Atomausstieg – Mythen zu Streckbetrieb und Laufzeitverlängerung
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Die letzten drei deutschen Kernkraftwerke sollen Ende 2022 abgeschaltet werden – so will es das Atomgesetz. Mit dem Erlöschen der Betriebsgenehmigungen der AKW Emsland, Neckarwestheim 2 und Isar 2 geht das Atomzeitalter in Deutschland zu Ende. Doch angesichts des Krieges in der Ukraine und der Gaskrise wird aktuell ein Reservebetrieb der AKW, ein „Streckbetrieb“ ebenso diskutiert wie eine mögliche Laufzeitverlängerung. Doch die Antworten, die die Befürworter auf drängende Fragen der Energiesicherheit geben, gehen an der energiepolitischen Realität vorbei und gefährden den gesellschaftlichen Konsens, der 2011 für eine sichere und nachhaltige Energieversorgung gefasst wurde. Es kursieren vielmehr Mythen rund um Versorgungssicherheit und Strompreise, die dieser Blogbeitrag einer wissenschaftlichen Prüfung unterzieht.
1. Die Atomkraftwerke können Gaskraftwerke nur in sehr geringem Umfang ersetzen.
Falsch ist: Nur mit dem Strom aus den AKW können wir die Gaskrise im Winter meistern.
Deutschland verbraucht jährlich rund 998 Terawattstunden (TWh) Erdgas. Ein Großteil davon wird zum Heizen oder als Prozessgas in der Industrie eingesetzt – es kann nicht durch Strom aus Kernkraftwerken ersetzt werden. Kernkraftwerke würden höchstens die Stromerzeugung ersetzen, nicht aber die Wärmeproduktion. Der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft BDEW schätzte das Potenzial der Kernkraftwerke, Gaskraftwerke in der Stromproduktion zu ersetzen, auf rund drei TWh, das entspricht 0,6 Prozent des Gesamtverbrauchs im Jahr 2020/2021. Nach den Ergebnissen des zweiten Stresstests spart ein Weiterbetrieb der drei Atomkraftwerke sogar nur ein Promille des deutschen Gasverbrauchs.
Richtig ist deshalb: Der Streckbetrieb der drei AKW trägt kaum zur Versorgungssicherheit bei, um eine potenzielle Gaskrise im nächsten Winter zu meistern.
Richtig ist auch, dass die Gaskraftwerke, die nur Strom erzeugen, eine besondere Funktion im Energiemarkt und für die Stromnetze haben. Denn sie springen sehr flexibel ein, wenn der Wind nicht weht oder die Sonne nicht scheint und gleichen eine mögliche Stromlücke kurzfristig aus. Kernkraftwerke sind für solche flexiblen Einsätze nur sehr begrenzt geeignet, da nur ein kleinerer Teil ihrer Leistung flexibel reagieren kann.
2. Strompreise sind keine gute Begründung für den Streckbetrieb.
Falsch ist: Ohne den Weiterbetrieb der AKW steigen die Strompreise noch weiter an.
Der Strompreis bildet sich in einem europäischen Markt. Die Strompreise sind derzeit nicht nur sehr hoch für Strom in der Spitzenlast, wo Gaskraftwerke nach dem Merit-Order-Prinzip den Preis bestimmen, sondern auch für Strom in der Grundlast, wo Gas gar nicht eingesetzt wird, sondern Atomkraftwerke, Wasser- und Kohlekraftwerke. Dieser Preisanstieg bei der Grundlast ist viel bedeutender für die Strompreise für die Verbraucher und die Industrie und hat weitere Ursachen.
Berechnungen des Öko-Instituts zeigen, dass die Strompreiseffekte im Großhandelsmarkt eines Streckbetriebs der Kernkraftwerke Isar 2 und Neckarwestheim äußert gering sind und lediglich zu einer Preissenkung von 0,5 bis 0,8 Prozent führen.
Richtig ist deshalb, dass der Streckbetrieb der deutschen AKW keine signifikanten Auswirkungen auf den Strompreis hat.
Richtig ist auch, dass ein wichtiger Grund für die hohen Strompreise die aktuelle Krise der Atomkraft in Frankreich ist. Aufgrund akuter Sicherheitsprobleme wegen Korrosionsschäden und laufender Revisionen können derzeit 32 der 56 AKW in Frankreich nicht betrieben werden; einige Reaktoren konnten aufgrund der Hitze und Trockenheit im Sommer nicht mit ihrer vollen Leistung produzieren. Auch die Wasserkraftwerke haben in Frankreich deutlich weniger Strom produziert – 4 TWh im Juni 2022 statt 6 TWh im Vorjahr. Damit lag das Defizit bei Atom- und Wasserkraft in Frankreich im Juni bei 9,6 Terrawattstunden. Zum Vergleich: In Deutschland haben die Braunkohlekraftwerke ca. 9 Terrawattstunden Strom im Juni erzeugt.
Das wirkt sich auf die Großhandelspreise an der europäischen Strombörse aus: Eine Megawattstunde Strom für Dezember in Frankreich wird deswegen gerade für mehr als 1.600 Euro gehandelt, vor einem Jahr lag der Preis noch bei 86 Euro. Deutschland hat circa 10 Terrawattstunden Strom in diesem Jahr bereits nach Frankreich exportiert und damit die Exporte nach Frankreich stark ausgeweitet, 2020 lagen die Nettoexporte bei 1,6 und 2021 bei 6,5 TWh.
3. Nur unter sehr extremen Annahmen könnte im Winter 2022 die Stabilität der Stromnetze gefährdet sein.
Falsch ist: Nur mit dem Weiterbetrieb der AKW können wir das Stromnetz stabil halten.
Der zweite Stresstest hat ergeben, dass es bei einer Überlagerung von verschiedenen extremen Annahmen während weniger Stunden im Jahr zu kritischen Situationen im Stromnetz kommen könnte, die zu Stromausfällen führen könnten und in denen die Stromnachfrage nicht ohne zusätzliche Maßnahmen gedeckt werden kann. Extremszenario bedeutet, dass die französischen Atomkraftwerke weiter abgeschaltet bleiben, die fossilen Ersatzkraftwerke in Deutschland nur teilweise zur Verfügung stehen oder es im restlichen Jahr nicht mehr regnet und das Niedrigwasser in den Flüssen die Kohleanlieferung bis in den Dezember behindert.
Der Stresstest schlägt deswegen ein Bündel von Maßnahmen vor, um solche Netzengpässe zu vermeiden. Dazu zählen die Nutzung von Reservekapazitäten bei fossilen Kraftwerken, vertragliches Lastmanagement oder Kauf von Kraftwerksleistung in anderen europäischen Ländern. In einem sehr extremen Szenario könnte der Weiterbetrieb der AKWs den Bedarf an solchen Redispatchkraftwerken im Ausland um 0,5 Gigawatt (GW) senken (bei einem Gesamtbedarf an Redispatchkapazität von 4,6 GW). Die beiden AKWs in Einsatzreserve können daher in einer potenziell extremen Situation einen kleinen Beitrag zur Netzstabilität leisten, andere Maßnahmen sind jedoch deutlich wichtiger. Erst später in diesem Jahr wird klar werden, ob solche Extremsituationen überhaupt eintreten. Daher soll erst im Dezember entschieden werden, ob die extremen Annahmen in der Realität eingetreten sind, um dann zwei AKWs aus der Reservebereitschaft wieder in den Betrieb zu nehmen. Falls dies geschieht, sollen die AKWs dann laufen, bis kein Brennmaterial mehr vorhanden ist oder bis sie spätestens Mitte April 2023 abgeschaltet werden.
Richtig ist deshalb, vorsichtig zu planen, alle Eventualitäten einzukalkulieren und den Einsatz der verbleibenden AKWs ausschließlich am fachlichen Bedarf unter extremen Annahmen auszurichten.
Richtig ist auch, dass solche Extremsituationen jedoch über lange Perioden unwahrscheinlich sind. Deshalb wäre es besser, wenn auch der Einsatz der AKWs als Reservekapazitäten zur Netzstabilisierung auf die Zeiträume begrenzt würde, in denen diese AKWs auch tatsächlich gebraucht werden. Wenn also im Dezember entschieden würde, dass extreme Situationen den Weiterbetrieb mit den verbleibenden Brennstoffreserven rechtfertigen, dann sollte mindestens monatlich geprüft werden, ob die extremen Rahmenbedingungen den Betrieb weiter rechtfertigen.
4. Weder der Stresstest, noch die Versorgungssicherheit oder die Strompreise rechtfertigen eine Laufzeitverlängerung der AKWs mit neuen Brennelementen über mehrere Jahre.
Falsch ist: Deutschland ist auf die Atomkraftwerke zur Stromerzeugung angewiesen.
Bis zum darauffolgenden Winter werden viele der jetzt noch in den Szenarien des Stresstests berücksichtigten Aspekte gelöst sein – beispielsweise wird es mehr Optionen zum Lastmanagement geben, einen weiteren Zubau an erneuerbaren Energien oder mehr LNG-Terminals zum Gasimport. Die aktuelle Krise der Atomkraftwerke in Frankreich zeigt, dass diese keineswegs eine sichere Energieversorgung darstellen, und gerade AKWs, deren Sicherheitsüberprüfung mehr als überfällig ist, haben ein hohes Risiko für Ausfälle.
Richtig ist deshalb, dass es keine fachlichen Argumente für einen Weiterbetrieb der AKWs über den Winter 2023 hinaus gibt.
Richtig ist auch, dass wir es durch die kriegerischen Handlungen Russlands mit einer neuen Bedrohungssituation zu tun haben. Atomkraftwerke sind nicht gegen militärische Angriffe ausgelegt, auch Cyber-Angriffe stellen eine Gefahr dar. Daher sind Hochrisikoanlagen wie die Kernkraftwerke seit dem Angriff auf die ukrainischen Anlagen unsicherer geworden, da auch jedes Atomkraftwerk in Europa zu einem potenziellen militärischen Angriffsziel geworden ist. Das Risiko katastrophaler Unfälle hat sich nochmals verschärft. Werden die Laufzeiten der deutschen Atomkraftwerke verlängert, steigen auch die Sicherheitsrisiken.
5. Der EU-Emissionshandel sorgt dafür, dass insgesamt nicht mehr CO2-Emissionen ausgestoßen werden.
Falsch ist: Nur wenn wir die AKW länger laufen lassen, statt Strom aus Kohlekraftwerken zu erzeugen, können wir die Klimaziele in Deutschland einhalten.
Kann wegen der Gaskrise weniger Strom aus Gaskraftwerken erzeugt werden, müssen kurzfristig mehr Kohlekraftwerke zur Stromerzeugung zum Einsatz kommen. Kurzfristig steigen die klimaschädlichen Treibhausgasemissionen deshalb an. Aktuell ist der europäische Emissionshandel noch durch Überschüsse am Emissionsberechtigungen gekennzeichnet. Eine Mehrproduktion aus Kohlekraftwerken reduziert diese Überschüsse. Die Überschüsse können dann in der Zukunft nicht mehr genutzt werden. Der europäische Emissionshandel sorgt durch die Obergrenze der Emissionen, die ausgestoßen werden dürfen, für eine Gesamtbilanz, in der die Emissionen in der Stromerzeugung und in der Industrie nicht steigen.
Richtig ist deshalb, dass der Emissionshandel auf europäischer Ebene die Einhaltung der Klimaziele sicherstellt.
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Fazit und Alternativen, um der Gaskrise zu begegnen
Die oben dargelegten Fakten zeigen, dass ein Weiterbetrieb der Kernkraftwerke nicht nötig ist, um der Gaskrise zu begegnen. Unstrittig ist zugleich, dass wir im kommenden Winter auf Alternativen zurückgreifen müssen, um die Versorgung mit Strom und Wärme sicherzustellen. Dazu gehören aus Sicht des Öko-Instituts folgende Bausteine:
1. Gefüllte Gasspeicher
Die deutschen Gasspeicher waren am 2.9.2022 zu 84 Prozent gefüllt. Damit ist das Speicherziel für Oktober aus dem Gasspeichergesetz von 80 Prozent bereits erreicht. Mit gefüllten Gasspeichern kann der bisherige durchschnittliche Gasverbrauch von circa zwei Wintermonaten gedeckt werden. Auch andere EU-Ländern mit größeren Gasspeicherkapazitäten wie Italien, Frankreich, Tschechien, Polen, Spanien haben ihre Speicher in den letzten Monaten stark befüllt und größtenteils das 80-Prozent-Speicherziel in der EU für November 2022 erreicht. Laut Bundesnetzagentur wird trotz des Gasstopps aus der Pipeline Nordstream 1 derzeit weiter eingespeichert.
2. Fossile Reserve-Kraftwerke aktivieren
Kohlekraftwerke und Kraftwerke auf Basis von Heizöl können vorübergehend aus der Sicherheitsbereitschaft und Netzreserve wieder in den Betrieb genommen werden, um die Strom- und Wärmeerzeugung durch Erdgas zu ersetzen. Gemäß Ersatzkraftwerkebereithaltegesetz (EKBG) besteht für 17 (vorwiegend Steinkohle-) Kraftwerke mit einer Leistung von 10,5 Gigawatt die Möglichkeit, dass diese wieder in Betrieb genommen werden. Insgesamt könnten laut BDEW diese Kraftwerke aus der Netzreserve rund 7 TWh Strom herstellen. Dafür müssen rasch umfassende Vorbereitungen getroffen werden, etwa notwendigen Brennstoff bevorraten, Personal bereitstellen, den technischen Zustand sicherstellen und Grenzwerte für Luftschadstoffe einhalten.
3. Kurzfristig: Gaseinsparungen und Energieeinsparung
In der Industrie
In der Industrie liegen große Potenziale zum Einsparen von Energie, die erschlossen werden müssen. Die Preissteigerungen der letzten Monate zeigen dabei in ersten Ansätzen, dass dies möglich ist. So haben die Industriebetriebe im Juli 2022 bereits 21 Prozent weniger Gas verbraucht als im Durchschnitt der Jahre 2018-2021. Ein großer Teil dieser Erdgaseinsparungen besteht heute noch durch die Verlagerung auf andere Energieträger bzw. der Produktionsstandorte, wie diese Beispiele zeigen:
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BASF in Ludwigshafen kann ungefähr 15 Prozent des Erdgases zur Strom- und Wärmeerzeugung durch Öl ersetzen und hat die Ammoniakproduktion teilweise auf Produktionsstätten in den USA verlagert.
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Der Glashersteller Wiegand Glas hat seine Öfen auf Heizöl umgestellt.
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Der Werkzeughersteller Würth hat seine Öfen von Gas auf Strom umgestellt.
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Die Brauerei Veltins konnte von Gas auf Heizöl umstellen.
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Der Stahlhersteller Arcelor-Mittal lässt Ausgangsprodukte mit hohem Gasverbrauch in Anlagen in Kanada herstellen.
Zukünftig müssen weitere „echte“ Einsparpotenziale umgesetzt werden, wie etwa eine Reduktion von Gasverlusten oder eine höhere Effizienz durch bessere Steuerungssysteme der Anlagen.
In privaten Haushalten
Private Haushalte können kurzfristig Gas und Öl einsparen, indem sie die Raumtemperatur und den Warmwasserverbrauch senken, intelligente Thermostate anbringen, kontrolliert lüften und Heizungsanlagen hydraulisch abgleichen. Wer zum Beispiel die Raumtemperatur in der Heizperiode um ein Grad absenkt, spart so etwa fünf bis sechs Prozent Energie ein. Mittelfristig müssen Wohnungen und Häuser energetisch saniert werden, um so den Energiebedarf weiter zu reduzieren. Außerdem sollte in Zukunft das Wachstum der Wohnfläche pro Kopf gebremst werden.
4. Mittelfristig: Ausbau der erneuerbaren Energien und von Wasserstoff
Der Ausbau der erneuerbaren Energien ist eine wichtige Alternative, genauso der Aufbau der Wasserstoffindustrie. Hier ist es von hoher Bedeutung, ähnliche Beschleunigungen bei den Genehmigungen wie bei den LNG-Terminals (siehe 5.) zu erreichen, um die geplanten Wind- und Solaranlagen spätestens im nächsten Jahr auch tatsächlich zu installieren. Hierfür hat das Öko-Institut Vorschläge für eine Beschleunigung der Planungs- und Genehmigungsprozesse beim Ausbau der Windenergie vorgelegt.
5. Kurz- und mittelfristig: Neue Flüssiggas-Terminals
Bis Deutschland ganz auf russisches Erdgas verzichten kann, sollen Importe von verflüssigtem Erdgas (sogenanntes LNG – Liquefied Natural Gas) kurz- und mittelfristig einen Teil der Versorgung sichern. Dafür braucht Deutschland spezielle LNG-Terminals inklusive der notwendigen Infrastrukturanbindung, die erst noch gebaut werden müssen. Mit dem LNG-Beschleunigungsgesetz werden an verschiedenen Standorten Kapazitäten und Infrastruktur für LNG-Importe geschaffen. Insgesamt hat die Bundesregierung fünf schwimmende Flüssiggas-Terminals gechartert. Die ersten beiden sollen im Winter 2022/23 an den Standorten in Brunsbüttel und Wilhelmshaven zur Verfügung stehen. Drei weitere schwimmende Terminals werden bis Ende 2023 zum Einsatz kommen. Zusätzlich gibt es noch ein privates Projekt in Lubmin ab Ende dieses Jahres. Zusammen können die LNG-Terminals bis zum Winter 2023/2024 etwa ein Drittel des derzeitigen Gasbedarfs decken.
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Anke Herold ist Geschäftsführerin des Öko-Instituts. Sie war Verhandlungsführerin für die EU bei den internationalen Klimaverhandlungen unter der Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen (UNFCCC). Hauke Hermann ist Senior Researcher im Bereich Energie & Klimaschutz und arbeitet unter anderem zum Kraftwerkspark in Deutschland.
Weitere Informationen
Presseschau
Dr. Felix Christian Matthes im WDR 5: Energieversorgung: "Es geht ohne Atom" (07.09.2022)
Dr. Felix Christian Matthes
in der taz: Streit über AKW-Laufzeitverlängerung: Die FDP argumentiert unterkomplex (06.09.2022)
Dr. Felix Christian Matthes
im Deutschlandfunk: Deutsche AKW auf Stand-by: Was die Einsatzreserve der Atomkraftwerke bedeutet (06.09.2022)
Dr. Felix Christian Matthes
in der ARD-Tagesschau: Tagesschau (06.09.2022)
Dr. Felix Christian Matthes
in der Deutschen Welle: Germany says it wants to keep two nuclear plants on standby beyond the end of the year in a policy U-turn. But can this solve the country's energy crunch? (06.09.2022)
Dr. Felix Christian Matthes
im Deutschlandfunk: Debatte um Stromversorgung: Experte: Nicht auf Basis von Vermutungen entscheiden (06.09.2022)
Dr. Christoph Pistner in SWR Aktuell: Weiterbetrieb von Atomkraftwerken: "Entscheidung ist faktenbasiert – das ist mehr, als man erwarten durfte." (06.09.2022)
Dr. Felix Christian Matthes
in den ARD-Tagesthemen: Tagesthemen (05.09.2022)