Kernenergie - Energieform voller Mythen und VorurteileEnergiekrise und Klimawandel: Die Kernenergie ist wieder in der Diskussion der Gesellschaft angekommen. Doch es existieren viele Mythen und Vorurteile gegenüber der Kernenergie. Mit einigen davon, möchten wir aufräumen.
Mit der Diskussion um Neubau, Laufzeitverlängerung und Atomausstieg kursieren wieder vermehrt Gerüchte, Mythen und Vorurteile gegenüber der Kernenergie, die eine sachliche Auseinandersetzung erschweren.
«Kernkraftwerke sind nicht sicher genug»
«Kernkraftwerke sind nicht sicher genug»
Beginnen wir mit der Sicherheit in den Kernkraftwerken: Die Sicherheit in den Schweizer Kernkraftwerken ist das oberste Gebot. Im Schweizer Kernenergiegesetz ist festgeschrieben, dass die Sicherheit vor der Wirtschaftlichkeit steht. Es sind viel Engagement und permanente Investitionen notwendig, doch zahlt sich dies aus, denn die Schweizer Kernkraftwerke gehören zu den sichersten in Europa, wie etwa die EU-Stresstests von 2012 (nach dem Unfall in Fukushima) gezeigt haben.
Wer überprüft denn die Sicherheit? Das macht das Eidgenössische Nuklearsicherheitsinspektorat (Ensi). Zum Beispiel dürfen die Kernanlagen im Anschluss an die Jahreshauptrevision erst wieder ans Netz, wenn das Ensi die Betriebsfreigabe erteilt hat.
Und ja, Menschen können Fehler machen oder die Technik kann versagen, doch auch da ist die Sicherheit der Kernkraftwerke durch bauliche, technische und organisatorische Sicherheitsmassnahmen gewährleistet, die laufend an die Entwicklung der Technik angepasst werden.
Die Website «Our World in Data» hat eine Aufstellung der Todesraten durch Unfälle und Luftverschmutzung der einzelnen Energieformen gemacht. Dort werden die Todesfälle pro Terawattstunde Stromproduktion gemessen. Kohle und Öl sind damit die unsichersten Energiequellen, während Solar- und Windenergie zusammen mit der Kernenergie (es sind die Unfälle in Tschernobyl und Fukushima mit eingerechnet) die sichersten Energieformen sind.
«Kernkraftwerke sind nicht CO₂-neutral»
«Kernkraftwerke sind nicht CO₂-neutral»
Auch laut dem Weltklimarat (IPCC) und der Wirtschaftskommission für Europa der Vereinten Nationen (UNECE) ist die Kernenergie zusammen mit Windenergie die klimafreundlichste Energiequelle.
Ein Kernkraftwerk stösst übrigens im Betrieb keine Treibhausgase aus. Die Emissionen kommen etwa zur Hälfte durch Bau, Abbau und Entsorgung zustande. Die zweite Hälfte der Emissionen entsteht durch die Gewinnung und Verarbeitung von Uran.
Um also einen sauberen Strommix in der Welt zu schaffen, müssen wir raus aus Kohle, Öl und Gas, die derzeit rund 60% des Stroms weltweit (und 80% der Energie) liefern, und hin zu einem Mix aus Kernenergie und Erneuerbaren!
«Der Bau von Kernkraftwerken dauert zu lange»
«Der Bau von Kernkraftwerken dauert zu lange»
Als absolut positives Beispiel, das das Vorurteil einer zu langen Bauzeit widerlegt, gilt in China die neue Kernkraftwerkseinheit Fangchenggang-3, die im Dezember 2022 nur sieben Jahre nach dem Baubeginn die Betriebsgenehmigung erhielt. Etwa ähnlich lange dauerten die Bauarbeiten für das erste Kernkraftwerk in den Vereinigten Arabischen Emiraten, Barakah.
Die Grafik, die aus den Informationen der Reaktordatenbank PRIS der Internationalen Atomenergie-Organisation (IAEO) von 2016 zusammengestellt wurde, zeigt, dass von damals 441 Kernkraftwerkseinheiten 374 in zehn Jahren und weniger gebaut wurden. Im Durchschnitt dauert der Bau eines Kernkraftwerks – wenn es nach Plan läuft – 7,5 Jahre.
Die PRIS-Datenbank enthält Informationen zu den derzeit 442 in Betrieb befindlichen Reaktoren, inklusive des Datums des Baubeginns und des Netzanschlusses. So liess sich die durchschnittliche Bauzeit von 7,5 Jahren berechnen.
«Es gibt keine Lösung für den Atommüll»
Für den Transport werden die Brennelemente in einen Transport- und Lagerbehälter verpackt, beispielsweise einen Castor. Der gesamte radioaktive Abfall aus 60 Jahren Kernenergie in der Schweiz beträgt etwa 80’000 Kubikmeter und würde nicht mal die alte Bahnhofshalle am Zürcher Hauptbahnhof ganz füllen. Oder: Der radioaktive Abfall, der pro Person im Laufe seines Lebens anfällt, würde ungefähr in eine Getränkedose passen.
Die radioaktiven Abfälle können natürlich nicht ewig im Zwischenlager bleiben. In der Schweiz gibt es zudem das Kernenergiegesetz, das ein geologisches Tiefenlager vorsieht, um die radioaktiven Abfälle für lange Zeit sicher vom Lebensraum der Menschen fernzuhalten, bis sie zur Unschädlichkeit zerfallen sind. Deshalb hat die Nagra den Auftrag bekommen, ein Tiefenlager zu planen und zu realisieren, und hat als geeigneten Standort Nördlich Lägern vorgeschlagen.
Doch wie funktioniert das? Einfach ein Loch in die Erde bohren und die Castorbehälter dort vergraben? Nein, natürlich nicht. Das Tiefenlager wird über ein durchdachtes System aus mehrfachen Sicherheitsbarrieren bestehen, die dafür sorgen, dass die Abfälle in mehreren hundert Metern Tiefe in einer dichten und stabilen Schicht eingeschlossen werden. In der Schweiz ist die wichtigste Barriere das Tongestein Opalinuston. Es ist äusserst geringdurchlässig, hält Wasser fern und radioaktive Stoffe zurück. Um den Opalinuston herum befinden sich weitere tonhaltige und geringdurchlässige Gesteinsschichten. Wird ein Tiefenlager nach dem Einlagern aller Abfälle dauerhaft verschlossen und versiegelt, ist es passiv sicher und braucht werden eine Überwachung noch menschlichen Unterhalt.
Auch andere Länder sind auf der Suche nach einem geeigneten Standort für ein geologisches Tiefenlager. Finnland möchte 2025 das weltweit erste geologische Tiefenlager «Onkalo» für ausgediente Brennelemente in Betrieb nehmen. Im Nachbarstaat Schweden hat die Regierung den Bau des ersten Tiefenlagers für abgebrannte Kernbrennstoffe in Forsmark und einer Verpackungsanlage in Oskarshamn genehmigt.
Es gibt also doch eine Lösung zur sicheren Entsorgung sowohl schwach- und mittelaktiver als auch hochaktiver Abfälle, nämlich geologische Tiefenlager – sie werden auch Endlager genannt. Viele Länder, wie auch die Schweiz, arbeiten an der Umsetzung dieser Lösung. Für schwach- und mittelaktive Abfälle stehen schon seit Jahrzehnten Endlager erfolgreich in Betrieb.
Unser Podcast NucTalkPetros Papadopoulos über Vorurteile in der Kernenergie
Archiv mit allen Folgen unseres Podcasts NucTalk
«Die Allgemeinheit zahlt den Rückbau der Kernkraftwerke»
Bereits während des Betriebs der Kernkraftwerke zahlen die Betreiber in die beiden Stilllegungs- und Entsorgungsfonds (Stenfo) ein. Beim Schätzen der Kosten für den Rückbau orientiert man sich auch an den Erfahrungswerten in Deutschland. Unter der Aufsicht des Bundes werden die geschätzten Kosten alle fünf Jahre im Rahmen von Kostenstudien nach dem aktuellen Stand des Wissens in der Schweiz neu ermittelt. Darauf basierend werden dann die von den Kernkraftwerksbetreibern jährlich zu entrichtenden Beiträge für die Fonds angepasst.
«Kernenergie ist zu teuer»
«Kernenergie ist zu teuer»
Es gibt verschiedene Quellen und Berechnungen für die Gestehungskosten. Der Verband Schweizerischer Elektrizitätsunternehmen (VSE) berechnet zwischen 4-7 Rp/kWh für die Stromproduktion der Schweizer Kernkraftwerke. Somit seien sie eine der günstigsten Technologien.
Das Paul-Scherrer-Institut (PSI) hat im Auftrag des Bundesamtes für Energie (BFE) in der Studie «Potenziale, Kosten und Umweltauswirkungen von Stromproduktionsanlagen» die aktuellen und erwarteten Stromgestehungskosten verschiedener Energiequellen zusammengestellt. Darin beinhaltet sind auch Neubauten.
Auch international werden ähnliche Stromgestehungskosten errechnet. Die Internationale Energieagentur (IEA) kommt sogar zu leicht tieferen Werten als der VSE und das PSI. Sie macht allerdings keine expliziten Angaben für Neubauten in der Schweiz.
Im Gegensatz dazu steht die jährlich aktualisierte Studie des amerikanischen Finanzunternehmens Lazard. Dort sind die Stromgestehungskosten verglichen mit anderen Studien mit 13 und 20 Rp/kWh sehr hoch beziffert. Hier werden jedoch nur die USA sowie die Laufzeit von Kernkraftwerken von nur 40 statt 60 Jahren berücksichtigt. Dadurch werden die Kosten auf 150% erhöht.
Bei einem Stromversorgungssystem sind die Stromgestehungskosten nur ein – wenn auch wichtiger – Teilaspekt. Für einen fairen Vergleich aller Stromerzeugungsarten braucht es eine viel umfassendere Rechnung, die alle Kosten der Stromversorgung umfasst. Eine solche Vollkostenrechnung berücksichtigt neben dem Produktionsaufwand im Kraftwerk auch die sogenannten Systemkosten und die externen Kosten. In unserem Multimedia-Dossier «Wirtschaftlichkeit der Kernenergie» zeigen wir daher mit den Levelized Full System Costs of Electricity (LFSCOE) eine Berechnungsmethode, die dem Rechnung trägt. Berücksichtigt man die Vollkosten der Stromproduktion, wird nochmals deutlicher, dass die klimafreundliche Kernenergie mit ihrem geringen Ressourcenverbrauch im Vorteil ist: Die heute in der Schweiz in Betrieb stehenden Kernkraftwerke bieten eine bewährte, effiziente und kostengünstige Stromversorgung.
«Kernkraftwerke führen zu Atombomben»
«Kernkraftwerke führen zu Atombomben»
In den bei uns typischen Leichtwasserreaktoren ist die Herstellung von Pu-239 gar nicht möglich. Es ist zwar richtig, dass auch in diesen Reaktoren Pu-239 entsteht, es ist aber zu stark mit Pu-240 verunreinigt. Waffenfähiges Plutonium muss jedoch isotopenreines Pu-239 sein (ab einem Gehalt von 92%), um eine kritische Masse zu erreichen. Diesen Gehalt zu erreichen, ist in den bei uns üblichen Kernkraftwerken nicht möglich.
«Uranvorkommen reichen nicht ewig»
«Uranvorkommen reichen nicht ewig»
In einer Tonne Gestein sind im globalen Schnitt 2 bis 4 Gramm Uran enthalten. Damit kommt Uran genauso häufig vor, wie beispielsweise Zinn, aber viel häufiger als Silber und Gold. Genauso wie viele andere Metalle ist Uran nicht in reiner Form in Gesteinen enthalten, sondern als Uranerz in Verbindung mit anderen Elementen.
Uran kommt in zahlreichen Ländern vor. Die derzeit grössten Förderländer sind Kasachstan, Kanada und Australien. Weitere Länder wie Niger, Namibia, Russland, Usbekistan, China und die USA bauen Uran in grösseren Mengen ab.
Uran hat eine grosse Energiedichte. Ein Kernkraftwerk wie Gösgen benötigt lediglich rund 20 Tonnen (1 Kubikmeter) angereichertes Uran, um rund 8,5 Mrd. Kilowattstunden Strom zu produzieren. Um 20 Tonnen angereichertes Uran zu erzeugen, wird etwa die zehnfache Menge Natururan gebraucht.
Wenn man die Energiedichte und -menge von Uran mit anderen Rohstoffen zur Erzeugung von 1 Mrd. Kilowattstunden Strom (1 TWh Strom) vergleicht, braucht es:
- 24 Tonnen Natururan (Durchschnitt der Schweizer Kernkraftwerke)
- 135'000 Tonnen Erdgas (Kombikraftwerk)
- 210'000 Tonnen Erdgas (Open Cycle)
- 400'000 Tonnen Steinkohle (Referenzanlage Voerde, DE).
Es gibt keine vollständig gesicherten Angaben über die Gesamtmenge der abbauwürdigen Uranvorkommen auf dem Festland, viele geologisch interessante Gebiete wurden noch nicht erkundet. Ausserdem ändert sich je nach Marktpreis und Technologieentwicklung die Einschätzung, was als «abbauwürdig» eingeschätzt wird. Nichtsdestotrotz gibt es von der Kernenergieagentur NEA der OECD und der Internationalen Atomenergie-Organisation (IAEO) Zahlen zu hinreichend gesicherten und vermuteten Uranreserven.
Bei einem Preis von 130 Dollar pro Kilogramm Uran reicht das konventionelle Uranvorkommen mit Reserven für 60 Jahre, bei einem Preis von bis zu 260 Dollar pro Kilogramm Uran würden sich auch Vorkommen erschliessen lassen, die im Abbau aufwändiger sind. Dann sollten die bekannten Uranreserven bei heutigem Verbrauch für die nächsten 135 Jahre reichen. Dazu kommen die noch vermuteten unentdeckten Uranreserven, die für weitere mindestens 100 Jahre reichen würden.
«Es gibt mehr Störfälle je älter ein Kernkraftwerk ist»
Der Sicherheitsvorrang und die im Kernenergiegesetz festgehaltene Nachrüstpflicht haben dazu geführt, dass das Sicherheitsniveau der Schweizer Kernkraftwerke im europäischen und internationalen Massstab überdurchschnittlich ist. Durch die permanenten Nachrüstungen sind die Kernkraftwerke heute sicherer denn je. So wurden Sicherheitssysteme, die beispielsweise in Fukushima für die Beherrschung des Unfalls entscheidend fehlten, in der Schweiz bereits in den 1990er-Jahren nachgerüstet. Eine Anlage, wie jene in Fukushima wäre in der Schweiz längst stillgelegt worden, da sie nach Inbetriebnahme kaum nachgerüstet wurde.
Natürlich passieren Menschen Fehler oder die Technik kann versagen, doch auch für solche Fälle ist die Sicherheit einer Kernanlage gewährleistet. Dazu kombinieren Kernkraftwerke bauliche, technische und organisatorische Sicherheitsmassnahmen, die laufend der Entwicklung der Technik angepasst werden. In der Schweiz pflegen die Kernkraftwerke eine offene Fehlerkultur und einen intensiven Erfahrungsaustausch und die Kerntechniker lernen weltweit aus Störfällen und Fehlern. Und das mit Erfolg, denn die EU-Stresstests von 2012 haben gezeigt: Die Schweizer Kernkraftwerke gehören zu den sichersten in Europa.
«Kleine modulare Reaktoren ersetzen keine Grosskraftwerke»
Die Vorteile von SMRs sind vielfältig:
- In der Regel erfüllen sie höchste Sicherheitsstandards, sodass bei Störfällen kein aktiver Eingriff von Pumpen und Ventilen nötig ist und die Sicherheit der Anlage auch ohne Energiezufuhr oder Eingriffe der Bedienungsmannschaft gewährleistet bleibt.
- Sie benötigen wenig Wartung und können ohne Nachladung für mehrere Jahre oder sogar Jahrzehnte Wärme und Strom liefern.
- Aufgrund ihrer geringen Grösse könnten sie sowohl unterirdisch oder in unmittelbarer Nähe von Verbrauchern gebaut werden. Neben Siedlungen oder Grossindustrien sind sie auch für Regionen mit wenig ausgebautem Stromnetz, als Energiequelle für Anlagen zur Entsalzung von Meerwasser oder zur Stromversorgung von Inseln geeignet.
- SMRs erfordern einen vergleichsweise kleinen Kapitaleinsatz, was die Finanzierung erleichtert und Flexibilität gibt.
- SMRs können in Serienfertigung in einer Fabrik montiert, danach per Lastwagen an den Einsatzort transportiert und nach Ende der Betriebszeit wieder zurückgebracht werden.
Ziel ist also, SMRs dort zu bauen, wo sie gebraucht werden und nicht damit Grosskraftwerke zu ersetzen.
«Kernkraft trägt nicht zum Klimaschutz bei»
«Kernkraft trägt nicht zum Klimaschutz bei»
Forschungsergebnisse des Paul Scherrer Instituts (PSI) zeigen, dass Wasserkraft, Kern- und Windenergie in der Schweiz die geringsten Mengen an Treibhausgasen pro Kilowattstunde erzeugen. Die Wissenschaftler betrachten bei ihren Untersuchungen den gesamten Weg, im Fall von Kernenergie von der Uranmine über den Rückbau der Kernkraftwerke bis zum Bau des Tiefenlagers für die Entsorgung der radioaktiven Abfälle. Diese ganzheitlichen Berechnungen (Lebenszyklusanalysen) zeigen, dass Kernenergie mit 10 bis 20 g CO₂-Äquivalente pro Kilowattstunde sehr klimafreundlich ist.
Zu einem ähnlichen Ergebnis kommt auch die Wirtschaftskommission für Europa der Vereinten Nationen (UNECE), die die Kernenergie über den gesamten Lebenszyklus als Energiequelle mit dem geringen CO₂-Ausstoss einstuft.
Eine Lebenszyklusanalyse der Energieversorgerin Electricité de France (EDF) hat ergeben, dass ein Kernkraftwerk in Frankreich pro produzierter Kilowattstunde Nuklearstrom weniger als 4 g CO₂-Äquivalente verursacht.
Die Schweiz verfügt im Gegensatz zu anderen europäischen Ländern dank Wasserkraft und Kernenergie über einen sehr klimafreundlichen Strommix und die Kernkraft trägt stark zum Klimaschutz bei.
«Es ist problemlos möglich, die Schweiz zu 100% mit erneuerbaren Energien zu versorgen»
So lange es keine genügend grossen Speichermöglichkeiten für Strom oder andere Alternativen gibt, wird es nicht möglich sein, die Schweiz zu 100% mit Strom aus erneuerbaren Energien zu versorgen. Mit Kernenergie im Strommix, die die notwendige Bandenergie liefert, ist eine 100% klimafreundliche Stromerzeugung aber schon jetzt möglich.
Fazit
Weitere Informationen
kernenergie.ch
www.kernenergie.ch vermittelt Sach- und Fachwissen aus erster Hand. Die Fakten und Zahlen zur Kernenergie und zur Energielandschaft Schweiz basieren auf belastbaren wissenschaftlichen Publikationen.
Nuklearforum Schweiz
Das Nuklearforum Schweiz setzt sich für die friedliche Nutzung und weitere Entwicklung der Kernenergie in der Schweiz ein. Wir berichten über die neuesten Innovationen und Entwicklungen der Kernenergie weltweit.
Eidgenössisches Nuklearsicherheits-inspektorat ENSI
Das Eidgenössische Nuklearsicherheitsinspektorat Ensi ist die Aufsichtsbehörde des Bundes für die nukleare Sicherheit und Sicherung der schweizerischen Kernanlagen.
Nagra
Die Nagra ist die Nationale Genossenschaft für die Lagerung radioaktiver Abfälle in der Schweiz. Sie ist verantwortlich für die Suche nach einem geeigneten Standort für die Endlagerung von radioaktiven Abfällen und für die Planung und Umsetzung des entsprechenden Projekts.
Zwilag Zwischenlager Würenlingen AG
Die Zwischenlagerung der radioaktiven Abfälle ist ein wesentliches Element des Entsorgungskonzeptes der schweizerischen Kernkraftwerkbetreiber. Das Zentrale Zwischenlager erfüllt somit eine wichtige Teilaufgabe in der nuklearen Entsorgung.