03 | 2024 Innovation durch internationale Kooperation
Klimaschutz braucht keine Kernenergie
Christoph Pistner, Veit Bürger
Am 21. März luden die Internationale Atomenergieorganisation und die belgische Regierung zu einem Atomgipfel nach Brüssel ein. Mehr als 30 Regierungen kündigten dort an, die Kernenergie bis 2050 zu verdreifachen, unter anderem mit alternativen Reaktorkonzepten, die noch gar nicht entwickelt oder gar auf dem Markt sind. Gleichzeitig propagieren einige Länder den Ausbau der Kernenergie als alternativlose Klimaschutzmaßnahme.
Um diese These zu überprüfen, hat das Öko-Institut im Auftrag des deutschen Umweltbundesamtes im Vorfeld der letzten Klimaschutzkonferenz in Dubai zunächst verschiedene globale Klimaschutzszenarien ausgewertet. Dabei wird deutlich, dass es sowohl Szenarien mit einem erheblichen Ausbau als auch mit einem weltweiten Ausstieg aus der Kernenergie gibt, bei denen die Klimaziele erreicht werden. Selbst in Ausbauszenarien liegt der Beitrag der Kernenergie zur Stromerzeugung im Jahr 2050 lediglich zwischen 10 und 20%, während die Erneuerbaren einen hohen Anteil von über 80% aufweisen. Die Analyse zeigt somit, dass Kernenergie nicht notwendig ist, um die Klimaziele des Pariser Klimaschutzabkommens zu erreichen. Viel wichtiger für den Klimaschutz ist der schnelle Ausbau der erneuerbaren Energien.
Wie realistisch ist ein erheblicher Ausbau der Kernenergie eigentlich?
Ende 2023 waren in 31 Ländern 412 Kernreaktoren mit einer Gesamtleistung von etwa 370 Gigawatt in Betrieb. In den letzten 20 Jahren wurden weltweit jährlich im Mittel etwa 2.500 TWh an Strom aus Kernenergie erzeugt. Der Anteil der Kernenergie an der weltweiten Stromerzeugung ist seit seinem Maximum von 17,6% im Jahr 1996 zurückgegangen und lag 2022 gerade noch bei 9,2%.
Die mit Abstand meisten Reaktoren stehen in den USA, gefolgt von Frankreich, China, Russland und Südkorea. Die bestehende Reaktorflotte ist recht alt. Das Durchschnittsalter aller derzeit betriebenen Reaktoren liegt bei knapp 32 Jahren. Die Altersstruktur macht deutlich, dass ohne den Zubau neuer Reaktoren die weltweit installierte Kernkraftkapazität rasch abnehmen würde. Bei einer durchschnittlichen Lebensdauer von 40 Jahren würde sich die heutige Kapazität bis 2030 nahezu halbieren, bei einer hohen Lebensdauer von 60 Jahren wäre 2050 noch etwa die Hälfte am Netz.
Einige Kernenergieländer verfolgen mehr oder weniger ehrgeizige Programme zum Ersatz oder zur Erweiterung ihrer Reaktorflotte. Manche Länder planen auch den Einstieg in die Kernenergie, darunter Polen, die Türkei, Bangladesch, Ägypten und Saudi-Arabien. In unserer Studie für das Umweltbundesamt haben wir diese Ausbaupläne analysiert und daraus zwei hypothetische Entwicklungspfade abgeleitet: einen „Basispfad“ und einen „ambitionierten Ausbaupfad“. Die beiden Pfade sollen eine Bandbreite möglicher Entwicklungen aufzeigen.
Im Basispfad können neu hinzukommende Reaktoren den alterungsbedingten Rückgang bis 2050 gerade kompensieren, die installierte Leistung der Kernenergie bleibt in etwa auf dem heutigen Niveau, während sie im ambitionierten Ausbaupfad um 2045 mit ca. 500 GW ihren Höhepunkt erreicht. Von einer Verdreifachung der weltweit installierten Kernenergieleistung wäre man damit noch weit entfernt.
Nukleare Neubauprojekte mit hohen Kosten- und Zeitrisiken verbunden
Bei den nuklearen Ausbaupfaden ist zudem zu berücksichtigen, dass Neubauprojekte durch ein hohes Maß an Kosten- und Zeitunsicherheit sowie insgesamt lange Planungs- und Bauzeiten gekennzeichnet sind. Beispiele hierfür sind die aktuellen Neubauprojekte in Frankreich und in Großbritannien. So war die Inbetriebnahme des neuen Reaktorblocks am Standort Flamanville in der französischen Normandie ursprünglich für 2012 geplant. Die Inbetriebnahme des Reaktors erfolgt jedoch erst in diesem Jahr und die Kosten haben sich seitdem fast versechsfacht (von ursprünglich veranschlagten 3,3 Mrd. Euro auf zuletzt geschätzte 19,1 Mrd. Euro). Bei den beiden neuen Reaktoren am Standort Hinkley Point an der Westküste Englands wird sich die Inbetriebnahme nach derzeitiger Planung bereits um sechs Jahre verzögern, während sich die ursprünglich veranschlagten Baukosten bis heute bereits vervielfacht haben. Ein chinesischer Investor hat sich mittlerweile aus dem Projekt zurückgezogen. Vergleichbare Entwicklungen gab es bei allen Neubauprojekten in westlichen Ländern (USA, Finnland).
Soll die weltweite Kernenergie bis 2050 tatsächlich verdreifacht werden, müssten ab sofort 25 Jahre lang durchschnittlich mehr als 30 GW neue Kernkraftwerksleistung pro Jahr in Betrieb genommen werden. Zum Vergleich: In den letzten zehn Jahren wurden jährlich zwischen 3,4 und 10,3 GW neu ans Netz gebracht. In der Geschichte der Kernenergie wurden bisher nur in zwei Jahren mehr als 30 GW installiert. Auch vor diesem Hintergrund wird deutlich, dass ein signifikanter Ausbau der Kernenergie nicht realistisch ist.
Unfallrisiken, ungeklärte Endlagerung, Proliferationsrisiken
Die Kernenergie kann als emissionsarme Energieform nur einen begrenzten Beitrag zur Erreichung der Klimaschutzziele leisten. Dem stehen die bekannten Risiken der Kernenergienutzung gegenüber.
Der Betrieb von Kernkraftwerken ist mit einem Unfallrisiko verbunden. Bisher kam es in Tschernobyl und Fukushima zu zwei katastrophalen Unfällen mit massiven Freisetzungen von Radioaktivität. Hunderttausende Menschen mussten zum Teil dauerhaft umgesiedelt werden. Große Landstriche wurden kontaminiert und müssen aufwendig gereinigt werden oder sind für Jahrhunderte nicht mehr für den Menschen nutzbar. Auch die wirtschaftlichen Folgen schwerer Unfälle sind immens: Berechnungen für einen katastrophalen Unfall in Europa ergeben Folgekosten von einigen hundert bis zu einigen tausend Milliarden Euro.
Beim Betrieb von Kernkraftwerken fallen hochradioaktive Abfälle an. Diese müssen extrem langfristig sicher von der Biosphäre ferngehalten werden. Zu diesem Zweck verfolgen die Staaten die Option der geologischen Endlagerung, wobei bisher kein Staat ein solches Endlager in Betrieb genommen hat. Zwar baut Finnland als erstes Land ein solches Endlager und weitere Staaten sind auf dem Weg dorthin, aber in vielen Staaten hat die Standortsuche noch nicht einmal begonnen.
Weiterhin besteht die Gefahr, dass die zivile Nutzung der Kernenergie zur weiteren Verbreitung von Kernwaffen beiträgt, wie z. B. der anhaltende Streit um das iranische Nuklearprogramm zeigt. So erhalten Staaten auch durch die zivile Nutzung Zugang zu Dual-Use-Technologien und -Materialien wie Plutonium oder angereichertem Uran und bauen Know-how auf, das für Kernwaffenprogramme genutzt werden könnte.
Zwar wird international seit Jahrzehnten an alternativen Reaktorkonzepten geforscht. Diese sollen die genannten Probleme reduzieren und darüber hinaus die Kosten der Kernenergie und den Ressourcenverbrauch senken. Eine aktuelle Analyse solcher Reaktorkonzepte kommt jedoch zu dem Ergebnis, dass es wahrscheinlich Jahrzehnte dauern wird, die entsprechenden Konzepte zur Marktreife zu entwickeln. Und selbst dann werden einzelne Systeme vielleicht in einigen der genannten Problemfelder Vorteile gegenüber heutigen Reaktoren aufweisen, eine Lösung aller beschriebenen Probleme ist aber von keinem System zu erwarten.
Klimaschutzpolitik muss sich daher auf einen ambitionierten Ausbau der erneuerbaren Energien und der für ihre Verteilung und Umwandlung notwendigen Infrastrukturen wie Stromnetze konzentrieren, nicht auf den Ausbau der Kernenergie.
Autoren
Dr. Christoph Pistner leitet den Bereich „Nukleartechnik & Anlagensicherheit“ am Öko-Institut e.V., Deutschland. Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!
Dr. Veit Bürger leitet den Bereich „Energie & Klimaschutz“ am Öko-Institut e.V., Deutschland. Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!