Faktencheck zur Kernenergie: Hochradioaktive Abfälle, CO2, Kosten, Sicherheit
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Frankreich will sie weiter fördern, in der EU-Taxonomie steht sie zur Debatte: die Kernkraft und deren Rolle in Zukunft. Verglichen mit einem Kohlekraftwerk stößt ein Kernkraftwerk sehr wenig Treibhausgase aus. Das führt manchmal zu der Aussage, mit Atomstrom ließen sich die Klimaziele erreichen und die Erderwärmung auf deutlich unter zwei Grad Celsius beschränken.
1. Atomstrom verursacht wenige CO2-Emissionen. Doch das gilt natürlich auch für erneuerbare Energien.
Tatsächlich ist die CO2-Bilanz von Atomkraftwerken zwar deutlich niedriger als bei Kohle- oder Gaskraftwerken, aber auch nicht null.
Für Deutschland nimmt das Umweltbundesamt einen Wert von 68 Gramm CO2-Äquivalente pro erzeugter Kilowattstunde Atomstrom an, was im Vergleich mit erneuerbaren Energien eher im oberen Bereich liegt:
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Windkraft an Land erzeugt pro Kilowattstunde Strom 10 Gramm CO2-Äquaivalente, Photovoltaik etwa 67 Gramm CO2-Äquaivalente.
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Demgegenüber verursacht die Stromerzeugung aus Braunkohle über ein Kilogramm CO2-Äquivalente, diejenige aus Gaskraftwerken etwa 430 Gramm CO2-Äquivalente.
Wenn man die ganze Produktionskette von Atomstrom berücksichtigt – vom Abbau des Urans, dem Bau des Kraftwerks, dem Betrieb und schließlich bis zum Rückbau und der Entsorgung des radioaktiven Materials – kommt man für den CO2-Ausstoß auf Werte von 3,7 bis 110 Gramm CO2-Äquaivalente pro Kilowattstunde.
Die Einflussfaktoren beschreibt ein Arbeitspapier des Öko-Instituts.
2. Wir brauchen keine neuen Atomkraftwerke, sondern einen schnelleren Ausbau der erneuerbaren Energien.
Mit der zunehmenden Elektrifizierung in allen Sektoren wird der Stromverbrauch bis 2030 gegenüber 2018 um 51 Terawattstunden beziehungsweise 9 Prozent wachsen. Die erneuerbaren Energien sollen im Jahr 2030 einen Anteil von etwa 70 Prozent am Bruttostromverbrauch bereitstellen, will Deutschland das Ziel der Klimaneutralität bis 2045 erreichen.
Ausgebaut werden muss hierfür die Offshore-Windkraft auf 25 Gigawatt, die Onshore-Windkraft auf 80 Gigawatt und die Photovoltaik auf 150 Gigawatt. Dazu muss der Umbau beschleunigt werden. Von der Politik gesetzte Rahmenbedingungen können hier Planungssicherheit für die Energieinfrastruktur bieten.
3. Atomstrom ist teuer. Ökostrom ist billiger.
Der Neubau von Kernkraftwerken geht nicht schneller als der Aufbau eines Energiesystems, das erneuerbare Energien nutzt. Und die nukleare Strategie wäre teuer, während die Erneuerbaren gerade konkurrenzlos günstig geworden sind.
Zum Vergleich: Für den Strom aus dem Atomkraftwerk „Hinkley Point C“ hat die britische Regierung eine Preisgarantie von umgerechnet 11 Cent pro Kilowattstunde Strom gegeben. Und das über 35 Jahre. Die Einspeisevergütung für Windenergie lag 2021 bei 6,5 Cent, für Photovoltaik um die 7 Cent laut Erneuerbare Energien Gesetz (EEG). Laut dem World Nuclear Industry Status Report 2020 betragen die Energiekosten für die Kernenergieerzeugung momentan 15,5 Cent pro Kilowattstunde, verglichen mit 4,9 Cent für Solarenergie und 4,1 Cent für die Windkraft.
Frankreichs Präsident hat im November 2021 angekündigt, neue Kernkraftwerke und kleinere Reaktoren (SMRs) bauen zu wollen. Kurz darauf warnte der französische Rechnungshof vor unabsehbaren Kosten. Es sei unsicher, ob neue Atomkraftwerke termingerecht und zu vernünftigen Kosten gebaut werden könnten. Der Prototyp des EPR-Reaktors in Flamanville beispielsweise gehe frühestens mit elf Jahren Verzögerung 2023 ans Netz. Die Kosten seien von 3,3 auf mehr als 19 Milliarden Euro angestiegen. In jedem Fall bestehe „ein hohes Risiko für die öffentlichen Finanzen“.
Quelle und weitere Informationen im „World Nuclear Industry Status Report 2021“
4. Atomstrom spielt nur noch eine kleine Rolle im deutschen Strommix.
Die Atomkraft ist ein Leichtgewicht im deutschen Strommix: Die Atomkraftwerke lieferten 2020 noch rund 11 Prozent der Brutto-Stromerzeugung, die erneuerbaren Energien hingegen etwa 45 Prozent. Das ist viermal so viel.
Weltweit wurden im Jahr 2020 nur rund zehn Prozent der Elektrizität und damit rund fünf Prozent des Primärenergieverbrauchs mit Strom aus Atomkraftwerken gedeckt. Dazu waren 2020 nach Angaben der Internationalen Atomenergieorganisation weltweit 448 Atomkraftwerke in Betrieb. Dabei ist zu beachten: „in Betrieb“ bedeutet hier lediglich, dass die Anlagen grundsätzlich zur Stromerzeugung zur Verfügung stehen. Viele der Anlagen stehen aber zum Teil schon seit Jahren still, ohne Strom zu produzieren.
Quelle und detaillierte Informationen: “Nuclear Power Reactors in the World 2021”
5. Die Versorgungssicherheit kann gewährleistet werden, auch ohne Atomstrom.
Die Stromausfallzeiten in Deutschland sinken seit Beginn der Veröffentlichung von Daten 2006. International steht Deutschland bei der Strom-Versorgungssicherheit an der Spitze. Ein maßgeblicher Einfluss der Energiewende – und der damit immer dezentraleren, kleinteiligeren und gleichzeitig lastferneren Erzeugungsstruktur – auf die Versorgungsqualität ist auch für das Berichtsjahr 2020 nicht zu erkennen.
Der Anteil der Energieträger Braunkohle, Steinkohle und Kernenergie an der Bruttostromerzeugung hat stark abgenommen. 2020 hatten alle drei Energieträger zusammen nur noch einen Anteil von 34 Prozent. 1990 waren es noch 85 Prozent.
Deutschland ist aufgrund des Atomausstiegs nicht zum Strom-Importeur geworden. Stattdessen gibt es einen erheblichen Stromüberschuss und exportiert wird deutlich mehr, als importiert. Das zeigt der Stromaustauschsaldo Deutschlands.
Für die Zukunft ist davon auszugehen, dass auch die Versorgungssicherheit in Deutschland gewährleistet bleibt. Diese prüft die Bundesnetzagentur regelmäßig.
Falls zukünftig für die Abschaltung von Kohlekraftwerken Engpasssituationen auftreten sollten, würden diese in Bereitschaft gehalten, um bei Bedarf Strom zu erzeugen.
Es müssen jedoch jetzt Maßnahmen ergriffen werden, damit der Übergang in eine atom- und fossilfreie Stromerzeugung gelingt:
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Zügiger Ausbau der erneuerbaren Energien
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Netzausbau. Zum einen, damit innerhalb Deutschlands der Windstrom verteilt werden kann. Zum anderen damit die europäische Strommarktintegration voranschreiten und die Gewährleistung der Versorgungssicherheit länderübergreifend realisiert werden kann.
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Zusätzliche Gaskraftwerke bauen, die künftig mit Wasserstoff und nur in wenigen Stunden im Jahr Strom erzeugen.
Monitoringbericht 2021 der Bundesnetzagentur
6. Neue Atomkraftwerke zu bauen lohnt sich nicht und die bestehenden sind im Schnitt schon über 30 Jahre alt.
Wollte man „aus Klimaschutzgründen“ den Anteil des Atomstroms wieder erhöhen, dann könnte man zum einen die heutigen Reaktoren weiterlaufen lassen. Die weltweit im Betrieb befindlichen Reaktoren sind aber im Schnitt bereits älter als 30 Jahre. Ihr weiterer Betrieb ist daher mit zunehmenden Risiken verbunden:
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Verschleiß und Materialermüdung können die Technik störanfälliger machen.
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Zudem lagen bei der Planung der Anlagen die Anforderungen an die Sicherheit auf einem deutlich niedrigeren Niveau als heute. So stellen sich vielfach Fragen hinsichtlich des Schutzniveaus gegen Erdbeben, Extremwetterereignisse oder Angriffe von außen. Nachrüstungen für einen Weiterbetrieb von Anlagen sind erforderlich, aber auch nur begrenzt möglich.
Würde ein Ausbau von Atomkraftwerken gestartet werden, würden sich damit die mit der Kernenergie verbundenen Probleme vervielfachen:
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die Gefahr schwerer Unfälle,
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der weitere Anfall hochradioaktiver Abfälle und
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die Gefahr einer Nutzung ziviler Anlagen oder Materialien für Kernwaffenprogramme (Proliferation).
Schließlich ist der Bau neuer Atomkraftwerke heute mit sehr hohen Kosten verbunden. Auch aus ökonomischer Sicht ist Atomkraft daher keine gute Lösung für den Klimaschutz.
Die verbliebenen Betreiber der letzten Kernkraftwerke RWE, EnBw und Eon haben auf Nachfrage ein weiteres Engagement in der Kernkraft abgelehnt: „Das Kapitel Kernenergie ist für RWE abgeschlossen“, „Die Frage nach der Verlängerung der Laufzeiten der Kernkraftwerke sowie weitere hypothetische Fragestellungen in diesem Kontext stellen sich […] für die EnBW nicht", „Eine Verlängerung der Laufzeit ist keine Option (Eon)".
Studie und Policy Brief "Sustainability at risk" des Öko-Instituts
7. Die neuen Kernreaktoren der Generation 4 sind in der Entwicklung, aber noch keiner ist marktreif. Das Atommüllproblem werden sie jedoch auch nicht lösen.
Praktisch alle heute als „neu“ bezeichneten Reaktorkonzepte wurden bereits seit Mitte des letzten Jahrhunderts in verschiedenen Varianten diskutiert und sind in diesem Sinne nicht neu. Trotz einer seit Jahrzehnten immer wiederkehrenden Diskussion um eine „Renaissance“ der Kernenergie und trotz Aussagen, dass solche Konzepte kurz vor der Markteinführung stehen, hat sich bislang jedoch noch kein konkretes Reaktorkonzept am Markt durchsetzen können (Blogbeitrag). Nach Einschätzungen der Entwickler werden die Reaktoren der Generation 4 frühestens 2045 marktfähig sein.
Konzepte, das Atommüllproblem durch Partitionierung und Transmutation zu lösen und dadurch kein Endlager mehr zu brauchen, haben sich bisher als unrealistisch herausgestellt, da auch so relevante Restbestände im Endlager nicht vermeidbar sind. Zudem führen Partitionierung und Transmutation, also das Verfahren, radioaktive Abfallstoffe aufzutrennen und Teile dieser Abfallstoffe innerhalb von Kernreaktoren umzuwandeln zu relevanten Proliferationspotenzialen, auch im Vergleich mit direkter Endlagerung. Das Verfahren würde für Deutschland sehr hohen Aufwand für sehr lange Zeit bedeuten bei begrenzter Wirksamkeit.
Small Modular Reactors (SMRs)
Small Modular Reaktors werden auch als Lösung für die Reduzierung der Treibhausgasemissionen der globalen Stromversorgung vorgeschlagen. Hierbei ist die mit ihnen zu erzielende Stromproduktion relevant: Heutige neue Kernkraftwerke weisen elektrische Leistungen im Bereich von 1.000 bis 1.600 Megawatt elektrisch (MWe) auf. SMR-Konzepte sehen geplante elektrische Leistungen von 1,5 bis 300 MWe vor. Entsprechend wäre zur Bereitstellung derselben elektrischen Leistung eine um den Faktor 3 bis 1.000 größere Anzahl an Anlagen erforderlich. Anstelle von heute etwa 400 Reaktoren mit großer Leistung würde dies also den Bau von vielen tausend bis zehntausend SMR-Anlagen bedeuten. Dabei sind aber Fragen zu Sicherheit, Transport, Rückbau sowie zur Zwischen- und Endlagerung bislang ungeklärt.
Christoph Pistner im Interview mit ntv: „Mini-AKWs? ‚Keiner weiß, ob es funktioniert‘“
8. Auch neue Kernreaktoren bieten keine volle Sicherheit.
Viele Entwickler neuer Reaktorkonzepte bewerben diese auch als “inhärent sichere Reaktoren”. Damit ist gemeint, dass schwere Unfälle in solchen Reaktoren aus physikalischen Gründen nicht möglich sind. Es gibt jedoch gute Gründe den Begriff der “inhärenten Sicherheit” für kein Reaktordesign ohne eine entsprechende Spezifizierung zu verwenden. Dies hat auch die Internationale Atomenergieorganisation bereits 1991 festgestellt.
Auch wenn neue Reaktoren teilweise „inhärente“ Sicherheitsvorkehrungen aufweisen, das heißt mit Blick auf bestimmte denkbare Unfallabläufe sicherer sind als heutig Kernkraftwerke, bleiben offene Fragen für andere Stör- und Unfallszenarien. Und es ergeben sich andersartige Risiken, die für heutige Kernkraftwerke keine Rolle spielen. Ebenso mögliche Gefahren durch externe Einwirkungen wie Erdbeben und Überflutungen sowie terroristische Anschläge müssen dabei berücksichtigt werden. Der Nachweis der tatsächlichen Umsetzbarkeit eines höheren Sicherheitsniveaus in einem konkreten Reaktorkonzept ist bislang nicht erfolgt.
9. Erneuerbare Energien sind nachhaltige Technologien und sollten als solche von der EU gefördert werden. Atomkraft nicht.
Der Bericht des Joint Research Centre (JRC), der im Auftrag der Europäischen Kommission prüfen sollte, ob die Kernenergie keinen „signifikanten Schaden“ für Mensch und Umwelt verursachen kann, betrachtet wesentliche Risiken wie die Gefahr katastrophaler Unfälle, den Umgang mit anfallenden hochradioaktiven Abfällen sowie die Verbreitung von Kernwaffen nicht in der notwendigen Tiefe.
Die Schlussfolgerung des JRC, dass die Kernenergie daher als „nachhaltige“ Technologie zur Bekämpfung des Klimawandels durch die EU gefördert werden könne, ist, wie die Analyse des Öko-Instituts zeigt, nicht zulässig. Allein wenn man das Risiko schwerer Unfälle betrachtet, wird deutlich, dass ein „signifikanter Schaden“ nicht ausgeschlossen werden und die Kernenergie deshalb nicht als „nachhaltig“ eingestuft werden kann.
Mehr zur Studie und dem Policy Brief "Sustainability at risk" im Auftrag der Heinrich-Böll-Stiftung
10. Das Problem der hochradioaktiven Abfälle besteht weiter. Deutschland hat die Suche nach einem Standort neu gestartet. Dabei ist der beschlossene Atomausstieg eine wichtige Grundlage für den gesellschaftlich getragenen Suchprozess.
Wenn das letzte Kernkraftwerk in Deutschland vom Netz geht, liegen 17.000 Tonnen abgebrannte Brennelemente aus deutschen Kernkraftwerken in Zwischenlagern. Wohin damit? Aus Sicht der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Öko-Instituts führt kein Weg an einer Endlagerung des hochradioaktiven Abfalls im geologischen Untergrund vorbei. In Frage kommt die Einlagerung in drei mögliche Wirtsgesteine: Steinsalz, Tongesteine und kristalline Gesteine.
Wird jetzt kein Endlagerstandort gefunden, müssen nachfolgende Generationen die ungelösten Probleme aus der Kernenergienutzung bewältigen. Endlagerung ist die beste verfügbare Lösung, um die Risiken zu minimieren, die mit einer längerfristigen Verwahrung radioaktiver Abfälle einhergehen. Andere gelegentlich als Alternativen beworbene Optionen wie eine Partitionierung und Transmutation (siehe 7.) bieten keine Lösung der Entsorgungsaufgabe an.
Die Suche sollte so schnell wie möglich zu einem Ergebnis, nämlich einem Endlagerstandort, führen, ohne dabei jedoch auf Kosten der Sorgfalt zu gehen. Nur so können die mit einer langfristigen Zwischenlagerung verbundenen Risiken vermieden werden.
ist Physiker und leitet den Bereich Nukleartechnik & Anlagensicherheit am Standort Darmstadt. David Ritter ist Senior Researcher im Bereich Energie & Klimaschutz am Standort Freiburg. Schwerpunkt seiner Arbeit sind der Ausbau der erneuerbaren Energien im Stromsektor.
- Themenportal des Öko-Instituts zur Endlagerung
- Podcast zum Thema Bürgerbeteiligung bei der Endlagersuche
Presseschau
Beitrag über die Taxonomie-Verordnung der EU:
Atomkraftwerke "wahnsinnig kostenintensiv"
auf ZDF (31.01.2022)
Beitrag über kleine Kernreaktoren mit Dr. Christoph Pistner:
Diskussion über EU-Atompolitik: Wie ist der Stand bei Frankreichs Kleinreaktoren im Deutschlandfunk (10.01.2022)
Beitrag über die Taxonomie-Verordnung der EU: Warum Atomkraft auch heute nichts mit Nachhaltigkeit zu tun hat auf heise online (04.01.2022)
Beitrag über internationalen Kernreaktoren:
in der Süddeutschen Zeitung (23.12.2021)
Beitrag über Mini-Kernreaktoren:
Minireaktoren als Atomkraft der Zukunft?
im Deutschlandfunk (18.12.2021)
Dr. Christoph Pistner im Streitgespräch mit Anna Veronika Wendland:
Ausstieg aus der Atomkraft: richtig oder falsch? in der Geo (Dezember 2021, mit Bezahlschranke)
Beitrag über Mini-Kernreaktoren:
Geht das auch in Klein? in der Frankfurter Allgemeine Zeitung (26.11.2021)
Dr. Christoph Pistner im Interview:
Mini-AKWs? "Keiner weiß, ob es funktioniert"
auf ntv (25.11.2021)
Dr. Christoph Pistner im Interview im Weltspiegel: Frankreich: Atomkraft, ja bitte! in der ARD (21.11.2021)
Dr. Christoph Pistner im Interview über kleine Kernreaktoren: Wie Kernkraft in Zukunft doch wieder eine Option wird in beta stories (06.10.2021)
Dr. Christoph Pistner im Interview über Atommüll: Mit AKW Atommüll recyceln? auf detektor.fm (03.11.2020)
