Die Vielfalt der Ungewissheit bei der Entsorgung hochradioaktiver Abfälle

Dieser Band handelt von Ungewissheiten. Ungewissheiten sind aus dem Alltag bekannt, auch, wenn sie nicht differenziert oder explizit so benannt werden. Wir wissen nicht sicher, wie das Wetter wird, wie der Arbeitstag verlaufen wird, ob das Kind gesund von der Schule heimkommt, und auch nicht, ob wir in zwanzig Jahren noch im selben Ort leben werden. Und dennoch kommen wir mehr oder weniger gut zurecht, treffen alltäglich Entscheidungen und planen darüber hinaus in die Zukunft. Wir handeln also auf Basis von Entscheidungen unter Ungewissheit; das gilt auch für Entscheidungsträger:innen in Politik, Wissenschaft und Wirtschaft.

Im vorliegenden Band geht es um das Vorhaben, hochradioaktive Abfälle sicher zu entsorgen. Im Vordergrund steht dabei die Endlagerung deutscher Abfälle in Deutschland. Dies ist ein sehr langfristiges Ziel. Zwar sind schon große Mengen hochradioaktiver Abfälle, vor allem aus der Stromproduktion in Kernkraftwerken, angefallen (insgesamt rechnet man mit 27.000 m³ radioaktiver Abfälle mit nennenswerter Wärmeentwicklung¹). Sie lagern aber aktuell oberirdisch in sogenannten Zwischenlagern, entweder an den Standorten der Kernkraftwerke oder an anderen Stellen der Republik². Diese Zwischenlager haben eine begrenzte Genehmigungszeit und auch die Behälter, in denen die Abfälle lagern, sind nicht für sehr lange Zeiträume ausgelegt. Das Wissen über ihr langfristiges Verhalten ist begrenzt. Daher soll möglichst rasch ein Standort gefunden werden, an dem ein Tiefenlager in geeigneten geologischen Verhältnissen erstellt werden kann. Doch auch dies ist mit großen Ungewissheiten verbunden. Viele Dinge sind unbekannt, manche Daten, etwa über die Beschaffenheit des Untergrunds, muss man erst zusammentragen und analysieren. Auch gibt es in Deutschland verschiedene Gesteinsformationen, die infrage kommen. Der Behälter, in dem die Brennelemente letztlich lagern sollen, muss zu diesem Gestein passen. An geeigneten Materialien wird weiterhin geforscht. Zudem muss man sich schon jetzt überlegen, welche möglichen Probleme im zukünftigen Lager auftreten können und wie man diesen begegnen kann. Und das von der Einlagerung bis in die ferne Zukunft hinein. Man spricht von tausenden, gar einer Million Jahren.

Zudem müssen auch die gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Belange berücksichtigt werden. Schon bei der Standortsuche wird die Öffentlichkeit informiert und einbezogen. Auch dies ist mit Ungewissheiten verbunden, denn viele Menschen sehen Risiken und vertrauen den staatlichen Institutionen nicht uneingeschränkt. Damit müssen Behörden und Experten umgehen und Konzepte entwickeln, wie Beteiligung gelingen und Vertrauen aufgebaut werden kann.

Dass nicht eine Disziplin oder überhaupt ausschließlich die Wissenschaft ein solches Vorhaben alleine bestreiten kann, wird deutlich. Der Fall der Entsorgung radioaktiver Abfälle ist genuin interdisziplinär und auch die Gesellschaft sollte an der Forschung beteiligt werden. Der vorliegende Sammelband entstand als Disziplinen und Teilprojekte übergreifende Aktivität im Projekt Transdisziplinäre Forschung zur Entsorgung hochradioaktiver Abfälle in Deutschland (TRANSENS)³. Dieses Projekt wird von 2019 bis 2024 vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz und der Volkswagenstiftung gefördert.

Kolleginnen und Kollegen aus Sozial- und Geisteswissenschaften in diesem Projekt sind ebenso interessiert am Thema Ungewissheiten wie solche aus den Ingenieur- und Naturwissenschaften. Zudem wurde eine Gruppe von Bürgern und Bürgerinnen ausgewählt⁴, die die Forschung begleiten und an Projekttreffen sowie in Workshops aktiv teilnehmen. Diese „Arbeitsgruppe Bevölkerung“ (AGBe) ist in diesem Band mit einem eigenen Beitrag vertreten, in dem sie die diversen Ungewissheiten, die sie im Verfahren und im Projekt identifiziert hat, aufgreift.

Wie Abb. 1 illustriert, werden verschiedene Aspekte mit Ungewissheit in Verbindung gebracht. Einige Risikodefinitionen etwa verbinden Eintretenswahrscheinlichkeit mit dem Schadensausmaß. Erstere ist direkt Ausdruck von Ungewissheit und auch das Schadensausmaß ist oft genug nur abschätzbar. Es bestehen also bei beiden Komponenten Ungewissheiten. Die Zeiträume mit denen man es zu tun hat, sind gerade bei der Lagerung radioaktiver Abfälle ein wesentlicher Aspekt. Die Entwicklungen in die ferne Zukunft sind jenseits bekannter Halbwertszeiten und geologischer Prozesse im Wesentlichen ungewiss (etwa die Frage, wie sich Gesellschaften und politische Systeme entwickeln werden oder das Langzeitverhalten von Materialien).

Die beträchtlichen Ungewissheiten, die in dem Thema Entsorgung stecken, wurden bisher aber nicht systematisch inter- und transdisziplinär beforscht. Der Fokus lag vor allem auf einzelnen Aspekten der Ungewissheit, die isoliert behandelt wurden. Es fehlte ein übergreifender Ansatz, der verschiedene Ungewissheiten gemeinsam bzw. in Abgrenzung zueinander behandelt. Dazu gehören etwa Planungsungewissheiten, Systemungewissheiten, Daten- und Modellierungsungewissheiten, Human Factors-Ungewissheiten, quantifizierbare und nicht-quantifizierbare Ungewissheiten, bekannte und unbekannte Ungewissheiten. Die Aufzählung zeigt, dass es sehr unterschiedliche Arten von Ungewissheiten und auch Umgangsweisen mit ihnen gibt. Planungsungewissheiten, die die Gestaltung des Entsorgungswegs betreffen, unterscheiden sich fundamental von Ungewissheiten, die die Langzeitsicherheit eines verschlossenen Endlagers betreffen. Entsprechend muss auch ein vielfältiger „Werkzeugkasten“ zum Umgang mit Ungewissheiten zur Verfügung stehen.

Dazu können Ungewissheiten auf verschiedene Weise klassifiziert werden (siehe auch Eckhardt 2021):

Diese unterschiedlichen Perspektiven werden auch in den Beiträgen des Sammelbands deutlich und durchaus in Kombination behandelt. Im Schlusskapitel werden diese Perspektiven vor dem Hintergrund der Beiträge nochmals reflektiert. Beispielsweise ist es so, dass man einige Ungewissheiten in wissenschaftlichen Modellen und Simulationen abschätzen und quantifizieren kann. Andere lassen sie sich mitunter nur schwer eingrenzen, etwa solche, die auf einen menschlichen Faktor zurückzuführen sind. Es müssen Methoden erweitert und entwickelt werden, um solche Ungewissheiten zu erfassen, wenn möglich zu quantifizieren oder anderweitig berücksichtigen zu können.

In diesem Band sind Beiträge versammelt, die die Bandbreite verdeutlichen, welche Ungewissheiten beim Vorhaben „Entsorgung hochradioaktiver Abfälle“ in Deutschland berücksichtigt werden müssen. In diesem einleitenden Kapitel soll die zum Teil sehr unterschiedliche Terminologie in verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen und Ansätzen nicht im Zentrum stehen. Dies wurde bereits anderswo systematisch geleistet (Eckhardt 2021). Auch fokussieren die einzelnen Beiträge jeweils auf ihre Kernthemen und verdeutlichen ihre Definition von Ungewissheiten. Dabei spannen sie den Bogen von erkenntnistheoretischen Beiträgen, über konkrete Fragen, wie wissenschaftliche Ergebnisse mit ihren Ungewissheiten kommuniziert werden können, oder welche Ungewissheiten im Safety Case mathematisch behandelt werden. Den gesamten Band zu eigen ist aber ein ganzheitlicher Blick auf die große Vielfalt von Ungewissheiten, die die Entsorgung begleiten, wie in Abb. 1 illustriert.

Grundsätzlich geht es um Ungewissheiten, die den weiteren Verlauf des Entsorgungswegs und das (Langzeit-)verhalten des verschlossenen Endlagers betreffen. Es geht vor allem um Ungewissheiten, die Zukunftswissen betreffen. Solche Ungewissheiten sind angesichts der viel zitierten eine Million Jahre, für die ein Lager Sicherheit gewährleisten soll, unausweichlich (Grunwald 2023). Es stellt sich daher die Frage, wie man jeweils am besten mit ihnen umgeht. Etwa beim Safety Case, im Standortauswahlverfahren, in politischen Entscheidungen, bei der Finanzierung und bei der technischen Umsetzung. Nicht immer sind sich auch die Wissenschaften einig. So finden sich Ungewissheiten z. B. aufgrund von wissenschaftlichem Dissens wie beim Beispiel der Diskussion um die Kupferkorrosion von Behältern in Schweden (Chaudry und Seidl 2021). Dort führten unterschiedliche Auffassungen über mögliche Korrosion von Kupfer zu einem kurzen Halt des Verfahrens und zu zusätzlichen Abklärungen und Diskussionen, ob die Ungewissheit gegen den eingeschlagenen Entsorgungsweg spricht.

Die Kommunikation von Ungewissheiten wird je nach Themenfeld durch Experten unterschiedlich angegangen. Auch das Publikum setzt sich aus Personen mit verschieden Hintergründen zusammen und nimmt diese Informationen unterschiedlich auf. Daher muss man sich Gedanken machen, wie man Ungewissheiten kommuniziert. In Deutschland sind Teile der Öffentlichkeit nicht ohne Grund gegenüber der Nukleartechnologie kritisch eingestellt (Brunnengräber 2016). Andere Teile zeigen sich bzgl. Risiken und Chancen ambivalent oder auch indifferent (Seidl 2021).

Der dritte Abschnitt beschäftigt sich vornehmlich mit dem Themenfeld Ungewissheit und Sicherheit. Eingangs geben Meinert Rahn et al. einen Einblick in den systematischen Umgang mit Ungewissheiten bei der Standortwahl in der Schweiz. Die Systematik ist zentraler Teil des Sicherheitsnachweises (Stichwort Safety Case). Der Beitrag zeigt an konkreten Beispielen, wie das Schweizer Verfahren systematisch evaluiert, welche Ungewissheiten vorliegen und ob und wie diese behandelt werden müssen. Anne Eckhardt fragt in ihrem Beitrag „Wie viel Ungewissheit ist akzeptabel?“ und diskutiert Kriterien und Konstellationen zur Beurteilung von Ungewissheiten in Hinblick auf Arbeitsentscheidungen auf dem Entsorgungsweg. Sie unterscheidet dabei Sicherheitsrelevanz, Tragweite, Aussagenqualität und Behebungspotenzial von Ungewissheiten und stellt Ansätze vor, wie man die Akzeptabilität von Ungewissheiten beurteilen kann. Im Anschluss führen die zwei Beiträge von Klaus-Jürgen Röhlig in die Komplexität des „Safety Case“ ein, der als Entscheidungsgrundlage in Bezug auf verschiedene Phasen des Endlagerprojekts betrachtet wird (von der Standortauswahl bis zum verschlossenen Endlagerbergwerk). Der erste Beitrag beschäftigt sich mit der Definition und der Methodik des Safety Case und schließt u. a. mit dessen Relevanz für Entscheidungen der Vorhabenträgerin, für Genehmigungsentscheidungen der verantwortlichen Behörde sowie für politische Entscheidungen. Ein zweiter Beitrag widmet sich der qualitativen und quantitativen Methoden bei der Bewertung der Langzeitsicherheit von Endlagern im Safety Case. Von einer interdisziplinären Zusammenarbeit zur Eruierung von Ungewissheiten bei Parameterbestimmungen in Modellierungsansätzen berichten Henriette Muxlhanga et al. Der Beitrag stellt aus arbeits- und organisationspsychologischer Perspektive dar, welchen Einfluss der ‚menschliche Faktor‘ auf die Prognose des Langzeitverhaltens der Geologie mittels numerischer Simulationen hat. So unterscheiden sich die Annahmen verschiedener Modellierer und demnach auch die simulierten Ergebnisse.

Der Sammelband kann bei aller Vielfalt nicht alle Facetten von Ungewissheiten bei der Endlagerung abdecken. Eine besondere Rolle spielt in der öffentlichen Wahrnehmung wohl auch das Thema an sich. Die meisten Menschen wissen relativ wenig über die genauen Abläufe der Standortauswahl (Götte und Ludewig 2020). Eine gewisse kritische Distanz ist darauf zurückzuführen, dass generell Risiken unbekannter Technologien als höher eingeschätzt werden im Vergleich zu bekannten Risiken. Nukleartechnologien werden allgemein als besonders bedrohlich wahrgenommen, was zum Teil damit zusammenhängt, dass die Technologie zwar nicht mehr neu, aber dennoch der Öffentlichkeit fremd ist (Slovic 1987).

Ob der vielfältigen Ungewissheiten in den verschiedensten Bereichen kann der Eindruck entstehen, dass man noch gar nicht bereit sei, ein solches Vorhaben zu meistern. Auch tauchen immer wieder grundsätzliche Fragen auf, ob die finale Lagerung von hochradioaktiven bzw. wärmeentwickelnden Abfällen überhaupt sinnvoll und langfristig nicht doch zu gefährlich sei. Solange man über etwas noch nicht 100 %ig gewiss sei, müsse man eben so lange warten, bis es soweit ist. Aber: Nicht-Handeln ist eben auch ein Handeln – es gibt gemeinhin kein Nicht-Handeln. Vor diesem Hintergrund ist es genau daher wichtig, Ungewissheiten aus verschiedenen Perspektiven zu thematisieren, um sie besser einschätzen und damit gute und fundierte Entscheidungen treffen zu können. Das abschießende Kapitel von Anne Eckhardt et al. wirft den Blick daher auf die Notwendigkeit, auch unter ungewissen Umständen zu entscheiden und zu handeln, denn Nichthandeln bedeutet die Verlängerung des als unerwünscht erkannten Status Quo. Die Alternative wäre keine Einlagerung der Abfälle in tiefengeologische Schichten, sondern weitere – ebenfalls mit Risiken und Ungewissheiten behaftete – Langzeit(Zwischen)lagerung an der Oberfläche. Ein klassischer Trade-Off bei einem Wicked Problem (Pohl et al. 2017) für das es keine alle Seiten zufriedenstellende eindeutige Lösung gibt.

So trägt der Sammelband doppelt zum Gelingen des Endlagerungsvorhabens bei: Einerseits wird der eingeforderten Transparenz genüge getan, indem der Stand der Forschung auch jeweils die Ungewissheiten benennt. Andererseits müssen auch unter dem Eindruck von Ungewissheit Entscheidungen getroffen werden, müssen wir handlungsfähig bleiben. Nur, weil man etwas nicht genau weiß, sondern z. B. mittels Simulationen und mathematischen Modellen abschätzen muss, heißt das nicht, dass sich das Problem in Luft auflöst. Es gilt, Verantwortung zu übernehmen und eine Lösung für kommende Generationen zu finden für ein Problem, das frühere Generationen geschaffen haben.

Dieser Beitrag ist im Rahmen des Vorhabens TRANSENS entstanden, einem Verbundprojekt, in dem 16 Institute bzw. Fachgebiete von neun deutschen und zwei Schweizer Universitäten und Forschungseinrichtungen zusammenarbeiten. Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages und im Niedersächsischen Vorab der Volkswagenstiftung vom Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK) von 2019 bis 2024 gefördert (FKZ 02E11849A-J).