Die Regulierung der Fusion muss die tatsächlichen Gefahren widerspiegeln 

Inmitten der spürbaren Begeisterung über die vielversprechende Zukunft der Fusionsenergie wird ein entscheidender Aspekt oft verdrängt: das komplizierte Geflecht von Vorschriften und Genehmigungsanforderungen, durch das sich die Entwickler bewegen müssen. Dies war der Schwerpunkt der Diskussion auf dem Symposium über Fusionsenergie (SOFE), das 2023 im Vereinigten Königreich stattfand, wo Dr. Sehila M. Gonzalez de Vicente, Global direktor of Fusion Energy program at Clean Air Task Force (CATF), die Notwendigkeit einer wirksamen Regulierung in diesem aufstrebenden Bereich beleuchtete. 

In ihrem Vortrag mit dem Titel "Overview of Safety Regulation for Fusion" (Überblick über die Sicherheitsvorschriften für die Fusion) erläuterte sie, wie die Vorschriften für die kommerzielle Kernfusion anhand eines "First-Principles"-Paradigmas geprüft werden können, um verschiedene Regulierungsoptionen zu bewerten. Der "First-Principles"-Ansatz für die Entwicklung von Vorschriften ermöglicht eine gründliche Untersuchung der mit der Fusionstechnologie verbundenen Gefahren, die Festlegung akzeptabler Grenzwerte für diese Gefahren und die Bewertung der Anlagen im Hinblick auf die Einhaltung der Vorschriften.  

Die potenziellen Gefahren der Fusionsenergie können je nach der spezifischen Fusionstechnologie eine Vielzahl von radiologischen und industriellen Gefahren umfassen.  

Die radiologischen Gefahren der Fusionsenergie ähneln den Strahlungsquellen, die derzeit von Unternehmen und Aufsichtsbehörden im Rahmen ihrer Arbeit sicher gehandhabt werden. Zu diesen Gefahren gehören die durch bestimmte Fusionsreaktionen erzeugte Strahlung (Neutronen- und Gammastrahlung), Komponenten und Materialien in einer Fusionsmaschine, die durch Neutronenstrahlung radioaktiv gemacht oder "aktiviert" werden, sowie Tritium, ein radioaktives Wasserstoffisotop, das als Fusionsbrennstoff verwendet wird und bei vielen Fusionstechnologien als Nebenprodukt anfällt. Einige Fusionstechnologien können auch Nicht-Ionisationsstrahlungsquellen wie Hochenergielaser und Mikrowellen enthalten. Die Arten von radiologischen Gefahren, die in zukünftigen Fusionsenergieanlagen auftreten können, werden bereits von Unternehmen und Aufsichtsbehörden auf der ganzen Welt für verschiedene Aktivitäten gehandhabt.   

Die industriellen Gefahren der Fusionsenergie ähneln denen, mit denen die Energie- und Chemieunternehmen derzeit routinemäßig umgehen. Dazu gehören chemisch gefährliche Stoffe (z. B. Beryllium oder Blei), chemisch reaktive Stoffe (z. B. Lithium oder Flüssigmetalle), physikalisch gefährliche Stoffe (z. B. flüssiges Helium), Systeme mit extrem hohen oder niedrigen Temperaturen (Kryogensysteme), Systeme mit hohem Druck oder Vakuum, extrem starke Magnetfelder und die großen stromerzeugenden Komponenten wie Turbinengeneratoren und elektrische Transformatoren, die in bestehenden Kraftwerken verwendet werden. Die Arten von industriellen Gefahren, die in der künftigen Fusionsenergie auftreten können, werden bereits routinemäßig von Unternehmen und Gesundheits- und Sicherheitsorganisationen auf der ganzen Welt gehandhabt. 

Die spezifischen Gefahren der Fusionsenergie hängen von der Fusionstechnologie und einem bestimmten vorgeschlagenen Entwurf ab. Es ist nicht zu erwarten, dass eine Fusionstechnologie alle oben beschriebenen Gefahren birgt, und einige Auslegungen weisen möglicherweise nur eine sehr geringe Anzahl der oben beschriebenen radiologischen und industriellen Gefahren auf. Das Verständnis der potenziellen radiologischen und industriellen Gefahren der Fusionsenergie und der spezifischen Gefahren einer vorgeschlagenen Fusionstechnologie und -auslegung ist wichtig für die Schaffung eines Regulierungssystems, das die Unternehmen bei der Gewährleistung der Gesundheit und Sicherheit von Arbeitnehmern, der Öffentlichkeit und der Umwelt unterstützt. 

Der Regelungsbedarf umfasst:  

• Eine technologieübergreifende Definition der Gefahren und Gefahrenpotenziale von Fusionskraftwerken. Die meisten Gefahren bei der Kernfusion gehen von Freisetzungen aus dem radiologischen Inventar aus. 
• Entwicklung von fusionskraftwerksspezifischen Sicherheitszielen und -grundsätzen. Die Sicherheitsziele legen die Sicherheitsprioritäten der Organisation fest, die sich mit den wichtigsten Sicherheitsrisiken befassen, während die Sicherheitsgrundsätze sich auf die Sicherheit der Anlagen und Tätigkeiten beziehen. Zu den Sicherheitsgrundsätzen könnten geeignete Vorkehrungen bei der Auslegung und dem Bau von Anlagen, Kontrollen des Zugangs zu Anlagen, Vorkehrungen zur Abmilderung der Folgen von Unfällen und Ausfällen sowie Maßnahmen zur Sicherung des Umgangs mit radioaktiven Quellen und radioaktivem Material gehören. 
• Charakterisierung eines harmonisierbaren Sicherheitskonzepts für Fusionskraftwerke, bei dem ein technisch strukturiertes und durch eindeutige Beweise gestütztes Argument die Betriebssicherheit eines Fusionssystems rechtfertigt. 
• Entwicklung von Regulierungsgrundsätzen für Fusionskraftwerke, die die Einzigartigkeit von Fusionsenergiesystemen widerspiegeln, um zu gewährleisten, dass die Lizenznehmer ihre Anlagen jederzeit sicher betreiben. 
• Vergleich möglicher Regulierungsansätze für Fusionskraftwerke. 
• Vorschlag für einen harmonisierbaren Rechtsrahmen für Fusionskraftwerke, der die Kommerzialisierung und sichere Entwicklung von Fusionssystemen ermöglicht. 

Diese Überlegungen werden in allen Phasen des Lebenszyklus der kommerziellen Fusionsenergie entscheidend sein.  

Eine grundlegende Herausforderung besteht darin, die rechtlichen Rahmenbedingungen auf die einzigartigen Merkmale der Fusionsenergie abzustimmen. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Plänen für die Kernspaltung müssen bei der Fusionstechnologie besondere Überlegungen angestellt werden, um die Arbeitssicherheit zu gewährleisten, die Öffentlichkeit und die Umwelt vor potenziellen Gefahren zu schützen und Unfällen vorzubeugen. Diese Ziele mögen zwar bekannt vorkommen, sind aber im derzeitigen Rahmen der nuklearen Sicherheitsnormen nicht berücksichtigt. Eine einfache Übertragung bestehender Regulierungsparadigmen wäre unzureichend und würde den besonderen Herausforderungen der Fusionstechnologie nicht gerecht werden.  

CATF hat daran gearbeitet, die Erfahrungen mit bestehenden Regulierungskonzepten in der ganzen Welt zu bewerten und zu katalogisieren. Dazu gehört eine gründliche Untersuchung der Fusionsvorschriften des ITER mit Sitz in Frankreich sowie der Bemühungen im Vereinigten Königreich, den Vereinigten Staaten, Japan und China. Viele Länder konzentrieren sich immer noch auf die Größenordnung und den Zeitrahmen von ITER/DEMO, was die Erwartung aufrechterhält, dass die Fusion noch Jahrzehnte entfernt ist. In Wirklichkeit gibt es aufstrebende Akteure des Privatsektors, die Fusionslösungen anbieten, die schon viel früher als ITER realisierbar sein könnten. 

Das Fehlen eines international anerkannten Rahmens für die Regulierung der Fusion führt dazu, dass private Fusionsentwickler in einem Zustand der Ungewissheit verharren und sich mit der Unklarheit der Anforderungen auseinandersetzen müssen. Bislang haben Großbritannien und die USA bei der Einführung von Vorschriften für die kommerzielle Nutzung der Kernfusion eine Vorreiterrolle gespielt. Beide Länder haben sich für spaltungsfreie Ansätze zur Regulierung von Fusionsanlagen entschieden und gleichen die Fusion mit den für Nebenprodukte, industrielle und medizinische Materialien geltenden Vorschriften ab. Es wird erwartet, dass andere Länder diesem Beispiel folgen werden. Es wird erwartet, dass Kanada diesem Weg folgen wird, wobei jedoch nationale Rechtsvorschriften erforderlich sein könnten. Auch Japan hat seine Absicht bekundet, im Rahmen einer nationalen Strategie voranzukommen, aber mit der Formulierung von Vorschriften ist frühestens in ein bis zwei Jahren zu rechnen. 

Die meisten Daten, die zur Validierung der Sicherheitsanalysen benötigt werden, stammen aus bestehenden Datenbanken von früheren Fusionsanlagen. Einige dieser Daten können jedoch nur während des Betriebs und während der schrittweisen Inbetriebnahme einer Anlage überprüft werden. Folglich wird während der Errichtung und des Betriebs der ersten Serie von Fusionsanlagen weiterhin Bedarf bestehen.  

Bei ordnungsgemäßer Durchführung sollten die Lizenzkosten durch das normale Investitionsschutzprogramm gedeckt sein. Um dies zu ermöglichen, ist eine sorgfältige Auswahl und Anwendung von Kodizes und Normen auf der Grundlage eines abgestuften Risikoansatzes unerlässlich. Dieser Ansatz schafft nicht nur Klarheit für Privatunternehmen, sondern gewährleistet auch die Umsetzung eines angemessenen Qualitätsmanagementprogramms, das den Erwartungen der Aufsichtsbehörden gerecht wird.  

CATF hat sich verpflichtet, die Entwicklung eines geeigneten Regelungsrahmens für die Fusion zu unterstützen, indem sie Folgendes bereitstellt und unternimmt:  

• Festlegung von Fusionsdefinitionen und Sicherheitsgrundsätzen 
• Entwicklung von Regulierungsgrundsätzen, um die Länder bei der Entwicklung von fusionskraftwerksspezifischen Regulierungsrahmen für Sicherheit, Sicherung, Schutzmaßnahmen und die Entsorgung von radioaktiven Abfällen zu unterstützen. 
• Unterstützung bei der Schaffung eines harmonisierten Rechtsrahmens für die Fusion, der einen globalen Markt ermöglicht. 

Trotz der Herausforderungen, die sich aus der Vielfalt der Fusionstechnologien und den frühen Stadien der verschiedenen Entwürfe ergeben, erfordert der weltweite Einsatz der Fusionsenergie die Schaffung solider rechtlicher Rahmenbedingungen. CATF setzt sich weiterhin dafür ein, diese Rahmenbedingungen so zu gestalten, dass die mit Fusionskraftwerken verbundenen Sicherheits-, Umwelt- und Nichtverbreitungsbelange wirksam berücksichtigt werden.