Weltweit besitzen neun Staaten offiziell Atombomben. Seit 75 Jahren ist keine davon in einem Krieg eingesetzt worden. Ist die Angst vor den Folgen einer Zündung also mittlereile groß genug? Wie lässt sich sicherstellen, dass Staaten Sprengköpfe wirklich unschädlich machen? Und wird es künftig wieder eine Welt frei von Atomwaffen geben? Antworten liefert der Physiker Malte Göttsche, der zu nuklearer Abrüstung forscht.

Spektrum.de: Nuklearwaffen sind in Deutschland ein eher ungewöhnliches Forschungsthema. Wie sind Sie dazu gekommen?

Malte Göttsche: In meinem Physikstudium an der Universität Hamburg gab es im dritten Semester eine Vorlesung zum iranischen Atomprogramm – das hat mich fasziniert. Ich fragte mich damals: Was kann ich in der Welt mit dem Physik-Wissen verändern? Und was ist die gesellschaftliche Relevanz von dem, was ich tue? Das passte einfach. Ich habe dann am Lehrstuhl von Martin Kalinowski als Hilfskraft angefangen und war gleich richtig eingebunden. Letztlich bin ich dabeigeblieben.

Ist es schwer, in Deutschland Geld für solche Forschung zu bekommen?

Ich werde gerade durch ein Freigeist-Fellowship der Volkswagenstiftung gefördert. Das ist für interdisziplinäre und risikobehaftete Forschungen vorgesehen, und dazu passen meine Aktivitäten sehr gut. Aber insgesamt ist die naturwissenschaftliche Friedensforschung, so nennt sich meine Disziplin, hier zu Lande in einer prekären Situation. Das hat auch der Wissenschaftsrat 2019 so festgestellt. Er sagt, der Forschungszweig sei elementar für das Land und solle ausgebaut werden. Langsam tut sich etwas, es gibt erste Förderprogramme.

Heute haben neun Staaten Atombomben, seit 75 Jahren ist jedoch keine davon in einem Krieg eingesetzt worden. Abschreckung und Sicherheitsvorkehrungen scheinen doch eigentlich zu funktionieren, oder?

Moment, es gab eine Reihe von Beinahe-Unfällen, etwa 1995: Das russische Frühwarnsystem hatte damals ein Objekt als ballistische Rakete eingestuft, die mit nuklearen Sprengköpfen bestückt von Norwegen in Richtung Nordrussland flog. Der damalige russische Präsident Boris Jelzin musste entscheiden, ob er mit nuklearen Waffen reagiert. In letzter Minute hat er davon Abstand genommen, als klar wurde, dass die Rakete nicht auf russischem Territorium landen würde. Schließlich zeigte sich, dass es gar keine Atomrakete war, sondern eine Forschungsrakete.

Was war damals schiefgelaufen?

Wissenschaftler hatten den Raketenflug vorher bekannt gegeben, aber die russischen Radarspezialisten hatten nichts davon mitbekommen. Deswegen haben sie Alarm ausgelöst. Es gab in den vergangenen 75 Jahren etliche solcher Vorfälle, und es wird sie wohl auch künftig geben. Insofern sind wir nicht so sicher, wie es erscheinen mag.

Was können Staaten tun, um die Gefahr einer versehentlichen Eskalation zu verringern?

Sie könnten zum Beispiel dafür sorgen, dass nukleare Sprengköpfe nicht unmittelbar auf Trägersystemen wie Interkontinentalraketen montiert sind, sondern separat gelagert werden. China handhabt das derzeit so. Damit schließt man ein Szenario aus, in dem es binnen Sekunden versehentlich zu einem Krieg kommt. Auch sollte sich die Kommunikation zwischen den Nuklearmächten verbessern.

Was schwebt Ihnen konkret vor?

Wir müssen so schnell wie möglich zur nuklearen Rüstungskontrolle zurückkehren. Konkret sollten die USA und Russland den Vertrag New-START (Strategic Arms Reduction Treaty) verlängern, der die Zahl strategischer Trägersysteme für Kernwaffen reduziert und der nun auszulaufen droht. Langfristig muss es auf der politischen Bühne wieder um Abrüstung gehen. Die Arsenale der Nuklearmächte sind zurzeit größer, als man es strategisch begründen kann. Wenn es weniger Atomwaffen gäbe, hätte das keinerlei Nachteile für die Sicherheit, zumindest bei den USA und Russland.

Angenommen, es käme dazu und die großen Nuklearmächte würden ihren Bestand verkleinern. Wie ließe sich sicherstellen, dass sie ausgemusterte nukleare Sprengköpfe wirklich unschädlich machen und entsorgen?

Ein Sprengkopf besteht aus spaltbarem Material, also hoch angereichertem Uran oder Plutonium. Dieses ist umgeben von konventionellem Sprengstoff, der als Zünder für den nuklearen Teil dient. Wenn man diese beiden Stoffe voneinander trennt, hätte man die Waffe unschädlich gemacht. Grundsätzlich könnte man die Komponenten aber wieder zusammenbauen. Daher muss man mehr Aufwand betreiben, wenn man das spaltbare Material für militärische Zwecke generell unbrauchbar machen will. Hoch angereichertes Uran lässt sich beispielsweise mit schwach angereichertem mischen, um Brennstäbe für Kernkraftwerke herzustellen. Bei Plutonium geht das leider nicht – die unkomplizierteste Option ist hier die direkte Endlagerung.

»Es gibt kaum Debatten zu dem Thema, dadurch werden die Standpunkte kaum herausgefordert«

Beim Abrüsten von Atomwaffen müsste man also genau hinschauen, oder?

Ja, ein Staat könnte sagen: Ich habe 100 Sprengköpfe, und diese zerstöre ich nun nachvollziehbar. Doch in einem inoffiziellen Lager befinden sich weitere Sprengköpfe oder undeklariertes Spaltmaterial, mit dem Ingenieure des Landes dann einfach neue Waffen bauen. Außenstehende müssen daher die Abrüstung begleiten und beispielsweise untersuchen, ob ein Arsenal vollständig ist. Das ist leider ziemlich kompliziert. Ich entwickle in meiner Forschung deshalb Methoden, mit denen man nachvollziehen kann, wann wie viel spaltbares Material vorlag. Wenn es wesentlich mehr davon gab als Sprengköpfe, ist das verdächtig.

Wie gehen Sie dabei konkret vor?

Einen Hinweis können Dokumentationen liefern, die die Nuklearmächte erstellen. Nordkorea hat zum Beispiel 2008 mehrere tausend Seiten Unterlagen zu seiner Plutoniumproduktion an die USA übergeben. Man kann dann überprüfen, ob die Schilderungen in sich konsistent sind, und sie mit weiteren Informationen abgleichen, etwa die von Nachrichtendiensten. Vielleicht sind auch Vor-Ort-Messungen möglich, die Auskunft darüber geben, wie viel Plutonium ein abgeschalteter Reaktor einst erbrütet hat. Auch das sollte im Einklang mit den offiziellen Angaben stehen.

Wie lässt sich das bei einem abgeschalteten Reaktor im Nachhinein ermitteln?

Indem man Materialproben auf dem Reaktorkern untersucht. In einem Reaktor fangen Uran-238-Atomkerne immer wieder ein Neutron ein, woraufhin die Kerne über zwei kurzlebige Zwischenschritte zu Plutonium werden. Einige Neutronen treffen aber auch auf andere Materialien im Reaktor. Sie enthalten Spurenelemente, von denen bestimmte Isotope ebenfalls Neutronen aufnehmen. Wenn ich also die Isotopenverhältnisse im Reaktorkern bestimme, kann ich ermitteln, wie viele Neutronen während der Laufzeit des Reaktors freigesetzt worden sind. Damit lässt sich dann abschätzen, wie viel Uran-238 zu Plutonium wurde.

Das setzt aber voraus, dass ein Beobachter vor Ort sein darf, um Materialproben zu nehmen. Das dürfte im Fall Nordkoreas nicht einfach sein.

Ja, im Moment dürfen dort keine Kontrolleure einreisen. Früher war das möglich, mit interessanten Ergebnissen: 1992 und 1993 ließ die Staatsführung Inspekteure der Internationalen Atomenergie-Organisation (IAEO) ins Land. Ihnen sagte man, es gebe 80 Gramm Plutonium, das konnten die Experten auch sehen und analysieren. Doch dann haben sie radioaktive Abfälle untersucht, in denen ebenfalls Plutonium enthalten war, aber mit einem anderen Isotopenverhältnis. Damit war klar, dass etwas nicht stimmte – offenbar hatte Nordkorea deutlich mehr Plutonium hergestellt.

Kann man ein Atomwaffenprogramm denn nicht auch aus der Ferne überwachen?

Doch, vor allem mit Satellitenaufnahmen. Sie zeigen, wann Dampf aus einem Kühlturm kommt, und erlauben so Rückschlüsse auf die Laufzeiten der Kernreaktoren. Auch Fotos von Transporten zu den verschiedenen für ein Nuklearprogramm benötigten Anlagen sind hilfreich. Die Zahl der Erdbeobachtungssatelliten wächst ständig. So erhalten wir eine Fülle von Daten, die man allerdings auch auswerten muss. Hinzu kommen nachrichtendienstliche Informationen. All das ersetzt aber nicht die Inspektion vor Ort.

Was ist mit Teilchendetektoren? Kernkraftwerke geben ja große Mengen Neutrinos ab: flüchtige Elementarteilchen, die bei der Kernspaltung entstehen, fast mit Lichtgeschwindigkeit davonfliegen und die Detektorwand problemlos durchdringen können.

Auch daran forschen wir. In Frage kommen hier Antineutrinos. Mit Detektoren kann man einige von ihnen nachweisen, im Fall des nordkoreanischen Reaktors ginge dies bis in eine Entfernung von einigen Dutzend Metern. Bei Reaktoren mit höherer Leistung wären auch größere Entfernungen möglich. Aus den Messdaten lässt sich dann nicht nur ablesen, ob ein Reaktor läuft, sondern auch, wie viel Kernbrennstoff er enthält und wie viel Plutonium im Verhältnis zu Uran. Das könnte künftig ein weiteres Instrument zur Kontrolle sein und ließe sich auch sehr gut in künftigen Verträgen festschreiben.

Das klingt alles etwas ernüchternd. Werden wir noch eine atomwaffenfreie Welt erleben, oder müssen wir eher damit rechnen, dass solche Bomben irgendwann wieder vom Himmel fallen?

Ich hoffe, dass sie verschwunden sind, bevor es zu einem Einsatz kommt – und dies auch noch zu meinen Lebzeiten. Dafür braucht es die Politik und die Bevölkerung, die zumindest in demokratischen Staaten Druck auf die Politik ausüben kann. Auch 30 Jahre nach dem Ende des Kalten Kriegs haben sich die Positionen der Regierenden zu Kernwaffen nicht verändert. Es gibt kaum Debatten dazu, dadurch werden die Standpunkte kaum herausgefordert. Hilfreich war der Friedensnobelpreis 2017 für die Internationale Anti-Atomwaffenkampagne ICAN, da er das Thema in Erinnerung gerufen hat. Aber wir haben noch viel vor uns.