Very Long-Term Financing of Nuclear Waste Management Under Uncertainty (Chapter ch17)¶

Könyv: Nuclear Power: Technology, Geopolitics, and Economics (Springer, 2026) Szerzők: Mahdi Awawda, Alexander Wimmers Eredeti oldalszám: 483-514 Open access: CC BY 4.0 (https://doi.org/10.1007/978-3-031-99894-2) Wiki raw: [books/ch17.md] szinkronizálva a könyv-feldolgozás során Forrás: [books/ch17.md] szinkronizálva a könyv-feldolgozás során

Bevezetés és kutatási kérdés¶

A nukleáris hulladékgazdálkodás (NWM, Nuclear Waste Management) hosszú távú finanszírozása a technológiai, szervezeti és idődimenzió mentén egyaránt mély bizonytalansággal terhelt. A földtani adottságok ismeretlensége, a tárolóedények és létesítmények tervezési bizonytalansága, valamint a több évtizedes, gyakran évszázados időtáv együttesen azt eredményezi, hogy az előzetes költségbecslések rendszeresen alulbecsülik a tényleges kiadásokat. A fejezet központi kérdése, hogy egy külső, szegregált alap (external segregated fund) – a német KENFO példáján keresztül – hogyan biztosíthatná a nukleáris hulladékgazdálkodáshoz szükséges forrásokat úgy, hogy a jövő generációk ne viseljék a mai döntésekből fakadó terheket. A szerzők egy nem-lineáris optimalizációs problémát definiálnak, amely a minimális szükséges megtérülési rátát (ROI, Return on Investment) vagy a szükséges induló tőkét határozza meg egy adott költségprojekció-sor mellett, és hét forgatókönyvben (de jure, de facto, valamint konszolidált ideiglenes tárolás) számszerűsítik a várható finanszírozási hiányt.

A nukleáris hulladékgazdálkodás finanszírozásának nemzetközi tapasztalatai¶

A finanszírozás nemzetközileg igen eltérő formákat ölt: belső szegregált vagy nem szegregált alapok, külső szegregált alapok, állami költségvetési források, illetve ezek kombinációi. Az amerikai modellben a leszerelést Decommissioning Trust Fundok fedezik, amelyeket díjszabályozott piacon a fogyasztóktól szedett tarifákból halmoznak fel. A kiégett fűtőelemek kezelését szolgáló Nuclear Waste Fund 2019-re 43,5 milliárd dollárt tartalmazott, ám a Yucca Mountain projekt kudarca miatt a díjszedés leállt, és a szövetségi kormány mintegy 9 milliárd dollár kompenzációt fizetett az atomerőművek üzemeltetőinek. A Kongresszus jóváhagyása nélkül a Nuclear Waste Fund nem használható fel, ezért az ideiglenes tárolás egyre inkább a külön Judgment Fundra támaszkodik.

Az Egyesült Királyságban az 1996-ban alapított Nuclear Liabilities Fund (NLF) £228 millió induló vagyonáról a szektor-átszervezések során £2,6 milliárdra hízott 2007-re, ám hosszú távú alulteljesítése miatt a kormány 2020-ban és 2021-ben együttesen £10 milliárdot volt kénytelen befizetni – ezzel a brit adófizetők hosszú távon viselik a költségeket. A svájci STENFO alap két részből áll (1985 óta a leszerelési alap, 2001 óta a hulladékgazdálkodási alap), és ötévenkénti költségfelülvizsgálatot ír elő: az üzemeltetők költségbecsléseit a Swissnuclear dolgozza fel, és a Svájci Környezetvédelmi Minisztérium hagyja jóvá az új díjakat. A végső felelősség az államnál van, ám csak akkor aktiválódik, ha az STENFO minden forrása kimerül és minden üzemeltető csődbe ment – a modellt a szerzők a legkifinomultabb nemzetközi megoldásnak tartják.

A német eset: jogi és intézményi keret¶

A német nukleáris hulladékgazdálkodás felelőssége a VkENOG törvény értelmében a Szövetségi Államnál összpontosul, amely az ideiglenes és végleges elhelyezésért, valamint a volt NDK létesítmények utólagos kezeléséért felel. A nyugatnémet kereskedelmi atomerőművek leszerelését a korábbi üzemeltetők végzik. A 2017-es StandAG (Site Selection Act) célja, hogy a legbiztonságosabb hazai telephelyet válassza ki a magas aktivitású hulladék (HLW, High-Level Waste) elhelyezésére, biztosítva az ionizáló sugárzás elleni védelmet akár egymillió évig. A törvény megtiltja a hulladék külföldi elhelyezését (összhangban a 2011/70/EURATOM irányelvvel), és sókőzetet, agyagot, valamint kristályos kőzeteket jelöl meg a potenciális gazdakőzetekként. Az üzemeltetési fázisban biztosítani kell a hulladék visszanyerhetőségét, a lezárás után pedig akár 500 évig lehetőséget kell adni a visszavételre. A telephely-kiválasztás 2031-es határidejéig az LLW és ILW a konradí bányában lesz elhelyezhető (Alsó-Szászország, egykori vasércbánya; az üzembe helyezést a 2027-es céldátumról határozatlan időre elhalasztották).

A háromfázisú kiválasztási folyamat 2020-ban zárta le az első lépést az ún. „alrégiókról” szóló időközi jelentéssel; a második lépést 2027-re tervezik. A 2. fázis hossza a kiválasztott régiók számától (6-10) és a BASE (Federal Office for the Safety of Nuclear Waste Management) szabályozói felügyeleti idejétől függ. A 3. fázis fúrásos módszerrel 5-6 év, de felszín alatti kutatóbányákkal akár 18 évvel is meghosszabbítható. A kulcsszereplők: a BMUV (Szövetségi Környezetvédelmi Minisztérium), a BASE, a BfS (Federal Office for Radiation Protection), az ESK (Nuclear Waste Management Commission), az RSK (Reactor Safety Commission), az SSK (Commission on Radiological Protection), a BGE (Federal Company for Radioactive Waste Disposal, 2016-ban alapítva, 2017 óta a StandAG szerinti keresés operatív felelőse), a BGZ (Federal Company for Interim Storage, 2020-ban alakult, 12 LLW/ILW és 14 HLW létesítményt üzemeltet), valamint a BMF (Pénzügyminisztérium) és az NBG.

A német hulladékmennyiségek és a KENFO portfólió¶

A német hulladékbesorolás két fő kategóriát használ: (i) hőtermelő radioaktív hulladék (HLW a kiégett fűtőanyagból és újrafeldolgozásból) és (ii) elhanyagolható hőtermelésű hulladék (LLW és ILW). A hulladék mintegy 95%-a kutatásból, atomerőművi üzemeltetésből vagy leszerelésből származik, a maradék ipari, orvosi és egyéb tudományos forrásokból. Németország jelenleg kb. 27 000 m³ hőtermelő és akár 620 000 m³ elhanyagolható hőtermelésű hulladékkal rendelkezik (beleértve az Asse II bánya jövőbeli hulladékát és az urándúsítási maradékot). 2022 decemberében több mint 130 000 m³ LLW/ILW volt tárolva, amely 2060-ra várhatóan eléri a 300 000 m³-t a leszerelési hulladék miatt. A HLW mennyisége 2016 végéig 15 000 tonna nehézfém volt, ami 2080-ra kb. 10 500 tonnára és nagyjából 27 000 m³-re nő. A kutatási célú hulladék mellett az Asse bánya 220 000 m³ és az urándúsítási maradék 100 000 m³ is a jövőbeli tároló kapacitásigénye. A speciális tárolóedények közül a CASTOR, a POLLUX (HLW) és a MOSAIK (LLW/ILW) konténerek a meghatározóak; ezeket a GNS (Gesellschaft für Nuklear-Service) gyártja.

A 2016-ban alapított KENFO a nukleáris üzemeltetők által fizetett €24,1 milliárdos összeggel (amelyből €6,2 milliárd kockázati prémium) jött létre, és a feltételezés szerint az utolsó hulladéktároló-konténer 2080-ra kerül átadásra. A KENFO csapata kb. 30 fő, akiknek közel fele befektetési és kockázatkezelési területen dolgozik. A stratégiai cél: 80 évre elegendő tartalék és 3,7%-os éves hozam. A befektetési stratégiát a német biztosítási felügyeleti törvény (VAG) határozza meg: biztonság, jövedelmezőség, likviditás és diverzifikált portfólió. A 2023. év végi portfólió: 47% tőzsdén jegyzett részvény (€10,8 milliárd, fejlett és feltörekvő piacok, REIT-ek), 28% nem-állami kötvény (€6,4 milliárd, vállalati és feltörekvő piaci kötvények), 15% államkötvény (€3,4 milliárd, főleg iparosodott országokból), 9% illikvid eszköz (€2,03 milliárd, magántőke, infrastruktúra, hitel) és €461 millió készpénz. A cél: az illikvid eszközök aránya 2028-ra 30%-ra emelkedjen, a készpénzállomány 8%-ról 0%-ra csökkenjen (a negatív kamatkockázat és a rugalmasság érdekében), a nyilvánosan forgatott részvények 35%, a kockázatos kötvények 25%, az alacsony kockázatú államkötvények 10% körül alakuljanak.

Bizonytalanság és a hulladék-elhelyezési útvonalak¶

A telephely-kiválasztás több évtizedes késedelme három lehetséges útvonalat nyitott meg Scheer et al. (2024) alapján. Az első a StandAG szerinti jogi út, amely 2031-es telephelydöntéssel és decentralizált ideiglenes tárolással számol. A második a kiterjesztett ideiglenes tárolás (65-100 év), amely meghaladja a 40 éves eredeti engedélyeket, és fokozott biztonsági felügyeletet, valamint a konténerek tömítésintegritásának folyamatos monitorozását igényli. A harmadik a konszolidált ideiglenes tárolás (CISF), amely új, központi létesítményeket (Ahaus, Gorleben vagy Lubmin) építene a meglévő decentralizált telephelyek helyett. A CISF nagyobb biztonságot kínálhat, de jelentős beruházást és szállítási költséget igényel.

A költségbizonytalanságot súlyosbítja, hogy az egyetlen átfogó német költségtanulmány (Warth & Klein Grant Thornton, WKGT 2015) a végleges tároló 2098-as lezárását feltételezi, és Irrek (2023) szerint az ideiglenes tárolás költségeit évi €150-420 millióval alábecslik. A mai napig nincs nyilvános, átfogóbb költségvizsgálat a német geológiai végleges tárolóra.

Módszertan és forgatókönyvek¶

A szerzők a hosszú távú finanszírozást nem-lineáris optimalizációs problémaként definiálják. Az egyes tárolási formákra (helyszíni/konszolidált, nedves/száraz) az ún. mérnöki „buildup” módszerből származtatott költségfüggvényt alkalmaznak: C_is = a_is + b_is / V, ahol a rögzített és a változó költségkomponensek együttesen határozzák meg az egységköltséget, és a reciprok összefüggés méretgazdaságosságot jelez. A modell célja (i) a költségprojekciók fedezéséhez minimálisan szükséges ROI meghatározása adott induló egyenleg mellett, illetve (ii) a minimálisan szükséges induló tőke meghatározása adott ROI mellett. A korlátok között a költségek nem haladhatják meg a likvid eszközöket, és a projektív végén az egyenlegnek nullának kell lennie. A likvid eszközök aránya a KENFO stratégiáját követi (az első negyedévben 70%, a másodikban 60%, a harmadikban 50%, a negyedikben 40%), a készpénz-arány pedig 5 év alatt lineárisan csökken 8%-ról 0%-ra. A megoldást bináris kereséssel (bisection method) közelítik 10⁻¹² toleranciával.

A hét forgatókönyv a telephely-kiválasztás dátumában és a tárolási útvonalban tér el egymástól. Az 1. („de jure”) forgatókönyv a StandAG eredeti menetrendjét követi: a telephelyet 2031-ben választják ki, fúrásos módszerrel, 5 éves Phase 3-mal, a tároló lezárása 2080-ban. A 2-4. („de facto”) forgatókönyvek a BGE (2022) által jelzett késleltetéseket modellezik: 2046 (2. forgatókönyv, lezárás 2095), 2057 (3. forgatókönyv, 13 éves Phase 3 kutatóbányákkal, lezárás 2106) és 2068 (4. forgatókönyv, 23 éves Phase 3, lezárás 2118). Az 5-7. forgatókönyvek a CISF-lehetőséget vizsgálják az Ahaus, Gorleben vagy Lubmin telephelyek egyikére, 2120-as, 2154-es és 2180-as lezárási dátumokkal. Az egységes inflációs ráta 1,72% (a Bundesbank 1,7-1,9%-os hosszú távú célját tükrözve, az 1992-2021 közötti átlag alapján), a nukleáris-specifikus költségnövekedés (NSCI) pedig évi 1,97%.

Eredmények és finanszírozási szükségletek¶

A költségprojekciók €71 milliárd (1. forgatókönyv) és €803 milliárd (7. forgatókönyv) között mozognak. A szükséges ROI 5,54% és 6,63% között szóródik, és egyetlen forgatókönyvben sem elegendő a KENFO által kommunikált 3,7%-os cél. A 2024-es tőkepótlási igény €11,25 milliárd (1. forgatókönyv) és €31,07 milliárd (5. forgatókönyv) között változik. A konkrét számok (3,7%-os ROI mellett): 1. forgatókönyv – €70,97 milliárd költség, 5,56% minimális ROI, €11,25 milliárd pótlás; 2. forgatókönyv – €118,78 milliárd, 5,95%, €17,79 milliárd; 3. forgatókönyv – €178,06 milliárd, 6,24%, €23,60 milliárd; 4. forgatókönyv – €263,43 milliárd, 6,34%, €28,43 milliárd; 5. forgatókönyv – €273,63 milliárd, 6,63%, €31,07 milliárd; 6. forgatókönyv – €530,46 milliárd, 5,67%, €23,58 milliárd; 7. forgatókönyv – €803,13 milliárd, 5,54%, €24,61 milliárd.

A CISF-pool tárolás átlagos költsége a modellben: AC_off,pool = 164 € + 344 100 € / kapacitás (ezer kgHM-ben), ami 10 500 tonnás teljes hulladékmennyiséggel €196,78/kgHM-et és összesen kb. €2,066 milliárdot jelent. A Phase 2-ben a kondicionálás 30 éven át évi 340 Mg kiégett fűtőanyagot és 130 üvegcsóvát kezel, a gyártósor pedig 1870 végleges tároló-konténert (évente kb. 60), 5940 tárolócsóvát és 3900 üvegcső-tartályt állít elő.

Diszkusszió és korlátok¶

A modell legnagyobb korlátja a németországi költségadatok elavultsága és hiányossága. A WKGT 2015-ös tanulmányán kívül nincs átfogó, nyilvánosan hozzáférhető költségvizsgálat, és az ágazati költségalulbecslési tendencia miatt a valós költségek várhatóan meghaladják a jelenlegi projekciókat. A szerzők hangsúlyozzák, hogy a külső alap pozitív és állandó ROI-t feltételez a teljes időtávon, ami a valóságban a kamatlábak, a piaci feltételek, a kormányzati politikák és a háborúk/katasztrófák miatt ingadozhat, sőt akár negatívvá is válhat. A BGE várhatóan nem fogja 2031-re befejezni a telephely-kiválasztást, ezért a projektmenedzsment-szemléletnek több alternatív forgatókönyvvel kell számolnia, és a finanszírozó szempontjából a halasztás csak akkor előnyös, ha az éves hozamok megfelelően illeszkednek a várható kiadási igényekhez.

A 6. és 7. forgatókönyv a CISF-stratégia ellenére alacsonyabb ROI-t és pótlási igényt mutat, mint az 5. forgatókönyv, ami a beruházás és a szállítás időzítésének fontosságát jelzi. A konszolidált tároló stratégia gazdaságilag csak akkor életképes, ha a CISF-költségeket azelőtt fedezik, hogy a végleges tároló építése megkezdődne, így az alap a hosszabb időtávon magasabb hozamot generálhat. A szerzők ugyanakkor leszögezik: minél előbb zárul le a végleges tároló, annál olcsóbb az egész folyamat, ezért a CISF csak végső megoldásként jöhet szóba.

Következtetések és politikai implikációk¶

A német nukleáris hulladékgazdálkodás finanszírozása jelenlegi kilátások mellett nem lesz elégséges. Két alapvető stratégia kínálkozik: a költségoldal csökkentése (pontos költségfelmérés, a telephely-kiválasztás felgyorsítása, nemzetközi együttműködés a konténergyártásban és a tárolóépítésben) vagy a bevételi oldal növelése (pótlólagos tőkeinjekciók, magasabb ROI). Mivel a 3,7%-os ROI melletti forgatókönyvek egyike sem teljesíthető a jelenlegi €24,1 milliárdos alapból, és a telephely-kiválasztás minden valószínűség szerint messze túlnyúlik 2031-en, a mai generáció döntéseinek költségeit a jövő generációk fogják viselni. A KENFO ESG-kritériumokat is követő portfóliója ellentmondásos, mivel „fosszilis átmeneti” befektetéseket is tartalmaz, és – az NLF brit tapasztalataihoz hasonlóan – az alacsony hozam kockázata mindig fennáll. A jövőbeli kutatás feladata a KENFO-befektetések összetételének, kockázateloszlásának és ESG-megfelelésének vizsgálata, valamint a tőkepótlások finanszírozási módjainak (adósságkibocsátás, a korábbi nukleáris üzemeltetők újbóli felelősségvállalása) elemzése.

Összegzés¶

A fejezet négy legfontosabb tudományos hozzájárulása:

A külső szegregált alapok nemzetközi összehasonlítása – Az amerikai (Nuclear Waste Fund, US-$43,5 milliárd 2019-ben), a brit (NLF, £228 millió indulás → £10 milliárd állami befizetés 2020-2021-ben), a svájci (STENFO, ötéves felülvizsgálati mechanizmussal) és a német (KENFO, €24,1 milliárd) modellek szisztematikus összevetése rávilágít, hogy a költségalulbecslés és a befektetési alulteljesítés egyaránt az adófizetőkre hárulhat, és a svájci modell alkalmazkodási mechanizmusa a legrobosztusabb.
A KENFO portfóliójának és befektetési stratégiájának részletes feltárása – A 2023. év végi 47% részvény (€10,8 milliárd), 28% nem-állami kötvény (€6,4 milliárd), 15% államkötvény (€3,4 milliárd), 9% illikvid eszköz (€2,03 milliárd) és €461 millió készpénz megoszlás, valamint a 2028-ra 30%-os illikvid és 0%-os készpénz célarány jól mutatja a hosszú távú, biztonságra optimalizált portfólió-szerkezetet.
Formális optimalizációs modell és hét forgatókönyv – A bisection módszerrel megoldott, ROI-t és induló tőkét minimalizáló nem-lineáris program, valamint a telephely-kiválasztás 2031-es, 2046-os, 2057-es és 2068-as dátumaira, illetve a CISF (Ahaus/Gorleben/Lubmin) útvonalakra épülő hét forgatókönyv egyedülálló keretet ad a német NWM-finanszírozás számszerűsítésére.
A finanszírozási hiány számszerűsítése – A 3,7%-os cél ROI melletti pótlási igény €11,25 milliárd (2080) és €31,07 milliárd (2120) között mozog, míg a szükséges minimális ROI 5,54% és 6,63% között változik; a költségprojekciók €71 milliárdtól €803 milliárdig terjednek, egyértelműsítve, hogy a jelenlegi KENFO-volumen egyik forgatókönyvben sem elegendő.

A fejezet fő üzenete: a német nukleáris hulladékgazdálkodás hosszú távú finanszírozása – a telephely-kiválasztás bizonytalanságával, az évszázados időtávval és a nukleáris szektor költségalulbecslési hajlamával terhelten – a jelenlegi struktúrában nem tartható fenn; a jövő generációk várhatóan a mai döntésekből fakadó terheket fogják viselni, hacsak nem történik költségoldali csökkentés (felgyorsítás, nemzetközi együttműködés) vagy bevételi oldali növelés (tőkeinjekció, magasabb, de kockázatosabb hozamcél).

Forrás¶

Wimmers, A., Böse, F., Kemfert, C., & von Hirschhausen, C. (Eds.). (2026). Nuclear Power: Technology, Geopolitics, and Economics (Studies in Energy, Resource and Environmental Economics). Springer Nature. ISBN 978-3-031-99893-5. https://doi.org/10.1007/978-3-031-99894-2

Chapter ch17: Very Long-Term Financing of Nuclear Waste Management Under Uncertainty. In: Nuclear Power. Authors: Mahdi Awawda, Alexander Wimmers. Open access (CC BY 4.0). Eredeti oldalszám: 483-514.