Sicherheitsanforderungen beim Transport von radioaktiven Stoffen

Beförderung radioaktiver Stoffe:

Die Beförderung radioaktiver Stoffe in der Bundesrepublik Deutschland wird durch umfangreiche atom- und verkehrsrechtliche Vorschriften geregelt, um den Schutz von Leben, Gesundheit und Eigentum sowohl beim bestimmungsgemäßen Transport als auch bei eventuellen Transportunfällen zu gewährleisten. Dieses Schutzziel wird beim Transport radioaktiver Stoffe insbesondere durch die hohen Sicherheitsanforderungen an die hierbei verwendeten Transportbehälter gewährleistet.

Rechtliche Grundlagen

Radioaktive Stoffe sind im verkehrsrechtlichen Sinne ein Gefahrgut, von dem bei Unfällen und unsachgemäßer Handhabung Gefahren für die öffentliche Sicherheit und Ordnung ausgehen können. Zum Schutz vor diesen Gefahren und zur Gewährleistung eines einheitlichen Sicherheitsstandards im innerstaatlichen und grenzüberschreitenden Verkehr auf dem Land-, Luft- und Seewege haben die national und international zuständigen Stellen daher ein umfassendes System von Gesetzen, Verordnungen, Richtlinien und Normen erarbeitet. Diese Bestimmungen sind in Deutschland hauptsächlich in zwei verschiedenen Rechtsgebieten angesiedelt: dem Atomrecht und dem Verkehrsrecht.

Zum atomrechtlichen Regelungsbereich gehören:

• Gesetz über die friedliche Verwendung der Kernenergie und den Schutz gegen ihre Gefahren (Atomgesetz AtG) und die hierzu erlassenen Rechtsverordnungen wie die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV), Atomrechtliche Deckungsvorsorge-Verordnung (AtDeckV) u. a. und das Strahlenschutzvorsorgegesetz (StrVG).

Zum verkehrsrechtlichen Regelungsbereich gehören:

• Gesetz über die Beförderung gefährlicher Güter in Verbindung mit den aufgrund dieses Gesetzes erlassenen Rechtsverordnungen wie die Gefahrgutverordnung Straße und Eisenbahn (GGVSE), die Gefahrgutverordnung See (GGVSee), die Gefahrgutbeauftragten-Verordnung (GbV) u. a.
  
  • Luftverkehrsgesetz (LuftVG)

• Regelungen über die sichere Beförderung von radioaktiven Stoffen (IAEA Safety Standards Series "Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material, TS-R-1")
• Internationale Abkommen über die Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße (ADR), mit der Eisenbahn (RID), mit Seeschiffen (IMDG-Code) und dem Luftwege (ICAO-TI bzw. die inhaltsgleiche IATA-DGR).

Weiterhin sind in Abhängigkeit vom jeweiligen Beförderungsfall folgende Vorschriften und Regelungen zu beachten:

• Außenwirtschaftsgesetz (Ein- und Ausfuhr)
• Richtlinie 92/3/EURATOM vom 3. Februar 1992 zur Überwachung und Kontrolle der Verbringung radioaktiver Abfälle von einem Mitgliedstaat in einen anderen, in die Gemeinschaft und aus der Gemeinschaft
• Verordnung (EURATOM) Nr. 1493/93 des Rates vom 8. Juni 1993 über die Verbringung radioaktiver Stoffe zwischen den Mitgliedstaaten
• Übereinkommen über die Haftung gegenüber Dritten auf dem Gebiet der Kernenergie (Pariser Abkommen)
• Gesetz zu dem Übereinkommen vom 26.10.1979 über den physischen Schutz von Kernmaterial
• Recommendations on "The Physical Protection of Nuclear Material" der Internationalen Atomenergie Organisation (IAEA)
• Code of Practice on the International Transboundary Movement of Radioactive Waste (IAEA)
• Code for the safe Carriage of Irradiated Nuclear Fuel, Plutonium and High-Level Radioactive Wastes in Flasks on Board Ships (INF-Code).

Alle den öffentlichen Verkehrsraum berührenden Transporte radioaktiver Stoffe unterliegen unabhängig von der Art, Herkunft und Beförderungsart uneingeschränkt diesen atomrechtlichen und verkehrsrechtlichen Sicherheitsbestimmungen. Der Betriff des Transportes oder Beförderung umfasst dabei nicht nur den Vorgang der Ortsveränderung eines Gutes, sondern auch die damit in Zusammenhang stehenden Vorbereitungs- und Abschlußhandlungen wie die Übernahme und Ablieferung des Gutes (Ver-/Auspacken, Be-/Entladen) und die zeitweilige Zwischenlagerung auf dem Beförderungswege.

Atomrechtliche Vorschriften:

Auf der atomrechtlichen Ebene werden insbesondere die administrativen Regelungstatbestände für den Transport radioaktiver Stoffe festgelegt. Dazu gehören beispielsweise die Frage der Genehmigungspflicht, die genehmigungsbefreienden Ausnahmebestimmungen, die Genehmigungsvoraussetzungen und die Zuständigkeitsregelungen zwischen Bund und Ländern.

Nach dem Atomrecht, das zwischen (spaltbaren) Kernbrennstoffen und (nicht-spaltbaren) sonstigen radioaktiven Stoffen unterscheidet, unterliegt die Beförderung von radioaktiven Stoffen generell der Genehmigungspflicht (§ 4 AtG, § 16 StrlSchV). Nur unter bestimmten, eng umgrenzten Voraussetzungen, z. B. Kleinstmengen oder schwachradioaktive Materialien, können radioaktive Stoffe genehmigungsfrei befördert werden (§ 17 StrlSchV). Die zuständigen Behörden dürfen die Beförderungsgenehmigung nur dann erteilen, wenn der Antragsteller die Genehmigungsvoraussetzungen (§ 4 Abs. 2 AtG, § 18 StrlSchV) erfüllt. Sie umfassen insbesondere folgende Genehmigungserfordernisse: Zuverlässigkeit des Antragstellers, Fachkunde, Einhaltung der verkehrsrechtlichen Sicherheitsvorschriften, Deckungsvorsorge (Haftpflicht), Schutz gegen Störmaßnahmen (Physischer Schutz), Schadensbekämpfung bei Unfällen und die Berücksichtigung öffentlicher Interessen. Die Beförderungsgenehmigung ist zu erteilen, wenn diese Genehmigungsvoraussetzungen vorliegen.

Art, Umfang und Höhe der Deckungsvorsorge (Haftpflicht) werden nach den Vorschriften des Atomgesetzes (§ 4a, § 13ff.) und der Deckungsvorsorge-Verordnung festgelegt.

Die wichtigen Vorschriften über den physischen Schutz von spaltbarem Material, d. h. Schutz gegen Entwendung oder erhebliche Freisetzung radioaktiver Stoffe, sind in dem entsprechenden "Gesetz zum Übereinkommen vom 26. Oktober 1979 über den physischen Schutz von Kernmaterial" niedergelegt, das einen wichtigen Beitrag zur Vereinheitlichung der Sicherungsmaßnahmen bei internationalen Transporten darstellt. Der erforderliche Umfang des physischen Schutzes hängt von der Zuordnung des jeweiligen Transportes in das dreiteilige Ordnungsschema (Kategorie I, II und III) gemäß Anlage I und II dieses Übereinkommens ab. Alle in den Anwendungsbereich dieses Gesetzes fallenden Transporte (U 235, U 233, Plutonium und bestrahlte Kernbrennstoffe) finden unter besonderen, nach dem Umfang gestaffelten Sicherungsvorkehrungen statt. Die höchsten Sicherungsanforderungen werden an Kategorie I-Transporte gestellt. Ein solcher Transport unterliegt insbesondere einer ständigen Überwachung durch Begleitpersonal. Näheres regelt die "Richtlinie für den Schutz von radioaktiven Stoffen gegen Störmaßnahmen oder sonstige Einwirkungen Dritter bei der Beförderung".

Zuständige Behörde für die Genehmigung von Kernbrennstofftransporten und Großquellen ist das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS). Die Genehmigung sonstiger radioaktiver Stoffe, ausgenommen Großquellen, liegt dagegen in der Zuständigkeit der Bundesländer, bzw. dem 1994 gegründeten Eisenbahn-Bundesamt (EBA) für Transporte sonstiger radioaktiver Stoffe und kernbrennstoffhaltiger Abfälle im Schienen- und Schiffsverkehr der Eisenbahnen.

Nach dem Atomrecht (§ 19 AtG) unterliegt die Beförderung radioaktiver Stoffe der staatlichen Aufsicht. Sie wird im Wege der Bundesauftragsverwaltung für alle Verkehrsträger durch die Bundesländer ausgeübt, ausgenommen die Beförderung von radioaktiven Stoffen im Schienen- und Schiffsverkehr der Eisenbahnen und der Luftfahrt, die vom jeweils zuständigen Eisenbahn-Bundesamt und dem Luftfahrt-Bundesamt (LBA) wahrgenommen wird. Die zuständigen Behörden haben darüber zu wachen, dass bei der Beförderung nicht gegen die atom- und verkehrsrechtlichen Vorschriften und die Bestimmungen des Genehmigungsbescheides verstoßen wird. Dazu hat der Gesetzgeber die Aufsichtsbehörden mit entsprechenden Befugnissen ausgestattet.

Verkehrsrechtliche Vorschriften:

Die für die sichere Beförderung von radioaktiven Stoffen materiell wichtigen Regelungstatbestände und Sicherheitsvorschriften sind auf der verkehrsrechtlichen Ebene des Gefahrgutrechts verankert. Sie finden sich national im "Gesetz über die Beförderung gefährlicher Güter" nebst Verordnungen und international in verschiedenen Abkommen für die einzelnen Verkehrsträger.

In diesen Rechtsvorschriften, in denen radioaktive Stoffe als Gefahrgutklasse 7 geführt werden, ist insbesondere festgelegt, welche radioaktiven Materialien unter welchen Bedingungen, d. h. Sicherheitsvorkehrungen, zur Beförderung auf öffentlichen Verkehrswegen zugelassen sind. Zur Beförderung zugelassene radioaktive Stoffe und Gegenstände sind in einer Stoffaufzählung für Klasse 7-Güter aufgelistet. Die in einer Vielzahl von Einzelbestimmungen festgelegten Sicherheitsanforderungen beinhalten nicht nur die technisch wichtigen Anforderungen an die Gefahrgutumschließung (Verpackung), sondern beziehen sich als Ausdruck des übergeordneten Vorsorgeprinzips u. a. auch auf Sicherheitsvorkehrungen bei der Transportdurchführung (z. B. Gefahrgutfahrerschulung, Kennzeichnung und Ausstattung des Transportmittels), auf Verhalten- und Schutzmaßnahmen bei Unfällen und auf qualitätssichernde Maßnahmen bei der Planung, Herstellung und Nutzung einer Verpackung. Entsprechend dem Geltungsbereich der verkehrsrechtlichen Vorschriften für Klasse 7-Güter, finden diese Sicherheitsbestimmungen nur Anwendung bei radioaktiven Stoffen, deren spezifische Aktivität 70 kBq/kg überschreitet.

Die verkehrsrechtlichen Vorschriften basieren in sachlicher Hinsicht auf den weltweit anerkannten "Regelungen für die sichere Beförderung radioaktiver Stoffe" (IAEA Safety Standards Series, "Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material, TS-R-1") der Internationalen Atomenergie Organisation (IAEO), Wien. Diese Regelungen, die im Prinzip lediglich empfehlenden Charakter haben und vom Verordnungsgeber in nationales bzw. den Transportorganisationen in internationales Recht umgesetzt werden müssen, werden in regelmäßigen Zeitabständen entsprechend dem Erkenntnisfortschritt überarbeitet und neu herausgegeben.

Die derzeit geltenden verkehrsrechtlichen Bestimmungen gehen auf die 1996 herausgegebenen IAEA-Regelungen bzw. auf die in leicht revidierter Form veröffentlichten des Jahres 2003 zurück (TS-R-1, 1996 Edition - as amended 2003 -). Sie sind ein wichtiges Instrument zur Harmonisierung und gewährleisten einen einheitlich hohen Sicherheitsstandard im grenzüberschreitenden Verkehr von radioaktiven Gütern auf dem Land-, Luft- und Wasserweg als auch zwischen einzelnen Verkehrsträgern. Die Verwendung eines bestimmten Verkehrsträgers ist nach den Transportvorschriften daher nicht vorgeschrieben.

Schutzkonzept für die Beförderung radioaktiver Stoffe

Zweckbestimmung der atom- und verkehrsrechtlichen Sicherheitsvorschriften ist es, die mit der Beförderung radioaktiver Stoffe verbundenen Gefahren und die potentiell schädlichen Wirkungen ionisierender Strahlen für Leben, Gesundheit und Sachgüter auf ein vertretbares Maß zu begrenzen. Aufgrund der besonderen Natur und Eigenschaften radioaktiver und spaltbarer Stoffe sind insbesondere Schutzvorkehrungen zu treffen gegen:

• die radiotoxischen Wirkungen bei einer Freisetzung in die Umgebung,
• die von radioaktiven Stoffen ausgehende ionisierende Strahlung,
• die mit dem radioaktiven Zerfall verbundene Wärmeentwicklung und
• die Spaltbarkeit (Kritikalität) bestimmter Materialien.

Nach dem Schutzkonzept für die sichere Beförderung von radioaktiven Stoffen muss die Verpackung oder Umschließung eines radioaktiven Gutes diese Sicherheitsmerkmale aufgrund ihrer konstruktiven Auslegung gewährleisten. Sie ist somit Träger aller wesentlichen Schutzfunktionen beim normalen (unfallfreien) Transport und bei eventuellen Transport- und Handhabungsunfällen und daher für die Transportsicherheit von fundamentaler Bedeutung. Zur Gewährleistung eines einheitlichen Sicherheitsstandards werden daher unabhängig von der Beförderungsart und dem eingesetzten Transportmittel Sicherheitsanforderungen an die Qualität (Stabilität, Dichtheit, Abschirmung etc.) eines Versandstückes festgelegt. Der Begriff des Versandstückes bezeichnet hierbei die Verpackung einschließlich des radioaktiven Inhaltes.

Strahlenschutzspezifische Anforderungen:

Die für die Beförderung radioaktiver Stoffe relevanten verkehrsrechtlichen Sicherheitsbestimmungen zum Strahlenschutz basieren auf den Strahlenschutzgrundsätzen der International Commission on Radiological Protection (ICRP). Wesentliche Elemente des von der ICRP empfohlenen Systems zur Dosisbegrenzung sind das Rechtfertigungsprinzip und die Begrenzung der Individualdosis. Die von der ICRP empfohlenen Dosisgrenzwerte sind primäre Grenzwerte mit übergeordnetem Charakter. Sie bilden die Grundlage verschiedener abgeleiteter sekundärer Grenzwerte und Sicherheitsanforderungen wie etwa die Aktivitätsgrenzwerte für Versandstücke (A1- und A2-Werte), Dosisleistungsgrenzwerte, Kontaminationsgrenzwerte u. a.

Die nach den Bestimmungen der Transportvorschriften höchstzulässigen Personendosen und die Dosisleistung eines Versandstückes sind für die Bedingungen des normalen (unfallfreien) Transports in den verkehrsrechtlichen Vorschriften angegeben. Darüber hinaus ist die Ortsdosisleistung am Transportmittel begrenzt.

Für schwerwiegende Handhabungs- und Transportunfälle auf dem Beförderungswege ist durch entsprechende Auslegung der Verpackung und Qualitätssicherungsmaßnahmen zu gewährleisten, dass die unfallbedingte Strahlenexposition von Personen im Nahbereich des Unfallortes durch Direktstrahlung und/oder Inkorporation von Radionukliden den Wert von 50 mSv nicht überschreitet. Diese nach den IAEA-Regelungen zumutbare Dosis für Unfallsituationen entspricht zahlenmäßig dem Grenzwert der effektiven Dosis eines einzelnen Kalenderjahres, die nach den EURATOM Strahlenschutzgrundnormen für beruflich strahlenexponierte Personen zulässig ist.

Um diesen Anforderungen auch bei Materialien mit sehr unterschiedlichem Gefährdungspotential gerecht zu werden, muss die Verpackung dem Gefährdungspotential des beförderten Gutes angepasst werden. Hierbei kommen zwei Handlungsgrundsätze zur Anwendung: Das Prinzip der Mengenbegrenzung und das Konzept der unfallsicheren Verpackung.

Nach dem Prinzip der Mengenbegrenzung wird das Aktivitätsinventar einer Verpackung in seiner Menge oder spezifischen Aktivität so begrenzt, dass das Schutzziel der Dosisbegrenzung selbst bei vollständigem Verlust der Abschirmung und Umschließung des radioaktiven Gutes gewährleistet werden kann. Unter dieser Voraussetzung können zum Transport eines radioaktiven Gutes daher relativ einfache Verpackungstypen eingesetzt werden, die auch als nicht-unfallsichere Verpackungen bezeichnet werden.

Bei größeren zu befördernden Radioaktivitätsmengen oder solchen mit hohem Gefährdungspotential müssen dagegen sogenannte unfallsichere Verpackungen eingesetzt werden. Unfallsichere Verpackungen sind solche, die durch ihre technische Auslegung und qualitätssichernde Maßnahmen auch sehr schweren bei Transportunfällen auftretenden mechanischen und thermischen Unfallbelastungen standzuhalten vermögen. Einem höheren Gefährdungspotential eines radioaktiven Stoffes wird somit durch eine entsprechend gesteigerte Güte oder Qualität der Verpackung Rechnung getragen.

Kritikalitätskontrolle:

Bei Versandstücken für spaltbare Materialien müssen ergänzend Vorkehrungen getroffen werden, dass sowohl beim normalen (unfallfreien) Transport als auch bei Unfällen eine nukleare Kettenreaktion im spaltbaren Material sicher ausgeschlossen werden kann. Diese Maßnahmen umfassen im wesentlichen:

• Massenbegrenzung des spaltbaren Materials in einem Versandstück
• Begrenzung der Zahl der Versandstücke mit spaltbaren Materialien pro Transport
• Berücksichtigung von Parametern, die die Kritikalität beeinflussen, z. B. Absorption (Neutronengifte), Moderation, Reflexion.

Verpackungstypen

Die Transportvorschriften unterscheiden fünf Versandstückarten, die sich durch abgestufte Auslegungs- und Prüfanforderungen unterscheiden

• Freigestellte Versandstücke
• Industrieverpackungen (IP-I, IP-II, IP-III)
• Typ A-Versandstücke
• Typ B-Versandstücke
• Typ C-Versandstücke.

Typ B- und C-Versandstücke sind sogenannte unfallsichere Verpackungen, deren höchstzulässiges Aktivitätsinventar durch die technischen Sicherheitsvorkehrungen bei der Auslegung und Zulassung einer Verpackung bestimmt wird. Sie müssen allen beim normalen Transport und bei evtl. schweren Handhabungs- und Transportunfällen auftretenden mechanischen und thermischen Belastungen standhalten, ohne dass die Sicherheitsfunktionen der Verpackung wesentlich beeinträchtigt werden; Typ C-Versandstücke sind nur für den Lufttransport von radioaktiven Stoffen mit einem hohen Aktivitätsinventar vorgesehen.

Die übrigen Verpackungstypen gehören zur Kategorie der sogenannten nicht-unfallsicheren Verpackungen und sind so ausgelegt, dass sie allen bei normalem Transport und Handhabung auftretenden Belastungen und Zwischenfällen einschließlich eines Falls aus begrenzter Höhe standhalten, ohne dass die Umschließung ihre Sicherheitsfunktionen (Einschluss, Abschirmung etc.) verliert. Besondere Anforderungen an die Sorgfaltspflicht des Transportpersonals beim Umgang und Transport der Versandstücke werden dabei nicht unterstellt, bzw. nur in dem Rahmen, der auch bei der Beförderung anderer gefährlicher Güter erwartet werden kann.

Um dem in den Transportvorschriften formulierten Schutzziel eines einheitlichen Sicherheitsstandards gerecht zu werden, ist das Aktivitätsinventar (Menge bzw. spezifische Aktivität) von nicht-unfallsicheren Verpackungen beschränkt. Das für diese Verpackungstypen höchstzulässige Aktivitätsinventar bzw. die höchstzulässige Aktivitätskonzentration ist in den Transportvorschriften für jedes Radionuklid in Abhängigkeit von seiner physikalischen Form bzw. Dispergierbarkeit festgelegt. Die nuklidspezifischen A1- und A2-Werte bezeichnen das höchstzulässige Aktivitätsinventar eines Typ A-Versandstückes. Die höchstzulässigen Aktivitätsmengen der übrigen Verpackungen werden z. T. als Bruchteile der A1- und A-Werte angegeben. Die Verantwortung, dass die an die Verpackung gestellten Anforderungen erfüllt und die relevanten Sicherheitsbestimmungen der Transportvorschriften eingehalten werden, obliegt dem Versender eines radioaktiven Gutes.

Für die Beförderung von spaltbaren Materialien zugelassenen Transportverpackungen gelten zwecks Einhaltung der Kritikalitätssicherheit besondere Sicherheits- und Kennzeichnungsvorschriften; sie werden zusätzlich zur Verpackungsart mit einem nachgestellten "F" gekennzeichnet, z. B. Typ AF, Typ B (M) F.

Radioaktive Stoffe, von denen aufgrund der stofflichen Eigenschaften zusätzliche Gefahren, z. B. ätzende, pyrophore oder toxische Gefahren, ausgehen, müssen außer den Klasse 7-Sicherheitsvorschriften auch den Verpackungsanforderungen der zusätzlichen Gefahrgutklassen genügen, soweit sie nicht als Typ A- oder Typ B-Versandstück befördert werden. Die Einhaltung der verkehrsrechtlichen festgelegten Sicherheitsanforderungen für Versandstücke ist im Rahmen des Zulassungsverfahrens für Versandstückmuster nachzuweisen. Der Sicherheitsnachweis kann wahlweise analytisch oder experimentell geführt werden und umfasst beispielsweise für Typ B-Versandstücke

    a.   eine 9 m-Freifallprüfung auf eine unnachgiebige Oberfläche,
    b.   eine 1 m-Fallprüfung auf einen Stahldorn (Durchstoßtest),
    c.   eine Brandprüfung von 30 Minuten Dauer in einem 800 °C-Feuer und
    d.   eine 8-stündige Eintauchprüfung in 15 m Wassertiefe.

Für Transportbehälter für bestrahlte Brennelemente mit einer Aktivitätsmenge von mehr als 37 PBq (106 Ci) ist nach den IAEA-Empfehlungen ergänzend u. a. eine Eintauchprüfung von einer Stunde in 200 m Wassertiefe vorgesehen.

Zuständige Behörde für die Versandstückmuster-Zulassung ist das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) in Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), die die Baumusterprüfungen für Versandstücke durchführt und die Qualitätssicherung bei der Herstellung überwacht.

Transport- und Verpackungssysteme

Aufgrund der Anpassung der Transportverpackung an die Art und stofflichen Eigenschaften eines zu befördernden radioaktiven Gutes sind die konstruktiv verschiedenen Ausführungsformen von Verpackungen außerordentlich vielfältig. Für die im Rahmen der Versorgung und Entsorgung von Kernkraftwerken zu befördernden radioaktiven Güter hat die Entwicklung im Laufe der Zeit zu einer gewissen Standardisierung der Verpackungsformen und bei der Transportabwicklung geführt.

Für frische Brennelemente und die Vorprodukte für deren Herstellung sowie für die meisten schwach- und mittelradioaktiven Abfälle werden aufgrund der begrenzten Aktivitätskonzentration überwiegend Verpackungstypen in Form von Industrie (IP)- und Typ A-Verpackungen eingesetzt. Bestrahlte Brennelemente, hochradioaktive Abfälle aus der Wiederaufarbeitung sowie bestimmte mittelradioaktive Abfälle können im Rahmen der geltenden Sicherheitsbestimmungen jedoch nur in unfallsicheren Typ B-Behältern befördert werden. Ausgewählte Merkmale der verwendeten Transport- und Verpackungssysteme werden nachfolgend kurz beschrieben:

Für die Beförderung von bestrahlten Brennelementen und hochradioaktiven Wärme entwickelnden Wiederaufarbeitungsabfällen, z. B. HAW-Glaskokillen, werden vorzugsweise Großbehälter der in Deutschland entwickelten Baureihe CASTOR - der Name ist die Abkürzung für die englische Bezeichnung "cask for storage and transport of radioactive material, CASTOR" oder diesen vergleichbare französische Behältertypen (TN) aus Schmiedestahl eingesetzt. Diese Transport- und Lagerbehälter bestehen im Wesentlichen aus einem dickwandigen, zylindrischen Behälterkörper aus Sphäroguss oder Schmiedestahl und einem Doppeldeckel-Dichtsystem mit einem Gesamtgewicht (Brutto) von 110 - 125 Mg. Die Dichtdeckel sind mit dem Behälterkörper verschraubt und mit langzeitbeständigen Metalldichtungen ausgerüstet. An der äußeren Mantelfläche befinden sich Axial- oder Radialrippen zur Verbesserung der passiven Wärmeabfuhr. Zum Transport werden boden- und deckelseitig Stoßdämpfer zur Minderung von evtl. unfallbedingten Stoßbelastungen angebracht. Die vorgenannten Behälter gehören zu der Kategorie der unfallsicheren Typ B(U) Verpackungen mit unilateraler Zulassung und erfüllen darüber hinaus die Annahmebedingungen der zentralen und dezentralen Transportbehälterlager in Deutschland.

Beförderungsaufkommen radioaktiver Stoffe in Deutschland

Aufgrund der Genehmigungs- und Meldepflicht von Kernbrennstoff- und Großquellentransporten, die in den atomrechtlichen Zuständigkeitsbereich des Bundesamtes für Strahlenschutz (BfS) fallen, sind umfassende Informationen über Art und Umfang des Beförderungsaufkommens solcher Materialien vorhanden. Für die sonstigen radioaktiven Stoffe, die z. T. genehmigungsfrei befördert werden dürfen, sind jedoch beförderungsstatistische Angaben mit vergleichbarem Detaillierungsgrad nicht verfügbar. Eine bundesweite Transportdatenerhebung wurde vor wenigen Jahren von der Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) mbH im Auftrage des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) durchgeführt. Die Erhebung erstreckte sich auf alle Arten radioaktiver Stoffe, Anwendungsbereiche und Verkehrträger.

Die Ergebnisse der Transportdatenerhebung zeigen, dass bundesweit summiert über alle Anwendungsbereiche jährlich ca. 500 000 Transporte bzw. Sendungen radioaktiver Stoffe im innerstaatlichen und grenzüberschreitenden (einschl. Transit) Verkehr auf dem Land-, Luft- und Seeweg befördert werden. Die anteiligen, auf den Kernbrennstoffkreislauf entfallenden Transporte machen davon mit insgesamt etwa 8 500 Transporten bzw. Sendungen und etwa 35 000 beförderten Versandstücken bzw. Wagenladungen jedoch nur einen Bruchteil des bundesweiten Beförderungsaufkommens radioaktiver Stoffe aus.

Bei den beförderten schwachradioaktiven Kernbrennstoffen handelt es sich überwiegend um Sendungen von unbestrahlten Vorprodukten zur Brennelement-Herstellung wie UF6 (angereichert) und UO2-Pellets/-Pulver, sowie Brennstäbe und gebrauchsfertige Brennelemente. Das Transportaufkommen sonstiger (nichtspaltbarer) radioaktiver Stoffe besteht in erheblichem Umfange aus Sendungen entleerter Transportbehälter mit Restkontamination, natürlichem Uran, radioaktiven Abfällen und Reststoffen sowie einer großen Anzahl von Sendungen mit radioaktiven Stoffen in freigestellten Versandstücken, z. B. Geräte, Proben etc., die auf dem Luft- und Straßenwege transportiert werden.

Transporte von bestrahlten Brennelementen aus Forschungsreaktoren, von hochradioaktiven Glaskokillen aus der Wiederaufarbeitung, bzw. von plutoniumhaltigen Materialien (Mischoxidbrennelemente für Kernkraftwerke, MOX) stellen in der Bundesrepublik dagegen anzahlmäßig nur einen Bruchteil der im Rahmen des Kernbrennstoffkreislaufes beförderten radioaktiven Stoffe dar.

Die Transporte radioaktiver Stoffe betragen jedoch nur einen Bruchteil des insgesamt in der Bundesrepublik verzeichneten Beförderungsaufkommens gefährlicher Güter.

Radiologische Eigenschaften von Kernbrennstoffen

Ionisierende Strahlung in Form der durchdringenden Gamma- und Neutronenstrahlung wird im allgemeinen von dem Behälter- und Abschirmmaterial einer Verpackung nicht vollständig absorbiert und führt zu einem Strahlungsfeld, das über die Außenabmessungen des Versandstückes hinausreicht. Die Intensität dieses Strahlungsfeldes und die damit verbundene Ortsdosisleistung ist von verschiedenen Faktoren wie der Strahlungsart und -energie und dem Abschirmmaterial abhängig. Aufgrund der den Strahlungsdurchgang durch Materie bestimmenden Gesetzmäßigkeiten nimmt die Strahlungsintensität und damit auch die Versandstück-Dosisleistung - mit wachsendem Abstand von der Strahlungsquelle bzw. der Verpackung jedoch sehr rasch ab.

Die an Transportbehältern mit radioaktiven Materialien des Kernbrennstoffkreislaufs auftretenden Dosisleistungen variieren naturgemäß in weiten Grenzen in Abhängigkeit von den Gegebenheiten des Einzelfalles wie der beförderten Aktivitätsmenge, der Strahlungsart und -energie, der Abschirmdicke und der Strahler-Verpackung-Geometrie.

Die von den Aufsichtsbehörden erfassten Messwerte dokumentieren, dass die Dosisleistungen der Transportbehälter und am Fahrzeug im Regelfalle weit unterhalb der höchstzulässigen Grenzwerte der Transportvorschriften liegen und im Mittel nur etwa ein Fünftel bis ein Drittel des zulässigen Höchstwertes in 2 m Abstand vom Behälter bzw. Fahrzeug ausmachen. Ein "Ausschöpfen" der höchstzulässigen Behälterdosisleistung ist dagegen nur in Einzelfällen zu beobachten.

Beförderungsbedingte Strahlenexposition der Bevölkerung und des Transportpersonals

Personen, die sich zufällig oder funktionsbedingt in dem von einem Transportbehälter ausgehenden Strahlungsfeld aufhalten, sind einer Strahlenexposition von außen ausgesetzt. Die Höhe der Strahlenexposition, die eine Person in einem bestimmten Zeitraum erfährt, ist zum einen von der Intensität des Strahlungsfeldes am Expositionsort und zum anderen von der Verweildauer abhängig, während der sich eine Person insgesamt an diesem Ort aufhält.

Die in der Vergangenheit in dieser Hinsicht durchgeführten Untersuchungen kommen übereinstimmend zu dem Ergebnis, dass die mit der Transportabwicklung auf öffentlichen Verkehrswegen verbundene Strahlenexposition der Bevölkerung (Anwohner/Passanten) entlang der Transportstrecke im allgemeinen gering bis sehr gering ist und nur Bruchteile des für die Bevölkerung relevanten Dosisgrenzwertes von 1mSv/a beträgt.

Von Berufs wegen mit der Transportabwicklung befasste Personen wie Rangierer, Ladepersonal, Kranfahrer, Fahrzeugführer etc. können naturgemäß aufgrund von Tätigkeiten unmittelbar am oder im Nahbereich von radioaktiven Versandgütern/Transportbehältern höher exponiert werden. Die Ergebnisse entsprechender Dosisabschätzungen zeigen jedoch, dass die Körperdosen beruflich exponierter Personen auch bei hohem Transportaufkommen allenfalls Werte bis zu einigen Milli-Sievert (mSv) pro Jahr erreichen. Diese Feststellung wird auch durch Ergebnisse der Strahlenschutzüberwachung der Aufsichtsbehörden bestätigt.

Resümee und Ausblick

Radioaktive Stoffe in unterschiedlichster Form und Zusammensetzung werden weltweit befördert. Der überwiegende Anteil der radioaktiven Stoffe wird in der Medizin, Forschung und Technik verwendet.

Die Beförderung radioaktiver Stoffe vollzieht sich - wie in anderen Gefahrgutbereichen - in reglementierter Form nach international vereinheitlichten Sicherheitsgrundsätzen auf dem Land- Luft- und Wasserweg. Die Fortentwicklung und Anpassung dieser Sicherheitsgrundsätze ist eine Aufgabe und Herausforderung, die sich seit den sechziger Jahren die Internationale Atomenergie Organisation (International Atomic Energy Agency, IAEA) mit Sitz in Wien zu eigen gemacht hat. Die IAEO-Regelungen über die sichere Beförderung von radioaktiven Stoffen (IAEA Safety Standards Series, TS-R-1) und die darauf beruhenden nationalen, europäischen und internationalen Verordnungen sind weltweit anerkannt und haben sich bewährt. Dies belegen insbesondere die internationalen Transporterfahrungen seit den sechziger Jahren. In Deutschland haben sich seitdem keine Transportvorkommnisse ereignet, bei denen Personen durch ionisierende Strahlung oder Freisetzung radioaktiver Stoffe einer gesundheitsgefährdenden Strahlenexposition ausgesetzt worden sind.

Auf nationaler, europäischer und internationaler Ebene werden die Anstrengungen fortgeführt, den erreichten Sicherheitsstandard zu festigen und auszubauen. Die IAEO-Regelungen über die sichere Beförderung von radioaktiven Stoffen werden weiterhin im Hinblick auf den neuesten Stand von Wissenschaft und Technik in regelmässigen Zeitabständen überarbeitet und fortentwickelt.