um die Uran-Brennstäbe. Aber das Leuchten hat eine ganz nüchterne Erklärung. Es entsteht, wenn sich bestimmte Produkte des Kernzerfalls – Elektronen – sehr schnell im Wasser bewegen und dabei Strahlung aussenden, wie Stephan Welzel, der Leiter des „Berliner Experimentier-Reaktors“ (BER II) in Wannsee, erläutert.
Der BER II ist ein „Schwimmbadreaktor“. So lautet der Name des Reaktortyps – was beim Blick darauf sofort einleuchtet. Im offenen „Bad“ befinden sich im Reaktorkern 25 Brennelemente aus leicht angereichertem Uran von jeweils 322 Gramm und mit Abmessungen von sechs mal sieben mal 60 Zentimetern, wie Welzel erläutert. Gekühlt wird mit Wasser. Um das Becken herum viel unterstützende Technik: Kräne, Armaturen, Transportschienen und Weiteres.
Der Besucher steht einige Meter höher, hinter einer großen Fensterfront. Hier liegt die Leitwarte. Die Stimmung ist konzentriert, aber entspannt. Zwei von Stephan Welzels Mitarbeitern sitzen an Pulten mit Anzeige- und Steuerungselementen. An der Wand liefern weitere Anzeigeinstrumente Daten zum Betriebszustand der Anlage. Alles wirkt ruhig und gelassen, es wird wenig gesprochen. Dass dieser Raum aber etwas Besonderes ist, erkennt man daran, dass Besucher stets von einem Mitarbeiter des Sicherheitsdienstes begleitet werden. Vor dem Betreten der Leitwarte hat ein Sicherheitscheck wie am Flughafen stattgefunden, Kamera und Handy sind abgegeben – Fotografieren ist streng verboten. Es sollen keine sicherungsrelevanten Details nach außen dringen. Zur Sicherheit trägt jeder, der sich hier aufhält, ein Messgerät, das anzeigen würde, wenn man beim Besuch Radioaktivität abbekommen hätte.
Das Entscheidende an diesem Reaktor ist nicht das auffällige Leuchten, sondern es sind die unsichtbaren Neutronen, die von den zerfallenden Uranstäben ausgehen. Gebündelt werden sie durch „Strahlrohre“ in die Nachbarhallen geleitet. Dort arbeiten Materialforscher, Biologen, Archäologen und Kunsthistoriker, die ihre Objekte mit den Neutronen „durchleuchten“. Der Neutronenstrahl macht innere Strukturen sichtbar, die etwa ein Röntgengerät nicht zeigen könnte.
Ein schönes Beispiel lieferte ein Saurierschädel aus dem Berliner Naturkundemuseum. Der Schädel ist versteinert, für Neutronen aber zu durchdringen. Der Lystrosaurus war, so wurde klar, ein Warmblüter. Die Neutronen-Tomogramme zeigten, dass der Pflanzenfresser, der vor etwa 250 Millionen Jahren im heutigen Südafrika lebte, Nasennebenhöhlen besaß. Die bringen Atemluft auf Körpertemperatur und sind ein Kennzeichen von Warmblütern. Möglicherweise konnte der Lystrosaurus deshalb starke Temperaturschwankungen ertragen. Das hat es ihm vielleicht ermöglicht, das große Artensterben vor 252 Millionen Jahren zu überleben.
Ein anderes Objekt brachten Kunsthistoriker der Berliner Gemäldegalerie. Sie wollten Tizians Porträt „Mädchen mit Fruchtschale“ genauer unter die Lupe nehmen. Die Neutronen offenbarten, dass der venezianische Meister im Jahr 1555 für das Mädchen eine sitzende Dame übermalt hatte. Das kann Hinweise auf Tizians Themen und Arbeitsweisen liefern. Der Maler nutzte unter anderem die Farbe Neapelgelb. Man dachte, sie sei erst ab Anfang des 18. Jahrhunderts verwendet wurde – also rund 150 Jahre später. Für die Kunsthistoriker war dieses Ergebnis eine kleine Sensation.
Der Reaktor ist ein Dienstleister für die Forschung. Betrieben wird er vom Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) für Materialien und Energie, einer zu 90 Prozent vom Bund und zu zehn Prozent vom Land Berlin finanzierten Einrichtung. „Der Reaktor ist eine kerntechnische Anlage“, erläutert Welzel, „aber mit einem Kernkraftwerk ist der BER II nur in Grundzügen vergleichbar.“ Der Reaktor liefere keinen elektrischen Strom, sondern eben einen Neutronenstrom. Im Vergleich zu einem Kernkraftwerk ist der BER II winzig, er produziert mit zehn Megawatt nicht einmal ein Prozent der Leistung eines Kernkraftwerks.
Am 11. Dezember 2019 wird der BER II heruntergefahren
2013 hat der Aufsichtsrat des HZB beschlossen, dass die Zeit der Materialforschung mit einem Reaktor in Wannsee nach gut 60 Jahren enden soll. Am Abend des 11. Dezember 2019 wird der BER II heruntergefahren und stillgelegt und nach und nach abgebaut. Stephan Welzel ist ein eher sachlicher Mensch, doch er gibt zu, dass ihn bei dieser Vorstellung auch Wehmut beschleicht. Seit 1996 ist der 55-Jährige beim BER II angestellt, und er wird nach heutiger Planung bis zum Ende seines Berufslebens den Rückbau leiten. „Wir haben mit dem Reaktor viele Jahre tolle Forschung gemacht“, begründet Welzel seine Wehmut. „Sie erfasst mich auch wegen der Mitarbeiter, die die Anlage mit Herzblut pflegen.“ Doch müsse er einsehen, dass sich die wissenschaftlichen Perspektiven ändern, und dass sich der Lebenszyklus einer solchen Anlage irgendwann dem Ende nähere. „Dann ist es wichtig, dass man diesen Zyklus sauber abschließt.“
Viele Techniker werden über viele Jahre damit beschäftigt sein. Eine „Begleitgruppe“, also eine Gruppe von Anwohnern, interessierten Bürgern und Umweltschützern, wird bereits jetzt über den Rückbauprozess informiert. Sie stellen kritische Fragen, fragen nach Alternativen zu den geplanten Schritten und begleiten den Prozess zusammen mit einer Gutachterin. Aktuell dreht es sich um die Vorbereitung der Umweltverträglichkeitsprüfung. Darin geht es nicht nur um die Behandlung von strahlendem Müll, sondern auch um banalere Fragen wie etwa die möglichst geringe Lärmbelastung der Anwohner.
Intensiv beteiligt ist zudem die Oberste Berliner Strahlenschutzbehörde. Im April 2017 hat das HZB offiziell die Stilllegung beantragt, der Genehmigungsprozess läuft. Die definitive Stilllegungsgenehmigung erwartet Welzel aber nicht vor 2024. Parallel laufen schon Vorbereitungen, die durch die Betriebserlaubnis gedeckt sind. Diese hatte die Verwaltung in den 50er-Jahren erteilt. „Die Stilllegungsgenehmigung ist so schwierig zu bekommen wie die Genehmigung zum Bau der Anlage. Stilllegung bedeutet, dass der Reaktor aus der Zuständigkeit des deutschen Atomgesetzes entlassen wird“, sagt Stephan Welzel.
Und warum wird der Reaktor nicht mehr gebraucht? Es gibt Schwerpunktverschiebungen in der Wissenschaft. Neutronen würden für die Materialforschung zwar weiter gebraucht, aber aus anderen Anlagen, die ohne Uran auskommen. „Da haben wir keine Brennstoffproblematik, keine Radioaktivität.“
Der Reaktor ist zudem in die Jahre gekommen. Die Kosten steigen, immer häufiger mussten Einzelteile erneuert und neue wissenschaftliche Komponenten aufwändig integriert werden. Doch der BER II hatte Stärken. So können Wissenschaftler ihre Materialien unter extrem niedrigem Druck, bei extrem tiefen Temperaturen oder in einem sehr starken Magnetfeld analysieren. Für viele Experimente ist das entscheidend. Doch das HZB hat sich auch entschlossen, die Arbeit zu fokussieren. Am zweiten Standort Adlershof steht ein zweites Großgerät zur Durchleuchtung von Materialien, Bessy II. Es liefert höchst intensives Licht. Darauf will sich das HZB konzentrieren. Zudem wächst der Bereich der Erforschung von Energiematerialien, vor allem für die Photovoltaik. Dafür nutzen die Forscher Bessy II. Die Anlage wird ausgebaut, um sie vielfältiger nutzen zu können.
Der Nachfolger Bessy III ist in Planung.
Der Rückbau wird Jahrzehnte dauern
Das Ende des Forschungsreaktors ist nicht damit getan, einen Ausschalter zu betätigen. Tatsächlich ist es ein Prozess, der vielleicht erst in den 2040er-Jahren endet. Das sind die einzelnen Stationen. Phase 1: Die Steuerstäbe des Reaktors sind am Abend des 11. Dezember 2019 eingefahren, und die Kernspaltung ist gestoppt. Die Brennelemente bleiben zunächst im Reaktorbecken, kurzlebige Spaltprodukte zerfallen. Im Verlauf von etwa 30 Tagen vermindert sich die Radioaktivität, die Brennstäbe kühlen deutlich ab. Phase 2: Jetzt ist keine Wasserkühlung mehr notwendig, die Brennstäbe kommen ins „Umsetzbecken“, das Wasser hier dient nur noch der Abschirmung. Hier lagern sie drei Jahre. Strahlenschutz, Notstromsysteme, Wasserkreisläufe und andere Sicherheitssysteme sind aber weiter vorhanden.
Phase 3: Frühestens 2023 werden die Brennstäbe in Transport- und Lagerbehälter verladen und zur Lagerung im Brennelemente-Zwischenlager Ahaus vorbereitet. Phase 4: Jetzt können noch bestehende Kühlbecken und -kreisläufe entleert werden. Phase 5: Die Anlage wird „beräumt“. Geräte werden an andere Institute geschickt. Sie sollen dort weitergenutzt werden, deren Personal wurde zuvor an den Geräten geschult. Ein Analysegerät namens „BioREF“ (ein „Spektrometer“) für biologische Proben steht bereits in einem Forschungszentrum in Sydney und geht demnächst in Betrieb. Auch ein Forschungsreaktor bei Warschau erhält einen Teil der Experimentier-Infrastruktur.
„Zu unserem ‚Deal‘ mit solchen Einrichtungen gehört, dass deutsche Forscher im Gegenzug für unsere ‚Hightech-Geschenke‘ Nutzungszeit-Kontingente erhalten“, sagt Welzel. Phase 6: Radioaktive Kleinteile werden in Stahlbetongefäße eingelagert. Dazu gehören beispielsweise Reflektoren aus dem Leichtmetall Beryllium, mit denen Neutronen aus dem Reaktor geleitet werden. Phase 7: Bis hierhin sind alle Arbeiten von der bisherigen Betriebsgenehmigung des Reaktors abgedeckt. Alle weiteren Schritte sind nur erlaubt, wenn die Stilllegungsgenehmigung vorliegt. Danach kann bauliche Infrastruktur wie die Kühltürme abgerissen werden.
Kernkraftnutzung war Symbol des Fortschritts
Phase 8: „Hier ist ein Haltepunkt eingebaut“, sagt Stephan Welzel. Spätestens jetzt müssen alle Brennelemente nach Ahaus gebracht sein, sonst ist ein weiterer Rückbau nicht erlaubt. Phase 9: Weiterer Rückbau, jetzt wird zum Beispiel das Reaktorbecken zerschnitten. Die Bauteile werden nach ihrer schwachen bis mittleren Reststrahlung sortiert. Sie kommen ins Endlager „Schacht Konrad“ in Salzgitter. Phase 10: „Jetzt erfolgt das Freimessen der Gebäude“, erklärt Welzel. „Das heißt, wir suchen nach eventuellen Restkontaminationen.“ Schließlich sollte das komplette Gelände frei von erhöhter Strahlung sein. Phase 11: Das Gebäude wird aus dem Zuständigkeitsbereich des Atomgesetzes entlassen. Das dann eventuell noch stehende Reaktorgebäude kann anderweitig genutzt werden. Der Reaktor aber ist Geschichte.
Was das kosten wird, darüber gibt es im Moment keine Auskunft. Im Jahr 2014 hatte das HZB eine Summe von gut 40 Millionen Euro genannt. Dann gab das Bundesforschungsministerium einen neuen „Controlling-Leitfaden“ für die Finanzflüsse von Forschungseinrichtungen mit kerntechnischen Rückbauprojekten heraus. Seither wird neu berechnet. Es wird wohl teurer.
Die Geschichte des Reaktors beginnt im Winter 1956/57. Da gründet das Land Berlin das Institut für Kernforschung Berlin (IKB) als Behörde. Im Juli 1958 geht der erste Forschungsreaktor (BER I) in Betrieb. Vor ziemlich genau 60 Jahren, am 14. März 1959, eröffnet der damalige Regierende Bürgermeister Willy Brandt das Institut offiziell, es heißt nunmehr Hahn-Meitner-Institut für Kernforschung Berlin (HMI). Die beiden Namensgeber, Otto Hahn und Lise Meitner (beide damals 80), zwei Ikonen der Forschung, sind Gäste der Feier.
Hahn hatte 1938 in Berlin die natürliche Spaltung des Uranatoms entdeckt und dafür 1945 den Nobelpreis erhalten. Meitner hatte ebenso großen Anteil, vor allem ergründete sie den theoretischen Hintergrund. 1938 war die Jüdin ins Exil nach Stockholm gegangen, von wo aus sie regelmäßig mit Hahn korrespondierte. Beim Nobelpreis ging sie trotzdem leer aus. Es war eine Zeit, in der die Frau neben dem männlichen Forscher meist nur als Mitarbeiterin, aber nicht als gleichwertige Kollegin angesehen wurde.
Zunächst untersuchten die Forscher am HMI den Aufbau und Zerfall von Atomkernen. „Zur Zeit der deutschen Teilung war der damalige Hightech-Reaktor ein Bekenntnis zur Frontstadt Berlin“, sagt Dieter Hoffmann, Physiker und emeritierter Professor am Berliner Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte. Die friedliche Nutzung der Kernenergie sei ein Zeichen des Fortschritts gewesen, und Meitner und Hahn hätten dem Institut gern ihren Namen gegeben. Kritik an der Atomnutzung gab es noch nicht.
Ein bisschen Skepsis herrschte aber doch, sagt Hoffmann. „Es war ein Element des Kalten Kriegs, dass man den Reaktor weit weg vom Westberliner Zentrum an die DDR-Grenze bei Babelsberg legte.“ Für den Fall, dass die Anlage doch einmal Radioaktivität freisetzt. Von der DDR wurde das aber nicht offen thematisiert, schließlich arbeitete man ebenfalls an der Nutzung der Kernenergie. „Die Kernkraft galt im Osten als Tor zum Fortschritt“, erklärt Hoffmann. Später kommt zum Forschungsreaktor ein (ebenfalls teurer) Teilchenbeschleuniger dazu, woraufhin das Institut in eine 90:10-Finanzierung durch den Bund und das Land übernommen wird. 1971 legt man den BER I still, 1973 geht der BER II in Betrieb. Mehr und mehr wendet sich das HMI von der eigentlichen Kernforschung ab hin zur Untersuchung von Materialien mit der Kernspaltung als Hilfsmittel.
Wer sich einmal in der Langen Nacht der Wissenschaften die Messplätze am Reaktor angesehen hat, der kennt vielleicht das ein oder andere Untersuchungsobjekt. Nikolay Kardjilov ist Experte für Neutronentomographie. Er hat Hunderte Objekte untersucht, externe Forscher unterstützt. Er hat nicht nur den Saurierschädel durchleuchtet, Forscher aus London brachten auch Ritterrüstungen, Wissenschaftler aus Florenz kamen mit japanischen Schwertern und Bogen, Amsterdamer Forscher mit Bronze-Skulpturen aus Indien. Der Blick ins Innere offenbart, wie die Objekte aufgebaut sind. „Sie alle wollten herausfinden, wie ihre Gegenstände hergestellt wurden und damit etwas über das Handwerk jener Zeiten erfahren“, sagt Kardjilov. Die Faszination dieser Arbeit für Ihn: „Jede Probe bringt eine kleine Welt zu uns.“
Auch technische Materialien gehören dazu. Der Neutronenstrahl zeigt etwa, wie Stahl sich unter verschiedenen Formen von Belastung verhält, etwa bei Drehung oder Zug. Das hilft zu beurteilen, wie ein Werkstoff bearbeitet werden muss, um ihm optimale Eigenschaften zu geben. Auch Brennstoffzellen wurden untersucht. Neutronen durchdringen leicht auch Metall, werden aber an dem im Verbrennungsprozess entstehenden Wasser abgelenkt („gestreut“). So kann man die inneren Prozesse analysieren.
Gericht: Ein kleines Restrisiko ist zumutbar
Doch der Forschungsbetrieb verlief nicht immer konfliktfrei. Die Furcht vor einer Havarie ist im Umfeld der Anlage teils groß – auch wenn die Menge des genutzten Urans sehr klein ist und die Kühlkreisläufe nicht unter Druck stehen. Für Unruhe bei Anwohnern bis hin nach Potsdam sorgte die Tatsache, dass eine Flugroute vom zukünftigen Flughafen BER über den BER II führen sollte (welch kuriose Namensähnlichkeit!). Das Oberverwaltungsgericht Berlin entschied aber 2017, dass das Risiko einer Strahlungsfreisetzung nach einem Flugunfall im Bereich des Restrisikos liege, das jeder Bürger als „Lebensrisiko“ tragen müsse. Das Problem hat sich ohnehin erledigt: Der BER II wird abgeschaltet, bevor der BER öffnet.
Eine andere Befürchtung bezog sich auf Risse in einer Schweißnaht am Kühlsystem. Den Riss hatten die Betreiber schon eine Weile im Blick, Ende 2013 entschloss man sich zur Reparatur, die mehr als ein Jahr dauerte.
Der Normalbetrieb des Reaktors geht zu Ende, aber der Rückbau mit dem Abtransport der strahlenden Fracht hat ebenfalls Konfliktpotenzial. Er geschieht jetzt aber unter dem kritischen Blick der Begleitgruppe. Am Ende wird über den Reaktor wohl – im Wortsinne – Gras gewachsen sein: Der Rückbau endet in vielleicht 25 Jahren. Statt eines magischen Glimmens findet man dann eine grün leuchtende Wiese.