Uranbergbau
Uranbergbau ist die Gewinnung von Uran aus Uranlagerstätten. Die größten Uranbergbauländer sind Kasachstan, Kanada, Australien,<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20120202071124
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Testbohrungen und Uranbergbau bilden den Beginn der Uranwirtschaft. Über mehrere Verarbeitungsstufen (Aufbereitung zu Yellowcake, dann gegebenenfalls chemische Umwandlung zu Uranhexafluorid und Uran-Anreicherung) entstehen Brennelemente für Kernkraftwerke. Natururanreaktoren können mit unangereichertem Uran (zumeist in der Form von Urandioxid-Keramik) betrieben werden, sodass Umwandlung in UF6 und Anreicherung nicht erforderlich sind. Für nicht-kerntechnische Verwendungen von Uran, wie sie vor Entdeckung der Kernspaltung der Hauptabnehmer von Uran waren, werden heutzutage andere Materialien eingesetzt oder abgereichertes Uran als Koppelprodukt der Urananreicherung verwendet, da dieses deutlich billiger verfügbar ist als Natururan aus Bergwerken.
Erkundung
Am Beginn der Erkundung steht die Wahl des Erkundungskonzeptes. Je nach Geologie zeigen verschiedene Gebiete das Potential für unterschiedliche Uranlagerstättentypen. Danach richtet sich auch die zu verwendende Erkundungsmethode. Dies kann von klassischer geologischer Feldarbeit (Kartierung von Gesteinseinheiten und tektonischen Strukturen), über Wasser- und Bodenluftmessungen bis hin zu geophysikalischen Methoden reichen, wie beispielsweise magnetische, gravimetrische oder radiometrische Messungen. Aufgrund der hohen Kosten kommen Bohrungen meist erst in einer späten Phase der Erkundung zum Einsatz, wenn vorangegangene Methoden ein signifikantes Potential für eine Uranmineralisation nachweisen. Wird eine Vererzung aufgefunden, die ein weiteres Interesse rechtfertigt, folgt ein engmaschigeres Netz von Bohrungen um die Größe des Vorkommens zu ermitteln und seine Wirtschaftlichkeit zu prüfen.
Derzeit in Betrieb befindliche Lagerstätten beinhalten zwischen einigen hunderttausend und einigen hundertmillionen Tonnen Erz mit Urangehalten zwischen 0,01 Gew.% und 15 Gew.%. Die größte Uranressource stellt derzeit die Lagerstätte Olympic Dam in Südaustralien dar mit mindestens 8,4 Mrd. Tonnen Erz und durchschnittlich 0,028 Gew.% Uran (Hauptressource ist allerdings Kupfer, weiterhin Gold und Silber). Größter Jahresproduzent war im Jahr 2017 die McArthur-River-Uranmine in Kanada, welche 16,1 Millionen Pfund (etwa 7,3 Millionen Kilogramm) Triuranoctoxid produzierte. Diese Mine war jedoch 2018–2022 aufgrund geringer Uranpreise außer Betrieb.
Gewinnung
Uran wird im Tagebau, Tiefbau oder durch in-situ-Laugung gewonnen. Die gewählte Gewinnungsmethode richtet sich nach den Eigenschaften des Erzkörpers, wie Tiefe, Form, Erzgehalt, Tektonik, Art des Nebengesteins und anderen Größen. Uran kann als Nebenprodukt bei der Gewinnung anderer Rohstoffe anfallen, so wie der Uranbergbau selbst auch weitere Metalle produzieren kann.
Tiefbau
Ein Großteil des Urans wird im Tiefbau in Teufen von 100 bis über 2000 m gewonnen. Die Lagerstätten werden über Schächte, Stollen, Rampen oder Wendeln erschlossen. Probleme stellen das eindringende Grubenwasser sowie die Bewetterung dar. Das Grubenwasser muss gehoben und gegebenenfalls von Schwermetallen gereinigt werden. Bei der Bewetterung muss sichergestellt werden, dass das sich beim radioaktiven Zerfall von Uran bildende Radon und dessen Folgeprodukte nicht die maximale Arbeitsplatzkonzentration überschreitet. Früher war die unzureichende Bewetterung – neben dem häufig verbreiteten Tabakrauchen – Hauptursache für die Erkrankung vieler Bergleute an Lungenkrebs. Es gibt Hinweise, dass Radon und Rauchen sich wechselseitig in ihren negativen Effekten verstärken – ein Nichtraucher wird weniger durch Radon geschädigt als ein Raucher und ein Raucher wird stärker durch Rauch geschädigt, wenn zusätzlich Radonbelastung vorliegt.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:CDC|CDC: }}{{#if:|{{#if:Radon in the Home|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Radon in the Home}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:http://www.cdc.gov/nceh/features/protect-home-radon/index.html%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Radon in the Home}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=http://www.cdc.gov/nceh/features/protect-home-radon/index.html}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Radon in the Home}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:2023-01-04{{#if: 2023-03-31 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
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Die spezielle Abbaumethode wird wiederum nach den Eigenschaften der Lagerstätte gewählt. Vor allem die Form der Erzkörper sowie die Verteilung des Urans darin sind ausschlaggebend. Im Tiefbau lässt sich ein Erzkörper gezielt abbauen, wodurch viel weniger Abraum als im Tagebau anfällt. Die Förderung wird in modernen Bergwerken hauptsächlich mit dieselgetriebener Gleislostechnik realisiert. Die größte Tiefbaugrube ist derzeit McArthur River im kanadischen Saskatchewan mit einer Produktion von etwa 7200 t Uran pro Jahr.<ref name="WUM"><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20181226012424
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Tagebau
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Lösungsbergbau
Sandsteingebundene Uranlagerstätten können durch Lösungsbergbau (auch ISL für engl. in-situ leaching oder ISR für engl. in-situ-recovery) nutzbar gemacht werden. Der Erzkörper wird durch Bohrungen erschlossen und ein oxidierendes Fluid eingeleitet, welches das Uran mobilisiert. Meist handelt es sich dabei um verdünnte Schwefelsäure. Die Lösung wird über Injektionsbohrungen in den Erzkörper eingeleitet, die sich im äußeren Bereich des Erzkörpers befinden. Im Zentrum des Erzkörpers werden die Produktionsbohrungen niedergebracht, welche die uranhaltige Lösung fördern. Damit wird eine Strömung des Fluids zum Zentrum der Lagerstätte sichergestellt und eine unkontrollierte Verbreitung im Gestein verhindert. Im größeren Umfeld der Lagerstätte befinden sich Monitoring-Bohrungen, mit denen überwacht wird, dass es zu keiner Kontamination im Umfeld der Lagerstätte kommt. Ein großer Vorteil des Lösungsbergbaus ist, dass Zerfallsprodukte des Urans wie zum Beispiel Radium an Ort und Stelle verbleiben, da zum Beispiel Radiumsulfat praktisch unlöslich in Wasser ist. Bei „klassischem“ Bergbau hingegen verbleiben die so genannten „Tailings“ an der Oberfläche und/oder müssen aufwendig entsorgt werden. Teilweise wird auch der Grubenbau nach Ausbeutung der Lagerstätte mit ihnen verfüllt. Nach Aktivität hat jedes der Zerfallsprodukte den gleichen Anteil an der Radioaktivität des Erzes wie Uran selbst, jedoch zerfallen nach Ausbeutung des Urans die kurzlebigen Zerfallsprodukte binnen relativ kurzer Zeit zu kaum noch relevanten Resten und werden nur noch durch den Zerfall längerlebiger Zerfallsprodukte (wie Radium) nachgebildet.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:|{{#if:Mineralienatlas - Fossilienatlas|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Mineralienatlas - Fossilienatlas}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Laugungsbergbau?lang=de%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Mineralienatlas - Fossilienatlas}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Laugungsbergbau?lang=de}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Mineralienatlas - Fossilienatlas}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:{{#if: 2022-10-21 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
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Um diese Methode anwenden zu können, muss das uranhaltige Gestein eine gewisse Durchlässigkeit besitzen, um das Fließen der Lösung zu ermöglichen. Außerdem sollte sie nach oben und unten durch undurchlässige (tonige) Gesteine begrenzt sein. Lösungsbergbau ermöglicht die kostengünstige Gewinnung kleiner Erzkörper. Vorteil ist, dass es zu keiner tatsächlichen Bewegung von Gestein kommt und auch kein Abraum anfällt.
Der Lösungsbergbau soll in Zukunft eine größere Rolle einnehmen, bedeutende Betriebe gibt es in Kasachstan, Usbekistan, den USA und Australien. Der bedeutendste Betrieb im Jahr 2009 war Tortkuduk (Eigentümer: Areva und Kazatomprom) in Kasachstan mit einer Urangewinnung von 2272 t pro Jahr.<ref name="WUM" />
Eine Abwandlung der Methode kam in der Lagerstätte Königstein (Sächsische Schweiz) zum Einsatz. Das Bergwerk wurde von konventionellem Tiefbau auf Untertagelaugung umgerüstet. Zur Verbesserung der Ausbeute wurde der vererzte Sandstein in Abbaublöcke unterteilt, die zunächst gesprengt und anschließend gelaugt wurden.
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Uran als Nebenprodukt
In verschiedenen Betrieben wird Uran als Nebenprodukt gefördert. Am bedeutendsten aufgrund seiner Größe ist hierbei die Lagerstätte Olympic Dam, in welcher zusammen mit Gold und Silber pro Jahr etwa 3.400 t Uran als Nebenprodukt des Kupferabbaus (200.000 t pro Jahr) gewonnen wird. Zurzeit läuft eine Machbarkeitsstudie durch den Betreiber BHP Billiton zur Erschließung des Südteils der Lagerstätte, wobei die Produktion schrittweise auf 700.000 t Kupfer und etwa 15.000 t Uranoxid pro Jahr gesteigert werden soll. Eine bedeutende Uranproduktion fand auch auf den Goldgruben des Witwatersrand Goldfeldes in Südafrika statt. Diese soll wieder aufgenommen werden, wobei die wirtschaftliche Bedeutung des Urans die des Goldes übersteigen könnte. Uran wurde auch aus Wässern der Erdölproduktion in der ehemaligen Sowjetunion gewonnen. In Zukunft dürfte auch Uran aus Braunkohlenfilterasche Bedeutung gewinnen. Entsprechende Projekte gibt es in Ungarn und China. In einigen Phosphatlagerstätten ist Uran ebenfalls in gewinnbaren Konzentrationen enthalten. Die Gewinnung aus solchen Vorkommen spielte in der Vergangenheit vor allem in den USA eine Rolle und ist nun in verschiedenen Ländern wieder im Gespräch.
Nebenprodukte des Uranbergbaus
Die Uranlagerstätten des Colorado-Plateaus in den USA waren in der Vergangenheit auch ein sehr bedeutender Lieferant für den Stahlveredler Vanadium. Die große Uranlagerstätte Jabiluka im australischen Northern Territory enthält einen großen Goldanteil. Allerdings wurden weitere Arbeiten auf dieser Lagerstätte durch den Eigner ERA (Energy Resources Australia) vorerst eingestellt, da es großen Widerstand gegen den Abbau durch die Lage im Kakadu-Nationalpark gab. Ähnliche Lagerstätten wie Jabiluka enthalten in Kanada auch teilweise hohe Gehalte an Nickel, allerdings wurde dieses Metall aufgrund der schwierigen Aufbereitung nicht gewonnen. Auf Uranlagerstätten im Erzgebirge wurde in geringem Umfang durch die SAG/SDAG Wismut auch Kupfer, Kobalt, Nickel, Wismut, Blei, Zink, Silber, Zinn, Selen sowie Baustoffe gewonnen. Kurz nach Entdeckung des Radiums war selbiges für einige Jahrzehnte Hauptprodukt des Bergbaus in Uranlagerstätten. Teilweise wurde sogar das Uran auf Halde gelegt, da man keine Verwendung für die großen anfallenden Mengen hatte – entsprechend der Halbwertszeit ergeben sich etwa 300 Milligramm Radium pro Tonne Uran. Da der Bedarf an Radium enorm zurückgegangen ist, spielt dies heute aber keine Rolle mehr.
Unkonventionelle Gewinnung
Verfahren, die zurzeit nicht in industriellem Maßstab zum Einsatz kommen, werden als unkonventionelle Verfahren bezeichnet. Darunter fällt zum Beispiel die Urangewinnung aus Schwarzschiefer, Phosphatgestein oder Braunkohle bzw. deren Asche.
Aus Meerwasser
Prinzipiell ist auch die Uran-Extraktion aus Meerwasser möglich, das mit einem Urangehalt von etwa 4,5 Milliarden Tonnen<ref>Klaus Schwochau: Uran aus Meerwasser. In: Nachrichten aus Chemie, Technik und Laboratorium. 27, 1979, S. 563, doi:10.1002/nadc.19790270907.</ref> das größte bekannte Uran-Vorkommen darstellt. Der Gehalt ist dabei relativ konstant bei 3,3 ppb Masseanteil. Dazu könnten spezielle Absorber an Küsten mit hohem Tidenhub oder innerhalb natürlicher Meeresströmungen platziert werden. Auf Basis von Versuchen in den USA und in Japan wurden die Kosten für Uran aus Meerwasser auf ca. 300 $/kg geschätzt.<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20080612133058
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Im Zuge der Uranpreisblase um 2007 stieg der Uranpreis zeitweilig auf über 300 $/kg (135 $/lb), sodass bereits zu oben angegebenen Kosten die Gewinnung von Uran aus Meerwasser hätte lukrativ werden können. Jedoch fiel der Preis am Weltmarkt fast ebenso schnell wieder, wie er gestiegen war und lag Ende 2010 nur noch bei rund 100 $/kg. Im Zuge des russischen Überfalls auf die Ukraine im Jahr 2022 stieg der Uranpreis aufgrund von Spekulation um die künftige Verfügbarkeit von Uran aus Russland, Kasachstan und der Ukraine, sowie der Ankündigung mehrerer Länder, den Neubau von Kernkraftwerken zu planen oder die geplante Stilllegung herauszuschieben oder abzusagen, zeitweise wieder auf über 60 $/lb (=~ 130 $/kg), im Februar 2024 gar auf über 100 $/lb.<ref>https://tradingeconomics.com/commodity/uranium</ref>
Aus Kohleasche
Kohle enthält fast immer auch Spuren der radioaktiven Elemente Uran, Thorium und Radium. Der Gehalt liegt je nach Lagerstätte zwischen wenigen ppm und 80 ppm.<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20210213095535
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Zwischen 1960 und 1970 wurde in den USA etwa 1100 Tonnen Uran aus Kohleasche gewonnen. 2007 beauftragte die chinesische National Nuclear Corp die kanadische Firma Sparton Resources, in Zusammenarbeit mit dem Beijing No. 5 Testing Institute Versuche durchzuführen, Uran aus der Asche des Kohlekraftwerks Xiaolongtang in der Provinz Yunnan zu gewinnen. Der Urangehalt der Asche aus diesem Kraftwerk liegt mit durchschnittlich 210 ppm Uran (0,021 % U) über dem Urangehalt mancher Uranerze.<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20210213095535
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Aufbereitung des Uranerzes
Das im Erz vorhandene Uran wird durch physikalische und chemische Verfahren vom übrigen Gestein getrennt (aufgeschlossen). Dazu wird das Erz zerkleinert (gebrochen, fein gemahlen) und das Uran herausgelöst (ausgelaugt). Dies geschieht mit Säure oder Lauge unter Hinzufügung eines Oxidationsmittels, um das Uran vom sehr schlecht löslichen chemisch 4-wertigen Zustand in die gut lösliche 6-wertige Form zu überführen. Auf diese Weise lassen sich über 90 Prozent des im Erz befindlichen Urans gewinnen.
Unerwünschte Begleitstoffe werden in mehreren Reinigungsschritten durch Dekantieren, Filtern, Extrahieren usw. entfernt. Aus der Flüssigkeit wird Uran ausgefällt, beispielsweise durch Zugabe von Ammoniak. Das ausgefällte Produkt (chemisch: Ammoniumdiuranat) wird wegen seiner gelben Farbe als „Yellowcake“ bezeichnet. In getrockneter Form enthält es 70 bis 80 Gewichtsprozent Uran. Dieses Material wird teilweise noch am Abbauort durch Kalzinierung in Uranoxid umgewandelt.
Die Rückstände der Uranaufbereitung (Tailings) müssen in speziellen Becken langfristig sicher gelagert werden. Sie enthalten noch den größten Teil des Aktivitätsinventars des ursprünglichen Uranerzes (in Form der Zerfallsprodukte des Urans wie beispielsweise Radium) sowie Schwermetalle. Teilweise wird der Grubenbau nach Abschluss des Bergbaus wieder mit den Tailings verfüllt. In Ländern des globalen Nordens kann keine Uranmine ohne genehmigte Pläne für den Umgang mit Tailings und Renaturierung bzw. Rekultivierung nach Abschluss des Bergbaus ihren Betrieb aufnehmen.
Uranabbau nach Ländern
Deutschland
In Deutschland wurde das erste Uranerz 1839 in Johanngeorgenstadt abgebaut.
Bis 1939 wurden in
ca. 104 Tonnen Uranerz abgebaut.
Davon lieferten Schneeberg 60 und Johanngeorgenstadt 29 t. Die Gewinnung war nur sporadisch und erreichte zwischen 1880 und 1890 ihren Höhepunkt. Trotz staatlicher Förderprogramme zwischen 1910 und 1921 sowie ab 1934 wurden keine nennenswerten Uranvorkommen in den genannten Revieren aufgefunden. Am Ende des Zweiten Weltkrieges verfügte das untergegangene Deutsche Reich über die größten Uranoxidvorräte der Welt, die jedoch zum größten Teil nicht aus Deutschland, sondern aus anderen Ländern stammten. Durch den Überfall auf Belgien hatte Deutschland 1940 Teile der Uranvorräte Belgiens erbeutet, welche aus Belgisch-Kongo stammten. Darüber hinaus erfolgte auch auf der tschechischen Seite des Erzgebirges Uranabbau, welcher im Zuge des Krieges in deutsche Hände fiel. Führend beteiligt an der Akquise von Uran für den „Uranverein“ war die kurz zuvor „arisierte“ (d. h. ihren rechtmäßigen Eigentümern genommene) Auergesellschaft. Da die Kolonialverwaltung des Kongo weiter auf alliierter Seite stand, konnten auch die USA für ihr Manhattan Project auf Uran aus dem Kongo zugreifen.
Ostdeutschland
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Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde in der sowjetischen Besatzungszone und später der DDR durch die SAG/SDAG Wismut intensiver Uranbergbau betrieben. Die Uranlagerstätten des Erzgebirges waren vor dem Krieg zwar teilweise bekannt, wurden jedoch nur in einem geringen Umfang ausgebeutet. Bis 1945 ging man davon aus, dass es sich nur um geringe Vorräte handelt. Die 1945 durch die Sächsische Erzsuchgruppe und ab 1946 durch die Sächsische Gewinnungs- und Erkundungsgruppe durchgeführten Untersuchungen führten zur Entdeckung größerer Vorräte. Das Erkundungsprogramm der SAG/SDAG Wismut wurde auf die gesamte SBZ/DDR ausgeweitet. Dabei wurden die Schwarzschieferlagerstätten bei Ronneburg in Ostthüringen, die Uranvererzung der Kohlen des Döhlener Beckens und die Sandsteinlagerstätte Königstein in der Sächsischen Schweiz entdeckt.
Gefördert wurden bis 1990 ca. 216.300 Tonnen Uran<ref name="2007leopold-paul">Dietmar Leopold und Michael Paul Das Referenzprojekt Wismut: Sanierung und Revitalisierung von Uranerzbergbaustandorten in Sachsen und Thüringen. in: Proceedings des Internationalen Bergbausymposiums WISMUT 2007. Gera, 10. - 12. September 2007: 21-30</ref>, davon jeweils die Hälfte in Thüringen und Sachsen. Die letzte Vorratsbilanz der SDAG Wismut lag zum 1. Januar 1991 vor. Diese nannte gelöschte Vorräte in Höhe von 251.510 t Uran, Bilanzvorräte von 57.922 t Uran sowie prognostische Ressourcen von 74.078 t Uran.<ref name="Chronik">{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref>
Westdeutschland
In Westdeutschland gab es demgegenüber nur kleinere Uranlagerstätten im Schwarzwald, Bayerischen Wald und Fichtelgebirge. Erkundet wurden die Kleinstlagerstätten Poppenreuth, Mähring, Wittichen und Rudolphstein, sowie die Kleinlagerstätten Müllenbach (3000 Tonnen), Großschloppen (1500 Tonnen) und Hebanz. Untersucht wurden ebenfalls die im Flussspatrevier Wölsendorf vorkommenden Uranerze. Die einzige Lagerstätte, die über das Erkundungsstadium hinauskam, war Menzenschwand. Hier wurden zwischen 1973 und 1991 ca. 480 Tonnen metallisches Uran abgebaut. Die prognostischen Vorräte belaufen sich auf ca. 3500 Tonnen Uran.
Bundesrepublik Deutschland nach der Wiedervereinigung
Nach der Wiedervereinigung war die schon vorher nicht kostendeckende Uranförderung in der DDR, nachdem die Sowjetunion 1990 die Zahlungen eingestellt hatte, nicht mehr überlebensfähig und wurde im Jahr 1991 eingestellt. Im gleichen Jahr wurde die SDAG Wismut in die bundeseigene Wismut GmbH umgewandelt. Nach dem Entzug der Abbaurechte ging die Gewerkschaft Brunhilde 1991 in Insolvenz und der Bergbau in Menzenschwand wurde eingestellt. Die Sanierung der Hinterlassenschaften der Wismut wurde im 2+4-Vertrag der Bundesrepublik übertragen und festgelegt, dass die Sowjetunion und deren Nachfolgestaaten diese Kosten nicht tragen müssen. Seit 1990 wurden die verschiedenen Bergbaubetriebe der Wismut GmbH stillgelegt, in Sanierungsbetriebe umgewandelt und nach und nach geschlossen. Bei der Sanierung fällt, hauptsächlich durch die Reinigung des Flutungswassers des Sanierungsbetriebes Königstein, weiterhin Uran an. Dieses wurde verkauft und die Erlöse für die Sanierung verwendet. Diese Lieferungen wurden 2021 eingestellt, nachdem auf diesem Weg seit 1990 noch etwa 2.000 Tonnen Urankonzentrat verkauft wurden. Die Einstellung dieser Lieferungen bedeutete gleichzeitig den Ausstieg Deutschlands aus der Reihe uranproduzierender Staaten.<ref name="Letzte_Uran-Laster_starten_in_Königstein">Letzte Uran-Laster starten in Königstein In: Sächsische Zeitung (Ausgabe Pirna) vom 1. Juni 2021.</ref> An anderen Standorten, wie Schlema, Ronneburg und Pöhla werden anfallende Schadstoffe (Uran, Radium, Arsen, Eisen und Mangan) in Wasserbehandlungsanlagen (WBA) aus den Grubenwässern entfernt, mit Zement verfestigt und deponiert. Die behandelten Wässer werden über Fließgewässer dem natürlichen Kreislauf zugeführt.
USA
Die US-Regierung verhängte wegen möglicher Konflikte mit touristischen und Umweltbelangen Anfang 2012 ein 20-jähriges Moratorium für die Erkundung neuer Uranlagerstätten am Grand Canyon.<ref>Heike Wipperfürth: dradio.de Kein Uranabbau im Grand Canyon. In: Deutschlandfunk, Umwelt und Verbraucher, 10. Januar 2012 (14. Januar 2012)</ref>
Der Energiekonzern Anadarko Petroleum verständigte sich im April 2014 mit dem Justizministerium der Vereinigten Staaten auf die Zahlung von 5,15 Milliarden US-Dollar (3,75 Milliarden Euro) wegen Umweltverschmutzung der Tochtergesellschaft Kerr-McGee Corporation an 2700 verseuchten Standorten durch den Uranbergbau. Rund 4,4 Milliarden US-Dollar der vereinbarten Zahlung sollen für die Dekontaminierung von verseuchten Böden ausgegeben werden.<ref>Süddeutsche.de: US-Energiekonzern zahlt Rekordstrafe für Umweltverschmutzung vom 4. April 2014.</ref>
Andere Staaten
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Weltweit gibt es viele andere Staaten, in denen Uranabbau betrieben wird, wie beispielsweise Kasachstan, Kanada, Australien, Niger, Brasilien, China, Kongo, Namibia, Südafrika.
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Quelle: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe.<ref name="BGR">{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:|{{#if:Reserven, Ressourcen und Verfügbarkeit von Energierohstoffen 2013|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Reserven, Ressourcen und Verfügbarkeit von Energierohstoffen 2013}}]{{#if:PDF 11,5 MB| (PDF 11,5 MB)}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:http://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Energie/Downloads/Energiestudie_2013.pdf?__blob=publicationFile&v=5%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Reserven, Ressourcen und Verfügbarkeit von Energierohstoffen 2013}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=http://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Energie/Downloads/Energiestudie_2013.pdf?__blob=publicationFile&v=5}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Reserven, Ressourcen und Verfügbarkeit von Energierohstoffen 2013}}}}]}}{{#if:PDF 11,5 MB| (PDF 11,5 MB{{#if:Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)94{{#if: 2014-12-06 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
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Umweltbelastung
Innerhalb des Kernbrennstoffzyklus gilt der Bergbau als die Phase mit den größten Auswirkungen auf die Umwelt, wie etwa die Versauerung von Böden oder die Eutrophierung. Strategien zur Schließung des Brennstoffzyklus durch das Recycling von Uran und Plutonium durch Wiederaufarbeitung könnten diese Belastungen reduzieren, indem sie den Bedarf an neuem Natururan senken. Insgesamt zeigen Lebenszyklusanalysen, dass geschlossene Kreisläufe aufgrund des verringerten Bergbaubedarfs ökologisch vorteilhafter bewertet werden als der einmalige Durchlauf.<ref name="taylor2022">{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}{{#if:
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Nachdem der Uranabbau in fünf westeuropäischen Ländern komplett eingestellt wurde, findet etwa die Hälfte der Uranförderung derzeit in dünn besiedelten Gebieten Kasachstans, Kanadas und Australiens statt.<ref name="WUM" /> In Kanada und Australien sind hauptsächlich Ureinwohner betroffen, die sich mittlerweile politisch und rechtlich gegen die auftretenden Schäden wehren. Gleichzeitig profitieren indigene Gruppen teilweise von Arbeitsplätzen und Investitionen in die Infrastruktur.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:Paul Cleary|Paul Cleary: }}{{#if:|{{#if:The Boom: Native owners or mining companies: who benefits?|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=The Boom: Native owners or mining companies: who benefits?}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:http://theconversation.com/the-boom-native-owners-or-mining-companies-who-benefits-1725%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=The Boom: Native owners or mining companies: who benefits?}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=http://theconversation.com/the-boom-native-owners-or-mining-companies-who-benefits-1725}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=The Boom: Native owners or mining companies: who benefits?}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:{{#if: 2023-03-31 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
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Strahlenbelastung
Uran ist ein schwach radioaktiv strahlendes Element, welches in seinen natürlichen Lagerstätten zunächst keine Gefahr für die Umwelt darstellt. Uran ist Ursprung der Zerfallsreihe in dessen Zuge 222Rn entsteht. Radonbelastung wird quasi immer durch Uranvorkommen im Untergrund ausgelöst. Jedoch nimmt auch nach vollständigem Abbau des Urans die Radonbelastung nicht nennenswert ab, da dessen Mutternuklid 226Ra zumeist an Ort und Stelle verbleibt und mit 1600 Jahren Halbwertszeit auf absehbare Zeit nicht verschwindet. Der Urangehalt derzeit genutzter Lagerstätten schwankt mit 0,03 bis 18 Prozent erheblich.<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> Die radiotoxische Gefährlichkeit des Abraums liegt etwa in der gleichen Größenordnung wie die der natürlichen Strahlungsintensität. Außerdem besitzt das taube Gestein, aus dem der Abraum besteht, teilweise hohe Konzentrationen von anderen Metallen, welche eine Gefährdung für die Umwelt darstellen können. Je nach Lagerstättenart, Gewinnungsmethode und Lagerung können die auf den Abraumhalden noch vorhandenen Uran- und Schwermetallverbindungen das Trinkwasser belasten<ref>Zoriy,P., Schläger, M., Murtazaev, K., Pillath, J., Zoriya, M., Heuel-Fabianek, B.: Monitoring of uranium concentrations in water samples collected near potentially hazardous objects in North-West Tajikistan. Journal of Environmental Radioactivity. Nr. 181, 2018, S. 109–117, doi:10.1016/j.jenvrad.2017.11.010.</ref>, oder durch Staubverbreitung entfernte Gebiete kontaminieren.
Abraum
Hinterlassenschaften des Uranabbaus in Form von Abraumhalden, Absetzseen, Abfalldeponien usw. führen auch in Ländern, die heute kein Uranerz mehr fördern, beispielsweise Tadschikistan und Deutschland, zu einer langfristigen Gefährdung der dort ansässigen Bevölkerung und der Umwelt durch die im Uranerz natürlich vorkommenden Radionuklide.<ref>B. Heuel-Fabianek, M. Schläger: Das Erbe der Urangewinnung in Tadschikistan. In: StrahlenschutzPRAXIS. 4/2010, S. 53–59.</ref> Vergleichbare Ewigkeitslasten treten zum Beispiel auch im Ruhrgebiet im Zusammenhang mit dem historischen Steinkohlebergbau auf. Aufgrund der höheren Energiedichte ist dabei pro enthaltener Energiemenge deutlich weniger Gestein zu bewegen, wenn Uran anstatt Kohle „verfeuert“ wird.
CO2-Belastung
Während die Kernenergie insgesamt als kohlenstoffarm eingestuft wird, entstehen die indirekten Emissionen primär durch den Energieaufwand bei der Gewinnung und Verarbeitung des Urans. Die CO2-Intensität pro erzeugter Kilowattstunde hängt dabei massiv von der Qualität des verwendeten Erzes ab. Sollte im Zuge eines weltweiten Ausbaus der Kernenergie die Nutzung minderwertigerer Uranerze notwendig werden, könnte dies die Treibhausgasemissionen signifikant erhöhen. Während diese Emissionen bei hochwertigen Erzen derzeit bei etwa 5 g Kohlendioxid-Äquivalente pro Kilowattstunde (g CO2-Äq./kWh) liegen, könnten sie bei der Erschließung von Lagestätten mit geringerem Urangehalt auf Werte zwischen 20 und 200 g CO2-Äq./kWh ansteigen.<ref name="taylor2022"/>
Radon
Ein gefährliches Zerfallsprodukt des Urans ist das Edelgas Radon, das farb- und geruchlos aus Aufbereitungsanlagen, Halden, Absetzbecken und Mülldeponien ebenso wie aus Bergwerkstollen entweicht, auch stillgelegten. Ohne Abdeckung können aus Halden und Absetzbecken dauerhaft erhebliche Mengen Radon freigesetzt werden. Die Freisetzungsrate kann bis zu 10 Bq je Quadratmeter betragen.<ref>M. Schläger, Kh. Murtazaev, B. Rakhmatuloev, P. Zoriy, B. Heuel-Fabianek: Radon Exhalation of the Uranium Tailings Dump Digmai, Tajikistan. Radiation & Applications. Bd. 1, Nr. 3, 2016, S. 222–228, doi:10.21175/RadJ.2016.03.041 (Open Access).</ref>
In ungenügend belüfteten Räumen oberhalb dieser Anlagen/Orte kann es sich ansammeln und bei einer langandauernden Belastung zu einem deutlich erhöhten Lungenkrebsrisiko führen (Schneeberger Krankheit). Die Internationale Agentur für Krebsforschung der WHO wie auch das Bundesamt für Strahlenschutz und die Strahlenschutzkommission sehen es als erwiesen an, dass Radon auch schon in geringen Dosen signifikant Krebs auslöst. Ein Schwellenwert konnte nicht ausgemacht werden.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:IARC Working Group|IARC Working Group: }}{{#if:|{{#if:Radiation IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, No. 100D IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risk to Humans.|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Radiation IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, No. 100D IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risk to Humans.}}]{{#if:PDF| (PDF)}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK304362/pdf/Bookshelf_NBK304362.pdf%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Radiation IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, No. 100D IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risk to Humans.}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK304362/pdf/Bookshelf_NBK304362.pdf}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Radiation IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, No. 100D IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risk to Humans.}}}}]}}{{#if:PDF| (PDF{{#if:National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of MedicineInternational Agency for Research on Cancer2012{{#if: 2019-08-27 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
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Unfälle
Im Schatten des Reaktorunfalles im Kernkraftwerk Three Mile Island (TMI) 1979 ereignete sich im selben Jahr ein Unfall mit Uranabbau-Abraum, der radiologisch als der schwerwiegendere gilt. Um die Strahlung des Abraumes zu reduzieren, werden oftmals Dämme errichtet und der Abfall dahinter wird mit Wasser überflutet. Der Bruch eines solchen Dammes am Rio Puerco in New Mexico (USA) verursachte das Abströmen von rund 335.000 Tonnen radioaktiven Wassers mit etwa 1.000 Tonnen verseuchter Substanzen in den Rio Puerco, der als Wasserreservoir vor allem der Diné-, Hopi- und Pueblo-Indianer dient. Eine unmittelbar vorgenommene Messung ergab einen gegenüber dem Grenzwert um das 7000-fache erhöhten Messwert für Trinkwasser. Die Information und Aufklärung der betroffenen Menschen gestaltete sich aufgrund des Mangels an elektronischen Kommunikationsmitteln sowie von Bildungsdefiziten äußerst schwierig, man geht von nicht wenigen Krebs-Todesfällen aus.<ref name="napa" />
Hörfunk
- Thomas Gaevert: Das Generationenprojekt – Der Uranabbau in Ostdeutschland und seine Folgen – Produktion: Südwestrundfunk 2019, Erstsendung: 27. Februar 2019, SWR 2
Siehe auch
Literatur
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- F.-K. Pickert: Brennstoffkreislauf. Deutsches Atomforum, Bonn 1981, [[Spezial:ISBN-Suche/{{#if:trim|3-922798-03-4}}|ISBN {{#if:trim|3-922798-03-4}}]].
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- Landtag Sachsen, Parlamentsdokumente, Drs. 4/51 25-2
Weblinks
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- Informationen zu den Folgen des Uranabbaus.
- Wismut GmbH
- Wisutec, Tochterunternehmen der G.E.O.S. Freiberg mbH
- Cordula Meyer: Uranförderung in Niger: Der gelbe Fluch. In: Spiegel Online, 2. April 2010
- Bettina Rühl: Die „saubere“ Lösung – Vom Niger und deutschen Atomkraftwerken. dradio.de, Deutschlandfunk, Das Feature, 26. Oktober 2010.
- terra incognita – Die Wismut, dreiteilige Filmdokumentation der Um Welt Film Produktionsgesellschaft mbH, 2016
Einzelnachweise
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- Uranbergbau