Asse II in Niedersachsen: Neue Roboter-Technik soll Deutschlands heikelste Atommüll-Bergung ermöglichen

126.000 Fässer mit radioaktivem Abfall lagern tief unter der Erde in Niedersachsen. Viele davon stehen seit Jahrzehnten im ehemaligen Salzbergwerk Asse II. Feuchtigkeit, Salz und Korrosion haben die Bedingungen dort immer schwieriger gemacht. Der Asse-Atommüll gehört deshalb zu den größten Altlasten der deutschen Atomgeschichte.

Damit diese Fässer eines Tages sicher zurückgeholt werden können, entwickeln das Unternehmen Bilfinger und das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (ISOB) ein neues Rückholsystem. Auftraggeber ist die Bundesgesellschaft für Endlagerung. Geplant ist ein ferngesteuerter Spezialbagger mit Robotik, Sensoren und digitalem Zwilling, der auch dort arbeiten soll, wo Menschen und herkömmliche Maschinen an ihre Grenzen kommen.

Asse-Atommüll braucht Maschinen, die es bisher nicht gibt

Seit Jahren ist klar, dass die Fässer aus Asse II zurückgeholt werden sollen. Doch die Bergung ist kompliziert. Menschen können dort unten nicht einfach mit normalen Baumaschinen arbeiten. Das Bergwerk ist alt, eng und feucht, und die Umgebung verändert sich ständig.

Manche Behälter stehen noch ordentlich gestapelt. Andere liegen schief, sind von Salz bedeckt oder bereits beschädigt. Jeder Eingriff muss deshalb sorgfältig geplant werden. Sicherheit hat oberste Priorität, weil niemand direkt neben beschädigten radioaktiven Fässern arbeiten soll.

Kern des neuen Systems ist ein hochautomatisierter Testbagger. Die Maschine arbeitet mit speziellen Greifarmen, Schneidwerkzeugen und Schaufeln, die für die Bedingungen unter Tage gebaut werden.

Bilfinger erklärte dazu, man entwickle Maschinen, die „selbst unter extremen Bedingungen zuverlässig arbeiten“. Viele Standardgeräte würden in dieser Umgebung schnell versagen. Deshalb entsteht hier eine Technik, die speziell für Asse II gebaut wird.

Roboterarme sollen Fässer präzise greifen

Eine große Herausforderung ist die Steuerung. Schon kleine Fehler könnten problematisch werden. Deshalb bringt das Fraunhofer IOSB seine Erfahrung mit ferngesteuerten Maschinen ein.

Ein Teil dieser Technik nennt sich inverse Kinematik. Die Bediener geben nur an, wo ein Werkzeug hin soll. Die Maschine berechnet den besten Weg selbstständig. So lässt sich ein Greifarm deutlich präziser bewegen.

Auch wiederkehrende Abläufe sollen automatisiert werden. Wenn ein Fass sicher gegriffen wurde, kann das System es später selbstständig in eine Transportbox setzen. Das spart Zeit und reduziert Risiken bei jedem einzelnen Arbeitsschritt.

Ein digitaler Zwilling testet die Bergung vorab

Bevor die echte Maschine im Bergwerk arbeitet, wird jeder Ablauf virtuell geprüft. Dafür entsteht ein sogenannter digitaler Zwilling – ein virtuelles Abbild des gesamten Systems.

Darin lassen sich Bewegungen, Lasten und mögliche Fehler vorab simulieren. Fachleute prüfen, ob ein Greifarm genug Platz hat, ob ein Fass kippen könnte oder wie stark Material belastet wird. So fallen Probleme auf, bevor sie unter Tage gefährlich werden.

Bilfinger baut dafür sogar eine Testumgebung, die die Bedingungen im Salzbergwerk möglichst realistisch nachstellt. Dort wird geprobt, wie Mechanik, Sensoren und Software zusammenarbeiten. Erst wenn alles stabil läuft, soll das System im echten Bergwerk eingesetzt werden.

Warum die Rückholung des Asse-Atommülls so lange dauert

Die Rückholung wurde schon vor mehr als 15 Jahren beschlossen. Trotzdem läuft sie bis heute nicht an. Der Grund ist kein politischer Stillstand, sondern die schwierige Lage im Bergwerk. Das sind die größten Probleme im Überblick:

• Rund 126.000 Fässer müssen einzeln geprüft und gesichert werden
• Viele Behälter sind beschädigt, verschüttet oder schwer zugänglich
• Menschen sollen aus Strahlenschutzgründen möglichst weit entfernt arbeiten
• Jeder Arbeitsschritt muss unter hoher Sicherheitskontrolle erfolgen

Die Leitstelle über der Erde wird deshalb zum wichtigsten Arbeitsplatz. Von dort aus steuern Maschinenführer später den gesamten Einsatz aus sicherer Distanz.

Die Technik könnte später auch anderswo helfen

Die Entwicklung für den Asse-Atommüll könnte weit über das Bergwerk hinaus nützlich werden. Systeme für ferngesteuerte Spezialmaschinen werden auch in anderen Bereichen gebraucht, etwa beim Rückbau alter Industrieanlagen oder bei Arbeiten in kontaminierten Bereichen.

Fraunhofer verweist dabei auf Erfahrungen aus Projekten für Dekontamination und gefährliche Baustellen. Dort zeigt sich bereits, wie stark Sensorik, Robotik und virtuelle Planung solche Arbeiten verändern.

Bilfinger nennt die Rückholung deshalb eine Generationenaufgabe. Der Aufwand ist enorm, doch die Alternative wäre, den radioaktiven Abfall dauerhaft in einem alternden Bergwerk zu belassen. Für Deutschland geht es damit nicht nur um Technik, sondern auch um den Umgang mit den Altlasten der Atomkraft.

Kurz zusammengefasst:

• Im Salzbergwerk Asse II lagern rund 126.000 Fässer mit radioaktivem Abfall. Viele davon sind alt, beschädigt oder schwer erreichbar, weshalb eine sichere Bergung besonders schwierig ist.
• Für den Asse-Atommüll entwickeln Bilfinger und das Fraunhofer IOSB einen ferngesteuerten Roboterbagger mit Greifarmen, Sensoren und digitalem Zwilling, damit Menschen nicht direkt im gefährlichen Bergwerk arbeiten müssen.
• Die Rückholung dauert so lange, weil jedes Fass einzeln geprüft und unter strengen Sicherheitsvorgaben bewegt werden muss. Asse II ist ein altes, feuchtes Salzbergwerk und kein modernes Endlager.

Übrigens: Während in der Asse ein Roboterbagger alte Atommüll-Fässer bergen soll, prüfen Forscher in Leipzig eine ganz andere Lösung: radioaktive Abfälle könnten durch Recycling viel schneller entschärft werden. Die Strahlungsdauer würde von mehr als einer Million Jahre auf weniger als 1.000 Jahre sinken. Mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © Bilfinger