Uran – Ressource mit Zukunft

Im Jahr 2021 wurde das Natururan zu 17 % in offenen Gruben und zu 15 % unterirdisch im Bergbau gewonnen. Rund 63 % stammen aus dem «In situ leach» oder «In situ recovery» genannten Verfahren, bei dem das Uran mit einer durch Bohrlöcher in den Untergrund gepumpten Flüssigkeit aus dem Gestein herausgelöst wird. Der Rest wird als Nebenprodukt der Kupfer- und Goldgewinnung abgebaut oder in weiteren Verfahren gewonnen. Um die Transportmengen möglichst zu reduzieren, wird ein Konzentrat aus dem Uranerz hergestellt, traditionell «yellow cake» genannt. Bei heutiger Technik ist das ein braunes bis schwarzes Pulver, das 70–90 Gewichtsprozente Uranoxid U3O8 enthält.

Heute stehen alle Uranminen unter behördlicher Aufsicht. Die Anforderungen des Umweltschutzes an eine Uranmine sind im Prinzip die gleichen wie an jede andere Mine, in der metallische Rohstoffe wie Eisen, Kupfer oder Aluminium abgebaut werden. Uranminen erfordern zwar einen Eingriff in die natürliche Umwelt, ebenso wie die Gewinnung von Eisen und Kupfer für den Bau von Windparks oder Solaranlagen. Entscheidend ist aber, wie eine Mine betrieben wird. Zahlreiche Uranminen und Minen, in denen das Uran als Nebenprodukt gewonnen wird, sind heute nach Umweltnormen zertifiziert. Vielerorts verpflichtet die lokale Gesetzgebung die Minenbetreiber, Mensch und Umwelt vor schädlichen Einflüssen zu schützen und die Naturlandschaft nach dem Ende des Minenbetriebs wieder herzustellen. Viele Minenbetreiber haben sich solche Vorgaben auch selbst auferlegt. Parallel dazu läuft gegenwärtig der Prozess zur Zertifizierung des sozialen Verantwortungsbewusstseins der Minengesellschaften nach internationalen Standards. In vielen Ländern sind Erzminen eine wichtige Lebensgrundlage für die Bevölkerung in der Minenregion. 

Im Jahr 2020 sind als Folge der tiefen Marktpreise in 17 Ländern nur 47’342 Tonnen Natururan gefördert worden, rund 12% weniger als 2018. Grösster Produzent war Kasachstan (41%), gefolgt Australien (13 %) und Namibia (12%). Anfang 2021 deckte die Uranförderung knapp 79% des weltweiten Bedarfs. In der Praxis stammt ein Teil des in den Kraftwerken eingesetzten Urans aus Lagerbeständen, der Wiederaufarbeitung von ausgedientem Kernbrennstoff oder der erneuten Anreicherung von Uran-235 aus den Rückständen der Anreicherung.

Angaben zu den globalen Uranreserven beziehen sich immer auf die bekannten und die vermuteten Lagerstätten, die bei einem bestimmten Uranpreis abbauwürdig sind.

In der Karte gegenüber sind die Reserven dargestellt, die

• heute im Detail bekannt sind und von den jeweiligen Ländern gemeldet wurden
• bei einem Handelspreis von weniger als 260 US-Dollar pro kg Natururan abbauwürdig sind (der Langzeitpreis für Uran liegt gegenwärtig deutlich tiefer).

Zusammen mit den bekannten, aber noch nicht näher untersuchten Lagerstätten reichen diese Reserven nach Einschätzung der Kernenergie-Agentur der OECD beim heutigen Verbrauch für mehr als 130 Jahre. Auch eine Steigerung der weltweiten Kernkraftwerkskapazität um fast 60% bis 2040 wäre ohne Weiteres möglich (entsprechend der Annahme im «High-case»-Szenario der internationalen Kernenergieagentur).

Für die Kernbrennstoffversorgung der Zukunft gibt es eine Reihe weiterer Optionen:

• Erzlagerstätten: Bergbauunternehmen erkunden und erschliessen neue Vorkommen nur in dem Umfang, wie sie in den nächsten zwei bis drei Jahrzehnten mutmasslich nachgefragt werden. In letzter Zeit sind die Investitionen in die Suche nach neuen Uranvorkommen zurück-gegangen, dies als Folge des derzeit sehr tiefen Uranpreises als Folge des Überangebots. Fachleute erwarten jedoch, dass weiterhin Lagerstätten mit hohen Urankonzentrationen gefunden werden. Zudem zeigen die bisherigen praktischen Erfahrungen im modernen Bergbau, dass auch Uranerze mit wesentlich tieferen Konzentrationsgraden als heute gewonnen werden können, ohne dass deswegen der Energieaufwand stark ansteigt.
• Abgereichertes Uran: Ab einem gewissen Marktpreis lohnt es sich, das früher bei der Urananreicherung zurückgebliebene, sogenannt abgereicherte Uran erneut in den Anreicherungsprozess zu schicken, um den Restbestand an spaltbarem Uran auch noch zu nutzen.
• Phosphate und Kohle: Bei steigendem Uranpreis kann Uran auch als Nebenprodukt beim Abbau von Phosphaten gewonnen werden. Eine weitere Quelle sind die Filteraschen von Kohlekraftwerken, in denen eine besonders stark uranhaltige Kohle verbrannt wird.

Werden diese vermuteten und alternativen Uranquellen genutzt, reichen die Vorräte auch bei steigendem Verbrauch für sehr lange Zeit. Vor diesem Hintergrund hält es die Internationale Energie-Agentur der OECD für machbar, die Leistung des weltweiten Kernkraftwerkparks bis ins Jahr 2050 sogar mehr als zu verdreifachen – um den Stromhunger der Menschheit zu stillen und die CO2-Emissionen aus der Stromproduktion spürbar zu senken. Darüber darf aber nicht vergessen werden, dass Uran auf der Erde in grosser Menge vorhanden ist. Allein im Meerwasser sind einige Milliarden Tonnen Uran gelöst. Praktische Versuche in Japan und den USA haben gezeigt, dass mit geeigneten Gewinnungsverfahren auch dieses Uran eine Option für künftige Generationen sein kann.

Das Potenzial der Kernenergie ist riesig: Werden in den kommenden Jahrzehnten andere Reaktortechnologien wie «Schnelle Brüter» kommerziell verfügbar, kann die Kernenergie nach menschlichen Massstäben auf fast unbeschränkte Zeit genutzt werden. Das gilt noch viel mehr, falls in Zukunft einmal die Kernfusion als Energiequelle zur Verfügung stehen sollte oder das Thorium genutzt wird, das auf der Erde noch häufiger vorkommt als Uran. Die heute bekannten Uranreserven sind über die ganze Erde gestreut. Die grosse Zahl potenzieller Lieferländer bedeutet hohe Liefersicherheit. Zudem lässt sich Uran problemlos lagern. Pro Jahr benötigen die Schweizer Kernkraftwerke rund 480 Tonnen Natururan, was rund 1 % des Weltverbrauchs entspricht. Die Betreiber lagern in der Regel so viel frischen Kernbrennstoff bei sich, wie sie für das nächste Betriebsjahr benötigen. Falls aus irgendwelchen Gründen plötzlich kein Kernbrennstoff mehr in die Schweiz eingeführt werden könnte, wären unsere Kernkraftwerke in der Lage, während zwei bis drei Jahren mit abnehmender Leistung weiter Strom zu produzieren. Damit ist ein Grad an nationaler Versorgungssicherheit gewährleistet, der bei Erdöl oder Erdgas nie erreicht werden kann. 

Die Schwankungen des Uranpreises haben nur eine geringe Auswirkung auf die Stromerzeugungskosten in den Kernkraftwerken. Das liegt zum einen daran, dass das meiste Uran im Rahmen langfristiger, preisstabiler Lieferverträge gehandelt wird und bei der Jahresrevision eines Kernkraftwerks jeweils nur etwa ein Fünftel der Brennelemente erneuert wird. Zum anderen macht der Preis des Natururans in einem Kernkraftwerk heute deutlich weniger als 10 % der Produktionskosten aus oder weniger als einen halben Rappen pro Kilowattstunde Strom. Das bedeutet, dass auch bei einem allfälligen starken Preisanstieg beim Natururan der Strom ab Werk nur wenig teurer würde und die Schweizer Kernkraftwerke weiterhin die kostengünstigste Stromquelle der Schweiz blieben. Das gibt Sicherheit für die Zukunft, denn die Kosten für Atomstrom bleiben für die Stromkon- sumentinnen und Stromkonsumenten langfristig abschätzbar.