Sechs Vorurteile gegen die Kernenergie

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1 Sechs Vorurteile gegen die Kernenergie Horst-Michael Prasser Sprecher der Ortssektion Sachsen der Kerntechnischen Gesellschaft Rossendorf, d

2 Die Kernspaltung

3 Die Kernspaltung Otto Hahn

4 Die Kernspaltung Otto Hahn

5 Spurenelemente in Kohle (Auswahl) Seltsam: Verbrennung: 29.3 MJ/kg Spaltung: MJ/kg Die Spaltung allen in der Kohle enthaltenen Urans setzt mehr Energie frei, als deren Verbrennung U Th C, mg/kg Q burn, MJ/kg Q fiss, MJ/kg Q fiss,u-5, MJ/kg Q fiss /Q burn

6 Die Kettenreaktion NuclearReactor 1.0 Enrico Fermi: 2. Dezember 1942

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8 Der Reaktor

9 Der Brennstoff für Haushalte über 1 Jahr (170 Mio. kwh)

10 Das Kernkraftwerk als Ganzes (soviel Strom wie Berlin verbraucht)

11 Das Kernkraftwerk als Ganzes (soviel Strom wie Berlin verbraucht)

12 Vorurteil 1: Wir brauchen keine Kernenergie Untertitel: Erneuerbare Energiequellen können beides: Kernenergie ersetzen + CO 2 Emissionen senken Deutschland Quelle: DLR, 1999

13 Regenerative Energien allein keine Lösung!

14 Konsequenzen: Überschuss von GW bei optimalen Wind- und Sonnenverhältnissen kann weder gespeichert noch verkauft werden Wind Generatoren / PV-Anlagen werden abgeschaltet Kosten steigen! Es fehlen GW bei schlechtem Wind und wenig Sonne Ersatz erforderlich Fossil befeuerte Kraftwerke müssen im Stand-by sein Kosten steigen!

15 Ein Wort über Energiespeicher Große Pumpspeicherwerke können <10 GWh aufnehmen bei einem Überschuss von GW ist eines davon in 10 min voll! Wasserstoff scheint die Lösung zu sein, aber: Umwandlungswirkungsgrade P el H 2 P el sind << 100 % die Kosten der Erneuerbaren steigen bei Speicherung stark an Umwandlung von GW erfordert neue Chemieindustrie (Elektrolysewerke heute: 5-20 MW) Kosten / Risiken Weil erneuerbare Energie nur sporadisch verfügbar ist, werden diese Werke auch nur mit kleiner Auslastung laufen extra hohe Kosten! Ich glaube nicht an Wasserstoff als ein Universalheilmittel.

16 Vorurteil 2: Kernenergie ist nicht nachhaltig Untertitel: Uran reicht nur für Jahre (Trittin: Da hat es nicht mal Sinn, über Kernenergie auch nur nachzudenken) Zwei Dinge wurden vergessen (absichtlich?): A - Brüterreaktoren Umwandlung von U-238 (99.3 % im Natururan!) spaltbares Pu-239 Th-232 (Monazit-Sand) spaltbares U-233 Beide Technologien wurden (werden) großtechnisch demonstriert! B Uran in niedrig konzentrierten Vorkommen, wie z.b. Meerwasser Man sollte zur Kenntnis nehmen, dass es sehr große Reserven von Uran im Meerwasser gibt, die etwa 4 Milliarden Tonnen betragen, bei einer Konzentration von 3.2 ppb (mg/t). Es erscheint möglich, dieses Uran abzutrennen bei Kosten, die 10 mal höher sind, als der heutige Preis, wodurch die Kosten der Energieerzeugung um 50% ansteigen würden. Source: Nuclear Energy. D. Bodansky. AIP Press, Woodbury, New York, 1996.

17 ... und dann haben wir ja (vielleicht) noch die Kernfusion...

18 Vorurteil 3: Kernenergie ist ein Umweltkiller Der offene Brennstoffkreislauf eines Kohlekraftwerks, 1300 MWa 40 Mio. t Luft (8,3 Mio. t O 2 ) 10 Mrd. kwh/jahr (1300 MW) t SO t Kalk Rauchgas- Reinigung 11,4 Mio. t CO t SO t NO 600 t Staub 3,1 Mio. t Steinkohle t Asche t Gips

19 Vorurteil 3: Kernenergie ist ein Umweltkiller Der offene Brennstoffkreislauf 700 MW eines Kohlekraftwerks, 1300 MWa 40 Mio. t Luft (8,3 Mio. t O 2 ) 10 Mrd. kwh/jahr (1300 MW) t SO t Kalk Rauchgas- Reinigung 11,4 Mio. t CO t SO t NO 600 t Staub 3,1 Mio. t Steinkohle t Asche t Gips

20 Der geschlossene Brennstoffkreislauf der Kernenergie, 1300 MWa

21 Der geschlossene Brennstoffkreislauf der Kernenergie, 1300 MWa

22 Lebenszeitanalyse / integrale Emissionen: Nur Wind- und Wasserkraft können mit Kernenergie konkurrieren Quelle: Prof. Voss, Universität Stuttgart Wie kommt das? Erneuerbare / fossile Quellen haben niedrigere Energiedichte!

23 Nur mal zum Nachdenken... Wieviel wiegt ein 1 mm starkes Stahlblech der Fläche, die für die von DLR für 2050 prognostizierte PV-Anlagen benötigt wird? Solarkonstante: ca W/m 2 Wirkungsgrad: 10 % 10 m 2 /kw max Auslastung: 10 % 100 m 2 /kw mittl Jahresmittel nach DLR: Erforderliche Installierte Leistung: Flächenbedarf: Masse des Stahlblechs: 7.9 GW 79 GW m² = 790 km² t

24 Vorurteil 4: Das potentielle (Rest-) Risiko kann nicht beherrscht werden Error Beispiel Kernschmelzstörfall Harrisburg, 1979 Containment vorhanden Notkühlsysteme für Großen Leckstörfall (GAU) ausgelegt Negative Rückkopplung von Leistung auf Reaktivität, Reaktor stabilisiert sich selbst Tschernobyl, 1986 (7 Jahre später!) Kein Containment (!!!) Positive Rückkopplung von Leistung auf Reaktivität (bedeutender Design-Fehler!!!) + schwerwiegende Fehler und Ignoranz der Betriebsmannschaft Kernzerstörung Keine signifikanten Freisetzungen von Radioaktivität Keine Todesopfer regionale Verwüstungen globale Kontaminationen Todesopfer gesundheitliche Spätschäden

25 Der Störfall in Harrisburg hat den Weg in Richtung auf katastrophensichere Kernkraftwerke aufgezeigt Zusätzliche Lektionen: Kleine Lecks können auch gefährlich sein Maßnahmen des Accident Management Die Mensch-Maschine-Schnittstelle muss verbessert werden neue Leittechnik Wasserstoff kann das Containment gefährden katalytische Rekombinatoren Kernschmelze ist nicht mehr hypothetisch A) Core Catcher (EPR) B) Passive Notkühlsysteme (SWR1000)

26 Vorurteil 5: Radioaktiver Abfall kann nicht sicher entsorgt werden Steinsalzformationen (NaCl) Große Volumina, z.b. Asse II mill. m³ Keine Verbindung zum Grundwasser Seit 200 mill. Jahren stabil / trotz Kontinentaldrift zeitweiliger Überflutung durch Meere Gebirgsbildungen (Alpen) eiszeitliche Gletscherüberschiebungen Salz ist plastisch (Bergdruck führt zu hermetischer Kompaktierung) Gute Wärmeleitfähigkeit des Salzes (die hohe Temperatur der Kokillen von 200 C am Anfang ist kein Problem) Erkundung wurde gestoppt durch Rot/Grün warum?

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28 Endlagergerechte Glaskokille mit hochaktivem Abfall

29 Vorurteil 6: Kernenergie ist unökonomisch" Legende 1 Kernenergie wurde überproportional staatlich gefördert über die Jahre: 35 Mrd. EUR für F&E (aber mit Industrieanteil (50 %)!) geplante Gesamtproduktion (Ausstieg ) in Deutschland: 6000 Mrd kwh Resultat: Spezifische Förderung 0.5 Cent / kwh... was wäre wenn... die (politischen) Flops Schneller Brüter Kalkar, Hochtemperaturreaktor Hamm- Uentrop, Wiederaufbereitungsanlage Wackersdorf nicht gewesen wären? wenn Kernenergie in Zukunft weiterbetrieben würde?

30 Legende 2 Rückbau ist unbezahlbar Greenpeace: Rückbau kostet soviel, wie Errichtung, d.h. 2-3 Mrd EUR / Reaktor aber: Eine 1300 MW Einheit produziert Mrd kwh in 30 Jahren Cent / kwh (nach Greenpeace!) Seriösere Quellen sprechen von 0.55 Mrd EUR / Reaktor (Leistung fast egal) 0.18 Cent / kwh (realistischere Abschätzung) Beispiel aus dem Osten: KKW Rheinsberg, erster Prototypreaktor der ehemaligen DDR (70-85 MW): Prototypen sind meist wenig wirtschaftlich, aber: Rückbau Rheinsberg kostet: 300 mill. EUR / 18 TWh = 1.65 Cent / kwh Wer hätte das gedacht!

31 Legende 3 Atommüllentsorgung ist unbezahlbar Erkundungskosten Endlager in Deutschland: 1.5 Mrd EUR Rücklagen der Betreiber: 30 Mrd EUR Rückbau: 19 Einheiten x 0.55 Mrd EUR: Mrd EUR Bleiben für zukünftige Entsorgungsausgaben : Mrd EUR

32 Kostenfakten: Source: Prof. Voss, University of Stuttgart Externe Kosten enthalten: Gesundheitsschäden landwirtschaftliche Schäden materielle Verluste Umweltschäden Klimaveränderungen unberücksichtigt!

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34 Feststellungen: Klimaveränderungen haben begonnen (kontrovers) und werden von anthropogenen CO 2 -Emissionen hervorgerufen (kontrovers) Die Häufigkeit und Intensität von Naturkatastrophen nimmt zu (kontrovers) und ist ein Vorzeichen tiefer gehender Klimaveränderungen (kontrovers) Bei aller Kontroversität: Der CO 2 -Gehalt der Atmosphäre ist deutlich angestiegen (um 30 %)! Erlauben wir uns so was bei anderen Emittenten? Wir müssen mehr tun um CO 2 -Emissionen zu senken. Aber das muss sozial verträglich geschehen.

35 Source: Prof. Voss, University of Stuttgart

36 Schlussfolgerungen Der Anteil von Wind und Sonnenenergie muss verbrauchskompatibel bleiben Fossile Brennstoffe müssen für den Klimaschutz zurückgedrängt werden Fossile Brennstoffe enden weit früher, als die Kernbrennstoffreserven Die Kosten der Kernenergie bleiben langfristig sozial kompatibel, während die Kostend der anderen Quellen ansteigen Gut gemachte Kernenergie hat sehr kleine Auswirkungen auf die Umwelt Die Auswirkungen von nuklearen Störungen können auf die Anlagen begrenzt werden Endlagerung ist machbar aber vorzugsweise im geschlossenen Brennstoffzyklus (Wiederaufbereitung) Es gibt keine Nachhaltigkeit ohne Kernenergie