Hochradioaktive Hinterlassenschaften der Atomkraft: Ein neuartiges Reaktorkonzept der TU Dresden soll Teile dieser Abfälle künftig energetisch nutzbar machen. Ob das gelingt, ist noch ungeklärt.
Ausgerechnet die Hinterlassenschaften deutscher Atomkraftwerke könnten künftig erneut zur Energiegewinnung beitragen. Forschende der Technischen Universität Dresden haben eine Machbarkeitsstudie für einen neuartigen Reaktor vorgestellt, der langlebige radioaktive Stoffe umwandeln soll. Das Konzept verspricht erhebliche Energiepotenziale und könnte sogar die bisherigen Anforderungen an ein Endlager infrage stellen. Ob die technische Umsetzung gelingt und die erhofften wirtschaftlichen Vorteile tatsächlich entstehen, ist allerdings noch völlig offen.
Deutschland hat die kommerzielle Nutzung der Atomkraft beendet. Die radioaktiven Hinterlassenschaften bleiben jedoch ein Problem für kommende Generationen. Die Technische Universität Dresden hat nun ein Konzept vorgestellt, das diese Abfälle nicht ausschließlich als Entsorgungsproblem, sondern als bislang ungenutzte Ressource betrachtet.
Im Mittelpunkt steht ein Experimentalrecyclingreaktor mit dem Namen »DEMO«. Grundlage ist eine vom Freistaat Sachsen finanzierte Machbarkeitsstudie, deren Ergebnisse die Universität am 6. November 2026 veröffentlichte. Der Forschungsreaktor soll nachweisen, dass sich abgebrannte Brennelemente und bestimmte hochradioaktive Rückstände aus der Wiederaufarbeitung erneut energetisch nutzen lassen.
Wenn Atommüll wieder zum Brennstoff wird
Technische Grundlage ist ein sogenannter Flüssigsalzreaktor. Anders als in herkömmlichen Atomkraftwerken, in denen feste Brennelemente zum Einsatz kommen, befindet sich der Kernbrennstoff dabei gelöst in einer heißen Salzschmelze.
Das Dresdner Konzept setzt auf die sogenannte Transmutation. Dabei werden Atomkerne durch Kernreaktionen in andere Kerne umgewandelt. Bestimmte langlebige radioaktive Stoffe könnten auf diese Weise gespalten und zur Energiegewinnung genutzt werden. Zurückbleiben sollen nach den Vorstellungen der Forschenden überwiegend Stoffe, deren Radioaktivität wesentlich schneller abklingt.
Eine Besonderheit des Konzepts ist der geplante Verzicht auf die konventionelle chemische Wiederaufarbeitung abgebrannter Brennelemente. Das bedeutet allerdings nicht, dass alte Brennstäbe unverändert in den Reaktor eingesetzt werden könnten. Die konkrete Behandlung der Ausgangsmaterialien und die Kontrolle der Salzschmelze gehören zu den technischen Fragen, die noch gelöst werden müssen.
Zusätzlich zur Energiegewinnung sieht die Universität Potenzial für die Herstellung radioaktiver Isotope, die beispielsweise in der Medizin oder in technischen Anwendungen benötigt werden.
Die veröffentlichte wissenschaftliche Untersuchung weist den Betrieb mit den vorgesehenen deutschen Atommüllbeständen keineswegs schon nach. Das untersuchte Referenzmodell verwendet zunächst angereichertes Uran. Die Simulation befasst sich vor allem mit der Frage, wie sich die nukleare Kettenreaktion über die geplante Betriebsdauer stabil halten lässt.
Dass sich abgebrannte Brennelemente und verglaste hochradioaktive Rückstände tatsächlich im vorgesehenen Umfang verwerten lassen, bleibt eine gesondert zu überprüfende Voraussetzung des Projekts.
Knapp zwei Milliarden Euro für den Forschungsreaktor
Als mögliche Standorte kommen der Forschungsstandort Dresden-Rossendorf sowie die Lausitzer Industriestandorte Schwarze Pumpe und Boxberg infrage. Eine Standortentscheidung ist noch nicht gefallen.
Der geplante Reaktor soll eine maximale thermische Leistung von 50 Megawatt erreichen und über einen Zeitraum von 20 Jahren betrieben werden. Dabei handelt es sich um Wärmeleistung, nicht um eine zugesagte elektrische Leistung. Die Anlage ist ausdrücklich als Forschungsreaktor und nicht für den kommerziellen Stromverkauf vorgesehen.
Die Technische Universität beziffert die erforderlichen öffentlichen Investitionen auf rund 1,95 Milliarden Euro. Für Entwicklung und Bau werden mindestens fünf Jahre angesetzt. Eine gesicherte Finanzierung oder eine atomrechtliche Genehmigung ist mit der Vorlage der Machbarkeitsstudie noch nicht verbunden.
Langfristig halten die Forschenden auch kommerzielle Anlagen für denkbar. Diese könnten nach ihrer Einschätzung frühestens ab 2045 zur Energieversorgung beitragen – vorausgesetzt, die Technologie bewährt sich und das deutsche Atomgesetz wird entsprechend geändert.
50 Milliarden Euro Einsparpotenzial – aber unter Vorbehalt
Besonders weitreichend sind die wirtschaftlichen Erwartungen der Projektverantwortlichen. Nach Angaben der TU Dresden könnte die Nutzung vorhandener radioaktiver Reststoffe Energieressourcen erschließen, die dem 300-Fachen eines jährlichen deutschen Stromverbrauchs entsprechen.
Zugleich stellt die Universität Einsparungen von rund 50 Milliarden Euro in Aussicht, falls ein aufwendiges Endlager für hochradioaktive Abfälle in seiner bisherigen Form tatsächlich entbehrlich würde.
Beide Zahlen beschreiben ein theoretisches Potenzial. Sie sind weder das Ergebnis eines bereits betriebenen Reaktors noch eine unabhängig bestätigte Wirtschaftlichkeitsrechnung für die großtechnische Umsetzung. Insbesondere die möglichen Einsparungen setzen voraus, dass die künftigen Reststoffe sicher auf andere Weise gelagert werden können.
Wird ein Endlager tatsächlich überflüssig?
An diesem Punkt unterscheiden sich die Einschätzungen erheblich.
Die Bundesgesellschaft für Endlagerung (BGE) weist in ihren grundsätzlichen Informationen zur Transmutation darauf hin, dass die Umwandlung radioaktiver Stoffe keine vollständige Beseitigung des Atommülls bedeutet. Bei Kernreaktionen entstehen weiterhin radioaktive Spaltprodukte, außerdem können beim Betrieb und bei der Behandlung zusätzliche Abfallströme anfallen.
Entscheidend ist auch, dass nicht jedes Spaltprodukt kurzlebig ist. Jod-129 beispielsweise besitzt eine Halbwertszeit von rund 15,7 Millionen Jahren, Technetium-99 von etwa 211.000 Jahren. Ob und in welchem Umfang solche Stoffe im Dresdner Verfahren weiterbehandelt werden könnten, müsste eine detaillierte Abfallbilanz zeigen.
Die BGE geht deshalb grundsätzlich weiterhin davon aus, dass auch bei Anwendung von Transmutation eine sichere Endlagerung radioaktiver Reststoffe erforderlich bleibt. Diese Einschätzung bezieht sich auf die Technologie allgemein und ist keine abschließende behördliche Bewertung des neuen Dresdner Projekts.
Die technischen Hürden sind erheblich
Dass die Entwicklung noch am Anfang steht, zeigt auch eine wissenschaftliche Untersuchung zum DEMO-Konzept, die im Oktober 2026 in der Fachzeitschrift »Energies« erschien.
Darin untersuchen die Autoren, wie sich ein Flüssigsalzreaktor über die vorgesehene Betriebsdauer von 20 Jahren ohne herkömmliche mechanische Regelung stabil betreiben ließe. Die Simulationen zeigen erhebliche Zielkonflikte. Verschiedene Ansätze zur Stabilisierung der nuklearen Kettenreaktion würden entweder höhere Brennstoffkosten verursachen, die chemischen Eigenschaften der Salzschmelze beeinflussen oder andere technische Nachteile mit sich bringen.
Auch Materialkorrosion, der Umgang mit radioaktiven Stoffen innerhalb des Reaktors und die langfristige Betriebssicherheit gehören zu den ungelösten Herausforderungen dieser Technologie.
Die grundlegende Idee ist damit wissenschaftlich plausibel, ihre technische und wirtschaftliche Umsetzbarkeit im geplanten Umfang aber noch nicht nachgewiesen.
Atomforschung trotz Atomausstieg
Politisch berührt das Projekt eine weitere Grundsatzfrage. Das deutsche Atomgesetz verbietet neue Anlagen zur gewerblichen Stromerzeugung durch Kernspaltung sowie neue Wiederaufarbeitungsanlagen. Forschungsreaktoren sind von diesem Verbot nicht grundsätzlich erfasst, benötigen aber eine atomrechtliche Genehmigung und müssen strenge Sicherheitsanforderungen erfüllen.
Die TU Dresden geht davon aus, dass DEMO unter diesen Voraussetzungen bereits nach geltendem Recht genehmigungsfähig sein könnte. Für eine spätere kommerzielle Nutzung wäre dagegen eine Gesetzesänderung erforderlich.
Damit steht Sachsen möglicherweise vor einem technologisch und wirtschaftlich bedeutenden Forschungsprojekt, dessen Ergebnisse weit über die Region hinausreichen könnten.
Ob aus radioaktiven Hinterlassenschaften tatsächlich eine neue Energiequelle wird und wie stark sich dadurch die Endlagerproblematik verringern lässt, muss die Forschung allerdings erst noch beweisen.
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