Positionspapier Klima- und Energiepolitik

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1 Positionspapier Klima- und Energiepolitik Unser Planet: auf Platz 1 Den Klimawandel aufhalten: Eine saubere Umwelt : unsere Hauptaufgabe unsere Verpflichtung Leiter der AG: Hans Ajiet Holtkamp Mitarbeiter der AG: Barend Wolf Constantin Huber Daniel Giesemann Doris Rathay Dustin Hebecker Georg Hille Hans Ajiet Holtkamp Jannike Blockus Jens Peter Giersch Jessica Wittfeld Jochen Krattenmacher Martin Engel Peter Geyer Thorsten S. Bartel Tim Lappöhn Freiheit. Fairness. Fortschritt. Werde Mitglied und gestalte eine humanistische Zukunft!

2 Inhaltsverzeichnis 0. Motivation 1 1. Klimawandel 3 Was sind die Ursachen des Klimawandels? 3 Kohlendioxid 3 Andere Treibhausgase 4 Was sind die Auswirkungen des Klimawandels? 4 Aktueller Stand 5 Was sind unsere Lösungsansätze? 5 Forderungen 5 2. Fossile Energieträger 2. Fossile Energieträger 6 2 Was sind Fossile Energieträger? 6 Einfluss auf den Klimawandel 6 Ausstieg aus fossilen Energiequellen 6 Fazit 7 Forderungen 7 3. Alternative Technologien 3. Alternative Technologien 8 8 Regenerative Energiequellen 8 Strombedarf und Energieeffizienz 9 Netzwerke 10 Speichermöglichkeiten 10 Forderungen 11

3 4. Technologien der Zukunft 4. Technologien der Zukunft Power-to-X-Technologien 12 Kraft-Wärme-Kopplung 12 Negative Emission 12 Geo-Engineering 13 Fazit 13 Forderungen Kernenergie 5. Kernenergie Risiken der Kernspaltung 14 Grüne Kernkraft 16 Flüssigsalzreaktor 16 Kernfusionsreaktoren 17 Was sind die Vorteile? 17 Bisherige Forschung und ein Ausblick 18 Fazit 18 Forderungen Klimawandel vs. Forschung 6. Klimawandel vs. Forschung Steueraspekte, Subventionen und Handel mit CO2 Emissionen 20 Forderungen Bildung, Forschung, Aufklärung Bildung, Forschung, Aufklärung 23 Forderungen Vision Zusammenfassung 25

4 0. Motivation Eine der größten Herausforderungen unserer Zeit ist die Vermeidung weiterer Folgen des vom Menschen verursachten (anthropogenen) Klimawandels. Quelle: NOAA: gov/monitoring-references/fac/indicators.php Seit mehreren Jahrzehnten steigt die durchschnittliche globale Temperatur stetig. Wir haben es mit einem schleichenden Prozess zu tun. Die Folgen dieser Entwicklung werden nur sehr langsam über große Zeiträume hinweg sichtbar und die Resultate von möglichen Gegenmaßnahmen erst in Jahrzehnten spürbar sein. Der Grund für die Erwärmung ist der Treibhauseffekt infolge der Zunahme von Treibhausgasen wie Kohlendioxid, aber auch Methan oder diversen Stickoxiden. Wir sehen bereits jetzt die ersten Auswirkungen durch den Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur wie die Häufung extremer Wetterereignisse, das Abschmelzen der Gletscher und den Rückgang des Eises an den Polkappen. Vor solchen Auswirkungen warnten Wissenschaftler bereits US-Präsident Johnson im Jahr Einige wurden leider, wie vorhergesagt, ab der Jahrtausendwende deutlich sichtbar. Fast alle wissenschaftlichen Erkenntnisse zeigen, dass noch viel weitreichendere Konsequenzen wie der Anstieg des Meeresspiegels sowie daraus resultierende Migrationswellen folgen werden. Andere Schwierigkeiten, beispielsweise die mögliche Kappung des Golfstromes durch eine Veränderung des Salzgehaltes im nordatlantischen Ozean, die Vergrößerung und Bewegung von Wüsten und Einflüsse auf Tiere und Insekten (wie die Dezimierung der Bienenbestände oder Verbreitung der Anopheles- Mücken, besser bekannt als Malaria-Mücken, nach Europa) sind möglich. Daher ist sofortiges Handeln unbedingt erforderlich! Wir benötigen dazu hier und heute eine dezidierte weltweite Anstrengung, um die Menschheit vor einer Katastrophe zu bewahren. Es gab bereits in der Vergangenheit fast schon in Vergessenheit geratene größere, durch Menschen verursachte Umweltprobleme wie etwa das Ozonloch. Mit einer einmaligen, weltweit koordinierten Zusammenarbeit konnten die dramatischen Auswirkungen des Ozonlochs verhindert werden. Die Folgen würden wir sonst heute hautnah spüren. Die Ursachen des Ozonlochs, der Ausstoß von Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffen, kurz FCKW, wurde mit der Ratifizierung des Montrealer Protokolls durch alle 197 UN-Staaten der Welt global um 97% reduziert. Unsere Gesetze können wir ändern, Naturgesetze nicht. 1

5 Die Folgen des anthropogenen Klimawandels mit solchen Abkommen aufzuhalten, ist also keine Utopie! Um effektive Lösungen zu finden, müssen wir auf pragmatische, rationale und wirtschaftlich realisierbare Lösungsansätze bauen. Wir können es uns nicht leisten, auf ideologisch geprägte, wissenschaftlich nicht haltbare und über die Jahre festgefahrene Meinungen zu setzen. Mit einer weltweit koordinierten Zusammenarbeit konnten Auswirkungen des Ozonlochs verhindert werden. Wir setzen auf neue Methoden zur Energieerzeugung, Technologien zur Einsparung von Energie sowie Aufklärung und Bildung der Menschen. Wir müssen einen evidenzbasierten Risikovergleich der verschiedenen Technologien zur Energieerzeugung durchführen und dürfen uns dabei nicht von angeblichen Risiken von vornherein verblenden lassen, solange diese nicht wissenschaftlich belegt sind. Gleichzeitig dürfen wir die nicht direkt sichtbaren, aber sicher eintretenden Wirkungen, deren Ursachen und Folgen wissenschaftlich belegt sind, nicht aus den Augen verlieren. Die Folgen des Klimawandels aufzuhalten, ist keine Utopie! 2

6 1. Klimawandel Die durchschnittlichen Werte von Temperatur und Wetterdaten werden als Klima bezeichnet, sobald Durchschnittswerte innerhalb von mehreren Monaten bis mehreren tausend Jahren ermittelt werden. Die langfristige Veränderung dieser Mittelwerte bezeichnet man als Klimawandel. Was sind die Ursachen des Klimawandels? Hier spielt der Treibhauseffekt eine wesentliche Rolle. Der Treibhauseffekt wird durch sogenannte Treibhausgase in der Atmosphäre verursacht. Dazu zählen auf der Erde unter anderem Kohlendioxid (CO2) und Wasserdampf, aber auch Methan (CH4), Stickoxide (NOx), Halogenkohlenwasserstoffe und Ozon. Durch die erhöhte Konzentration dieser Gase verändert sich der Strahlungshaushalt der Erde. Das von der Erde reflektierte Sonnenlicht verbleibt verstärkt in Form von Wärme in der Atmosphäre und die globale Mitteltemperatur erhöht sich. Ein deutliches Beispiel für den Effekt von CO2 auf die Temperatur und das Klima ist die Venus. Dort würden theoretisch -52 C herrschen, doch aufgrund des sehr hohen CO2-Aufkommens in der Atmosphäre des Planeten sind dort Temperaturen von über +450 C üblich. Der Mensch ist für den rasanten Anstieg der CO 2 -Konzentration verantwortlich. Es gab schon viele Ereignisse, die nicht durch den Menschen verursacht wurden und unser Klima langfristig beeinflusst haben. Das ist der natürliche Klimawandel. Hierzu zählen die Eiszeiten, periodische Schwankungen aufgrund der sich verändernden Erdumlaufbahn um die Sonne, Supervulkanausbrüche oder Asteroideneinschläge, die die Einstrahlung von der Sonne durch Staubbildung deutlich eingeschränkt haben. Die langfristige Änderung des Klimas, welche durch den Menschen verursacht wird, nennt man dagegen den anthropogenen Klimawandel. Kohlendioxid CO2 ist laut des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) die Substanz mit dem größten Einfluss auf den Energiebilanz durch Strahlung, die von außen auf die Erde einwirkt (Strahlungsantrieb, Radiative Forcing ) und damit hauptverantwortlich für den anthropogenen Klimawandel. Es besteht kein Zweifel daran, dass der Mensch seit der Industrialisierung deutlich zur Erhöhung des CO2-Gehalts beigetragen hat und für den rasanten Anstieg der CO2-Konzentration verantwortlich ist, vor allem durch die Nutzung fossiler Brennstoffe. Als vor 3 5 Millionen Jahren die CO2-Werte diese Höhe hatten, war die Erde laut WMO (UN-Weltorganisation für Meteorologie) um ca. drei Grad wärmer: Grönland war nicht mit Eis bedeckt, Teile der Antarktis waren geschmolzen und der Meeresspiegel lag 20 Meter höher. Treibhausgase, die in der Atmosphäre oder den Ozeanen abgelagert werden, haben dort eine Verweildauer von Tausenden von Jahren. Wenn CO2 in die Luft ausgestoßen wird, wird es nicht nur von Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen ausgetauscht, sondern auch gespeichert. Die Abgabe des gespeicherten CO2 aus der Atmosphäre, insbesondere der Tiefsee, ist aber ein sehr langsamer Prozess, der über mehrere zehntausend, wenn nicht hunderttausend, Jahre abläuft. Die ausgestoßene Menge an CO2 nimmt sehr langsam ab ( Long Tail ) und verbleibt in dieser Zeit in der Atmosphäre. Laut IPCC braucht es tausend Jahre bis 60-85% des anthropogenen CO2 aus der Atmosphäre wieder verschwunden wären. Der vollständige Abbau dauert demnach sogar mehrere hunderttausend Jahre. 3

7 2. Sterbehilfe Die Speicherung und der langsame Abbau machen CO2 so gefährlich, denn die Auswirkungen werden erst Jahre bis Jahrzehnte nach seiner Freisetzung sichtbar. Wir dürfen also nicht erst warten, bis die Folgen sichtbar werden, sondern müssen sofort handeln. Aus dem Klimawandel wird sonst eine Klimakatastrophe! Wenn wir nicht sofort handeln, wird aus dem Klimawandel eine Klimakatastrophe! Andere Treibhausgase Distickstoffoxid (N2O) ist ein Treibhausgas, das primär in der Landwirtschaft freigesetzt wird; es entsteht unter anderem beim Abbau von mineralischem Stickstoffdünger im Boden. Methan entsteht insbesondere beim Reisanbau, der Intensiv-Tierhaltung und dem Auftauen von Böden in Permafrostgebieten. Auch bei der Erdgasgewinnung entweicht es in großen Mengen. Ozon entsteht in der unteren Atmosphäre (Troposphäre) über die Spaltung von Stickoxiden und Kohlenwasserstoffen, in der Stratosphäre durch die Spaltung von Sauerstoffatomen. Aerosole wie Rußpartikel in der Atmosphäre führen zu einer Erwärmung, da sie die Sonnenstrahlung absorbieren. Sinken Rußpartikel auf Schneeflächen, werden diese Flächen dunkler und die Rückstrahlung durch Reflektion ins Weltall wird verringert. Was sind die Auswirkungen des Klima- wandels? Aufgrund des Temperaturanstiegs ist eine Änderung der überregionalen agrarwirtschaftlichen Bedingungen, ein Anstieg des Meeresspiegels und daraus folgend die massenhafte Flucht von Menschen zu erwarten. Es wird zur Übersalzung der Küstenregionen, dem Schmelzen der Pole und Gletscher, zu Überschwemmungen, dem Abrutschen großer Mengen Schelfeis vom Festland der Antarktis ins Meer mit resultierender Tsunamigefahr, der Häufung extremer Wetterbedingungen und der Ausbreitung von Trockengebieten kommen. Da der Klimawandel anthropogen, also vom Menschen gemacht ist, spielt natürlich auch das Bevölkerungswachstum eine Rolle. Nach aktuellem Stand wird erwartet, dass das Bevölkerungswachstum der Menschheit bei 11 bis 12 Milliarden Menschen seinen Höhepunkt erreicht haben wird. Die Energieressourcen, die wir dann benötigen, werden sehr wahrscheinlich nicht durch unsere bisherigen Energiequellen abgedeckt werden können. Einflüsse auf Tiere und Insekten, wie die Dezimierung der Bienenbestände oder die Verbreitung der Anopheles-Mücken nach Europa, sind möglich. Insbesondere die thermohaline Zirkulation könnte den Golfstrom, der für unser mildes Klima in Europa verantwortlich ist, schlagartig ändern. Aufgrund eines massiven Zustroms an Süßwasser beim Abschmelzen großer Eismengen in Grönland und Kanada könnte der Golfstrom stark gestört werden, zumindest eine Abschwächung wird von fast allen Klimamodellen vorhergesagt. Die Wahrscheinlichkeit, dass der Golfstrom ganz zum Erliegen kommt, ist zwar gering, aber nicht ganz zu vernachlässigen. Durch die Folgen des Klimawandels wird es Millionen Klimaflüchtlinge geben. Die Umsiedlung von Menschen in großem Ausmaß wird eine schwer zu bewältigende Aufgabe sein. Als zukunftsorientierte Partei wollen wir uns daher heute schon mit solchen Fragen auseinandersetzen, auch um daraus resultierende ethische Fragestellungen zu diskutieren. Schon vor über 50 Jahren warnten Klimawissenschaftler vor den Risiken des Klimawandels. 4

8 4. Interessenkonflikte 1979 wurde im Charney Report der National Academy of Sciences der Zusammenhang zwischen atmosphärischer Kohlendioxidkonzentration und der daraus resultierenden globalen Erwärmung beschrieben sagte Klaus Heinloth den ungefähren Ablauf und die Folgen des Klimawandels durch den Menschen mit beängstigender Präzision voraus. Er war Physikprofessor der Uni Bonn, bis 1994 Mitglied der Enquete-Kommission des Deutschen Bundestages zum Schutz der Erdatmosphäre und von 1988 bis 1991 Mitglied des Klima-Beirates der Bundesregierung. Aktueller Stand Die Auswirkungen des anthropogenen Klimawandels auf die Temperatur sind heute eindeutig zu messen sank die globale Eisausbreitung um mehr als 4 Millionen Quadratkilometer unter Durchschnitt. Das Schmelzen des arktischen Eises führt zu einer Veränderung der atmosphärischen Zirkulation und der Meeresströmungen. Steigende Fluten und Dürren haben in Afrika und Zentralamerika bereits tausende von Menschen zur Flucht gezwungen. Auch die Zunahme von Orkanen wie Katrina, Matthew oder Harvey, stellen ein enormes Problem dar. Die einzelnen Wetterereignisse für sich genommen sind kein Indiz für einen Klimawandel, die zunehmende Häufung und Stärke dieser Extremwetterereignisse dagegen schon. Was sind unsere Lösungsansätze? Wir brauchen eine pragmatische und realistische Planung der Energieversorgung, um dem steigenden Energiebedarf gerecht zu werden. Dabei ist die Reduzierung des CO2-Ausstoßes durch effektivere Ausnutzung der bisherigen fossilen Brennstoffe bis zu einem gewissen Grad möglich und sinnvoll, aber nur als Übergangslösung zu sehen. Wir müssen auf alternative Energieerzeugung setzen, neue Technologien zur Energiegewinnung erforschen und nachhaltige Lösungsstrategien erarbeiten. Wir unterstützen zudem Forschungen zu Verfahren, welche den Entzug von CO2 aus der Atmosphäre ermöglichen, auch negative Emissionen genannt. Besondere Bedeutung kommen der Optimierung der Sonnen-, Wasser- und Windenergie, der Nutzung Grüner Kernenergie und Kernfusion sowie des Wasserstoffes als Energieträger und -speicher zu. Eine kritische und ergebnisoffene Auseinandersetzung mit einem Risiko-, Nutzen- und Kostenvergleich aller bestehenden und zukunftsorientierten Lösungsansätze ist hier notwendiger denn je, um unter dem vom Pariser Klimaabkommen vorgegebenen Grenzwert der Erderwärmung von 1,5 C zu bleiben. Nur dann können wir die Folgen des Klimawandels noch eindämmen und unseren Planeten auch für nachfolgende Generationen erhalten! Ein kritischer und ergebnisoffener Vergleich aller Lösungsansätze ist notwendiger denn je. Forderungen Massive Verringerung des Ausstoßes von Treibhausgasen Dekarbonisierung der Energieversorgung Intensivierung und Aufbau internationaler Kooperationen, um den weltweiten CO2-Ausstoß bis 2050 im Vergleich zu 1990 zu halbieren, damit wir unter das Ziel des Pariser Klimaabkommens, den globalen Temperaturanstieg auf möglichst 1,5 Grad zu begrenzen, erreichen können Sofortige Teilnahme an Forschungsprojekten zur Eindämmung des CO2-Ausstoßes, die nur durch internationale Zusammenarbeit gemeistert werden können Ausweitung der Forschung zu neuen Technologien, vor allem im Energiesektor. 5

9 2. Fossile Energieträger Was sind Fossile Energieträger? Fossile Energieträger wie Kohle, Erdöl und Erdgas sind Gemische von Kohlenwasserstoffen, die auf dem Kohlenstoffkreislauf basierend über Millionen von Jahren aus abgestorbenem organischem Material gebildet wurden. Mit ihnen ist es möglich, die gespeicherte Sonnenenergie vergangener Zeiten durch Verbrennung zu nutzen. Durch die Verbrennung fossiler Energieträger entsteht CO2, das zum natürlichen Kreislauf hinzu kommt. Einfluss auf den Klimawandel Diese fossilen Brennstoffe sind die Hauptverursacher des Klimawandels. Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe setzen sie CO2 und andere Treibhausgase frei. In der kurzen Zeit seit der Industrialisierung haben wir Menschen es geschafft, dass der CO2-Anteil in der Atmosphäre so hoch ist, wie seit Millionen Jahren nicht mehr! Fossile Brennstoffe sind Hauptverursacher des Klimawandels. Aber auch giftige Stoffe, wie Schwefeldioxid, Stickstoffoxide, Quecksilber und aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) werden insbesondere von Kohlekraftwerken ausgestoßen. Quecksilber und PAK sind zudem krebserregend, genauso wie die Schwermetalle Blei, Cadmium und Nickel, die im Feinstaub enthalten sind. In Deutschland sind es laut einem Gutachten des Hamburger Instituts für Ökologie und Politik ca. sieben Tonnen Quecksilber jährlich, die in Kohlekraftwerken freigesetzt werden. Neben Polen und Griechenland sind wir hier Spitzenreiter! Aus unserer Sicht reicht es hier nicht allein, obere Grenzwerte für Schadstoffemissionen zu fordern. Stattdessen wäre ein schneller Ausstieg die sinnvollere und kostengünstigere Maßnahme, wenn die ökonomischen Folgen des Klimawandels und das benötigte Nachrüsten mit modernen Filteranlagen berücksichtigt werden. Laut Studien von WWF Deutschland und Health and Environment Alliance (HEAL) verursachen diese Stoffe jährlich um die zwanzigtausend Todesfälle in Europa und Kosten von rund 60 Milliarden Euro im Gesundheitssystem. Kohlekraftwerke stoßen große Mengen an giftigen Stoffen aus. Im Hinblick auf die katastrophalen Folgen, die aus den Emissionen aus Kohlekraftwerken resultieren, ist es dringend notwendig, dass wir so schnell wie möglich wir meinen, spätestens bis 2030, wenn möglich früher aus der Nutzung dieser für uns alle bedrohlichen Energiequelle aussteigen. Ausstieg aus fossilen Energiequellen Es gibt zaghafte Bestrebungen, auf fossile Brennstoffe zu verzichten. Laut Klimaschutzpapier beispielsweise sollen ab 2030 in Neubauten keine Heizungsanlagen mehr installiert werden, die auf der Verbrennung fossiler Brennstoffe basieren und dafür sehr viel strengere Anforderungen der Energieeinsparverordnung durchgesetzt werden. Wir meinen aber, dass es nicht ausreicht, wenn erst danach beim Verkehr angesetzt werden soll. Auch hier muss 2030 als Ausstiegsdatum anvisiert werden. Aber den Ausstieg zu fordern, ohne eine Vision für ein wirtschaftlich tragfähiges Konzept zu haben, ist eben nicht verantwortungsvoll. Wir brauchen bis dahin neue praktikable Konzepte, um den steigenden Energiebedarf zu decken. Es bedarf eines Klimaschutzplans, der alle gleichermaßen in die Pflicht nimmt. 6

10 4. Interessenkonflikte Fazit Bis zum Ausstieg müssen alle Maßnahmen ergriffen werden, um die effizientesten Kraftwerke auf fossiler Basis weiter zu optimieren und die ineffizienten schnellstmöglich abzuschalten. Um die Basis-Last witterungsunabhängig zu erhalten, müssen wir vorerst auf fossile Kraftwerke mit deutlich kleinerem CO2-Fußabdruck als Kohle zurückgreifen beispielsweise auf Gas-und-Dampf-Kombikraftwerke, die nur ein Drittel der CO2-Menge ausstoßen. Eine kostengünstigste Möglichkeit, CO2 einzusparen, kann in der Modernisierung von Heizungen und oft völlig veralteten Großelektrogeräten in Haushalten bestehen. Forderungen Einsatz von effizienteren Gas- und-dampf-kohlekraftwerken statt herkömmlicher Kohlekraftwerke Optimierung konventioneller Kraftwerke auf fossiler Basis bis zu deren Abschaltung Ausstieg aus der Energiegewinnung durch Kohle bis 2030 Ausstieg aus der Energiegewinnung durch Erdöl und Erdgas bis 2050 Ausweitung von Anreizprogrammen für die Modernisierung von Heizungen und Großelektrogeräten im privaten Bereich Einhaltung der EU-BREF-Richtlinien (vereinbart am 31. Juli 2017) bezüglich strengerer Grenzwerte bei der Emission von Schadstoffen wie Stickstoffoxid, Quecksilber und Rußpartikeln mit finanziellen Konsequenzen bei Verstoß Einführung von weitreichenderen Richtlinien als bisher, auch für den Verkehr und Gewerbetreibende Ausarbeitung internationaler Vereinbarungen für gemeinsame Klimaziele Schaffung eines politischen Rahmens, um aus der Null-Emissions-Zukunft eine wirtschaftliche Chance zu machen. 7

11 3. Alternative Technologien Regenerative Energiequellen Der Anteil regenerativer Energiequellen an dem in Deutschland erzeugten Strom beträgt etwa 30%. Der Rest wird aus Braunkohle (ca. 23%), Steinkohle (ca. 17%), Kernenergie (ca. 13%), Erdgas (ca. 12%) und anderen Energieträgern (ca. 5%) gewonnen. 59% der sektorübergreifenden regenerativen Energien werden durch Biomasse, 20% von Windkraft, 12% aus Sonnenenergie (10% Photovoltaik, 2% Solarthermie), 6% aus Wasserkraft und 3% aus Geothermie gewonnen. Low-Carbon -Methoden hinterlassen einen kleineren CO2-Fußabdruck. Kann eine andere Verteilung sinnvoller sein? Der Schlüssel zu klimafreundlicher Energieerzeugung liegt in Low-Carbon -Methoden, die im Vergleich zu Kohle im gesamten Prozess der Herstellung bis zur Entsorgung deutlich weniger CO2 erzeugen. Hier sollten Kraftwerke, die einen kleineren CO2-Fußabdruck hinterlassen, bevorzugt werden und nicht die Technologie an sich. Auch die Effizienz der verschiedenen Energieerzeugungstechniken muss berücksichtigt werden. Da Effizienz ein sehr dehnbarer Begriff ist, verwenden wir hier den Begriff Erntefaktor. Er beschreibt, wie viel Energie unter dem Strich tatsächlich mittels eines bestimmten Verfahrens gewonnen wird. Der Erntefaktor wird definiert als das Verhältnis von während der Lebensdauer zur Verfügung gestellter Energie zur investierten Energie für Entwicklung, Herstellung, Transport, Entsorgung und weiteres. Ein Vergleich der Erntefaktoren üblicher Erzeuger (Durchschnitt der individuellen Varianten) Kernkraftwerk 90 Low-Carb Laufwasserkraftwerk 50 Low-Carb Windkraftwerk 33 Low-Carb Braunkohle 31 High-Carb Steinkohle 29 High-Carb Erdgaskraftwerk 28 High-Carb Solarthermie 19 Low-Carb Photovoltaik 5 Low-Carb Biogaskraftwerk 3 Low-Carb Die Möglichkeiten für die Nutzung von Sonnenenergie umfassen: Photovoltaik Mittels Halbleitertechnik wird Licht direkt in elektrischen Strom umgewandelt. Dazu gehören Solarzellen oder auch die Zukunftsvision einer Energiegewinnung direkt im Weltall. Bei Herstellung und Entsorgung von Solarzellen entstehen gefährliche Abfälle. Hier muss nach neuen, besseren Materialien geforscht werden sowie die Abfallaufbereitung, -vernichtung und/oder -entsorgung verbessert werden. 8

12 4. Interessenkonflikte Solarthermie Sonnenlicht wird weitläufig eingefangen, um eine angestrahlte Fläche zu erwärmen. Über Turbinen kann der entstehende Druck so zur Stromerzeugung genutzt werden. Zur Solarthermie gehören beispielsweise Parabolrinnen- und Solarturmkraftwerke mit Spiegelkollektoren oder Aufwindkraftwerke. Künstliche Photosynthese Zur Spaltung von Wasser oder zur Herstellung weiterer chemischer Erzeugnisse kann Sonnenlicht ebenfalls genutzt werden. Solange der Erntefaktor von Photovoltaikanlagen nicht maßgeblich verbessert werden kann, ist der Ausbau solarthermischer Erzeuger aus wirtschaftlicher und umweltpolitischer Sicht oft sinnvoller. Internationale Zusammenarbeit, wie es sie im Bereich der Solarturm- und Aufwindkraftwerke bereits gibt, ist weiter auszubauen und zu fördern. Strombedarf und Energieeffizienz Wenn wir ohne fossile Energie auskommen wollen, müssen alternative Energiequellen effizienter werden. Wenn, wie zu erwarten, neben dem Stromverbrauch auch der Energiebedarf in den Sektoren Wärme und Verkehr weiter steigt, werden wir im Jahr 2040 nach aktuellen Hochrechnungen den globalen Energiebedarf verfünffachen. Dieser Entwicklung ausschließlich mit erneuerbaren Energie gerecht zu werden, ist bisher aussichtslos. Insbesondere müssen Alternative gefunden werden, welche witterungsunabhängig die Basis-Last tragen, wenn Kohle und Gas dies nicht gewährleisten können. Die klimagerechte Energiewende kann nur gelingen, wenn Verluste bei Erzeugung, Übertragung und Nutzung von Energie durch intensive Forschung weiter drastisch verringert werden. Auch bei einer angenommenen idealen Entwicklung der Energieeffizienz wird bis 2040 eine Vervielfachung des Bedarfs erwartet. Diese Menge aus Low-Carbon-Energien zu erzeugen, ist in der Theorie möglich, wenn alle Quellen, die zu Dekarbonisierung beitragen, gefördert würden. Mit den Ausbauzielen des EEG 2014 allerdings wird voraussichtlich weniger als ein Viertel der benötigten Energie aus klimaneutralen Quellen stammen. Das bedeutet, dass nicht einmal der heutige Bedarf an Strom durch diese gedeckt werden könnte. Es bliebe zudem nichts übrig für den Energiebedarf der Sektoren Wärme und Verkehr. Die durch die Bundesregierung festgelegten Ausbaukorridore, also die jährlich begrenzten Ausbaumöglichkeiten für Windkraft- und Photovoltaikanlagen, sind deutlich zu knapp bemessen. Der Ausbau erneuerbarer Energien wird damit ausgebremst und Klimaziele können nicht eingehalten werden. Dieser Umstand ist den politisch Verantwortlichen bekannt und wird somit bewusst in Kauf genommen, möglicherweise im Vertrauen auf eine nachträgliche Korrektur mittels CCS-Maßnahmen (Kohlenstoffbindung und -speicherung, Carbon Capture and Storage ), die wiederum extreme Maßnahmen in einem viel zu eng bemessenen Zeitfenster voraussetzen würde. Wir werden im Jahr 2040 unseren Energiebedarf verfünffacht haben. 9

13 4. Interessenkonflikte Netzwerke Das Stromnetz muss kontinuierlich verbessert und aktuellen Erfordernissen angepasst werden. Im Norden, insbesondere in den Küstenregionen sind die Bedingungen ideal, um Strom mittels Windkraft zu erzeugen. Dort kann aber nicht immer die gesamte produzierte Energie verbraucht werden; die Folgen sind Netzüberlastungen und der Verlust der überschüssigen Energie, im Extremfall droht der Blackout. Strom muss also transportiert werden, idealerweise in die südlicheren Bundesländer, die diesen benötigen. In diesen Regionen erfolgt die Erzeugung von Strom bis zum Atomausstieg 2022 noch zum Großteil in Kernkraftwerken. Spätestens dann wird der Strom aus dem Norden zwingend benötigt. Für den Transport der Energie benötigen wir Hochspannungs- Gleichstrom-Übertragungsleitungen (HGÜ), umgangssprachlich auch Stromautobahnen genannt. Die Verluste sind bei langen Strecken im Vergleich zur Wechselspannung deutlich geringer; es gelingt damit fast verlustfrei, Strom vom hohen Norden in die Alpen zu transportieren. Statt auf spezielle Gleichstrom-Masten zu setzen, bei denen die Leiterseile in einer Höhe von 70 m über dem Boden montiert werden müssen, sollten wir auf unterirdische Verlegung setzen, da diese für Gleichstromkabel optimal geeignet ist. Nicht zuletzt trägt dies dazu bei, dass keine Schneisen mehr in Landschaften geschnitten werden müssen. Die Netzstabilität ist ein zentraler Aspekt der Versorgungssicherheit. Der Gefahr eines Blackouts wird von der Politik nicht die nötige Relevanz eingeräumt. In diesem Bereich sind noch große Investitionen nötig, und sie müssen idealerweise abgeschlossen sein, bevor die Atomkraftwerke, welche zur Netzstabilität entscheidend beitragen, abgeschaltet werden. Mit einem optimierten Versorgungsnetz lassen sich die Vorteile dezentraler Erzeuger wie der Solar-, Wind- und Gezeitenkraftwerke, aber auch der Haushalte und kleineren Anbieter optimal kombinieren, um eine dem Bedarf angepasste Versorgung zu gewährleisten. Wir unterstützen daher den Ausbau von HGÜ- Trassen zur Verbindung der nördlichen und südlichen Netze. Wir müssen versuchen, den anvisierten Zeitrahmen bis 2025, durch optimierte behördliche Planung und Initiativen zur Aufklärung der Bürger zu unterschreiten. Ebenfalls unterstützen wir die geplante überregionale Vernetzung durch Verlegung von Stromtrassen innerhalb Europas. Netzstabilität ist ein zentraler Aspekt der Versorgungssicherheit. 10

14 4. Interessenkonflikte Speichermöglichkeiten Zum jetzigen Zeitpunkt erbringen fossile Kraftwerke und Kernkraftwerke eine Reihe von Systemdienstleistungen, um das Versorgungsnetz stabil zu halten. Um eben diese Kraftwerke stilllegen zu können, müssen die Rahmenbedingungen für die Netzstabilität so verändert werden, dass erneuerbare Kraftwerke in Kombination mit Speichern diese Systemdienstleistungen schnellstmöglich vollständig übernehmen können. Ein wesentlicher Schwachpunkt einiger regenerativer Quellen ist die ungleichmäßige Verfügbarkeit von Energie. Durch die Abhängigkeit von Wetter, Jahreszeit und teilweise auch lokalen Regelungen, etwa zum Artenschutz, kommt es zu Produktionsspitzen. Damit hierbei keine Energie verloren geht oder Netze überlastet werden, sind Speichermöglichkeiten für eine erfolgreiche Energiewende unerlässlich. Eine bekannte und erprobte Möglichkeit sind Batterien als chemische Speicher diese verbrauchen in ihrer Herstellung aber enorme Mengen seltener oder in solchen Mengen schwer abbaubarer Ressourcen. Ein besseres Instrument zur Speicherung von Energie sind sogenannte Power-to-Gas-Anlagen (P2G). In diesen wird durch ein elektrochemisches Verfahren Wasserstoff gewonnen und gegebenenfalls in einem weiteren Schritt unter Aufnahme von CO2 Methan erzeugt. Bei der Produktion entsteht ein Energieverlust von etwa 25 bis 30% (zum Vergleich: bei Lithiumakkus liegt dieser Verlust unter 10%), ein Teil davon kann als Fernwärme genutzt werden. Da P2G-Anlagen in der Regel Überkapazitäten von Solar- oder Windenergie abfangen, also nicht permanent operieren, muss die fortlaufende Wärmeversorgung durch thermische Speicher gesichert werden. Hier kommt Power-to-Liquid (P2L) ins Spiel: In einem weiteren Prozess werden, ebenfalls unter Aufnahme von CO2, flüssige Brennstoffe gewonnen, die auch von Kraftfahrzeugen genutzt werden können, um die Dekarbonisierung voranzutreiben. Die bereits vorhandene Gas-Infrastruktur ist dafür verwendbar ( Grünes Gasnetz ). Die Versorgungssicherheit muss ohne den Einsatz von Backup-Kraftwerken gewährleistet sein. Speichermedien sind für eine erfolgreiche Energiewende unerlässlich. Forderungen Erweiterung der Ausbaukorridore, um die Errichtung neuer regenerativer Erzeuger nicht weiter zu bremsen Effiziente und sparsame Nutzung aller verfügbaren Energieressourcen Förderung von Kraft-Wärme-Kopplung und Ausweitung der Fernwärmenetze Weiterentwicklung von Power-to-Gas zur Nutzung als Energiespeicher bei Überschüssen Schnellerer Ausbau unterirdischer HGÜ-Trassen zur Nord-Süd-Verbindung Vergabe von Fördergeldern nur nach rationalen, wissenschaftlich belegbaren Gesichtspunkten. 11

15 4. Technologien der Zukunft Power-to-X-Technologien Power-to-X-Technologien dienen der Versorgungssicherheit bei witterungsabhängigen Energien, in Zeiten eines Überangebotes oder des Mangels an Energie. Sie müssen in ihrer Effizienz weiter optimiert werden, um einer kritischen Entwicklung der Versorgungssicherheit entgegenwirken zu können. Ohne zuverlässige Energiespeicher sind die Ziele der Energiewende nicht oder nur stark verzögert erreichbar. Wasserstoffgewinnung und Methanisierung begünstigen zudem die Umstellung des Verkehrs auf CO2- neutrale Antriebe. Auch die künstliche Photosynthese, als ein erst kürzlich erreichter Meilenstein, ist eines der vielversprechendsten Systeme für die Zukunft der Mobilität. Kraft-Wärme-Kopplung Anlagen mit Kraft-Wärme-Kopplung werden mittelfristig einen entscheidenden Beitrag zur Reduktion von Treibhausgasen leisten. In Kraftwerken mit KWK wird die während der Elektrizitätserzeugung anfallende Restwärme für Heizzwecke abgeführt. Verglichen mit separaten Strom- und Wärmeerzeugungssystemen sind Brennstoffeinsparungen von bis zu einem Drittel des Primärenergiebedarfs möglich. Für die erfolgreiche Umsetzung müssen Markthemmnisse überwunden werden, um die veralteten zentralen Versorgungsstrukturen durch solche dezentralen Systeme zu ersetzen. Negative Emission Zwischenzeitlich ist die Rede von Möglichkeiten der negativen Emission, also dem Entzug von CO2 aus der Atmosphäre und dessen Bindung. Vorgeschlagen werden Methoden wie Aufforstung zur biologischen Bindung, Verkohlung von pflanzlichen Abfällen zu Biokohle oder die Abscheidung von Kohlendioxid in Kraftwerken mit anschließender Einlagerung in unterirdischen Lagerstätten (CCS). Bei Kombination aller realisierbaren Maßnahmen auf globaler Ebene ließen sich jährlich Milliarden Tonnen CO2 aus der Luft binden. Die potenziellen Risiken überschatten jedoch oftmals deren Nutzen. Die unterirdische Deponierung in Gesteinsschichten beispielsweise erhöht dort den Porendruck und kann unter Umständen zu Instabilität und schwachen Erdbeben führen. Ein Austritt größerer Mengen eingelagerten Kohlendioxids hätte schwerwiegende Folgen für Grundwasser und Atemluft. Ob die Klimaziele ohne CCS erreichbar sind, bleibt strittig. Unser Hauptziel ist die zeitnahe Verringerung von Treibhausgasemissionen. 12

16 4. Interessenkonflikte Geo-Engineering Unter Geo-Engineering, auch Climate Engineering genannt, werden alle Maßnahmen zusammengefasst, die auf eine direkte Beeinflussung des Klimas abzielen. Dazu soll in den Energiehaushalt der Atmosphäre eingegriffen werden. Geschehen kann dies neben den Techniken der negativen Emissionen auch durch Beeinflussung der Sonneneinstrahlung (Solar Radiation Management, SRM). Was bei Vulkanausbrüchen auf natürliche Weise geschieht, nämlich die partielle Abschirmung durch ausgestoßene Aerosole, kann auch auf künstlichem Weg erzeugt werden. Um den Effekt zu imitieren, kann Schwefelsäure in großen Mengen in die Stratosphäre injiziert werden. Einfallende Strahlung würde so zurück ins All reflektiert werden. Die Verweilzeit der Tröpfchen beläuft sich dort auf ein bis zwei Jahre, weiter unten beträgt sie weniger als eine Woche. Sämtliche Folgen zukünftiger Technologien müssen in Forschungsprojekten untersucht werden. Skepsis ist trotzdem angebracht, da die Temperaturen zwar sinken würden, die Methode möglicherweise aber auch für weniger Niederschläge sorgen würde. Eine Reduktion der Treibhausgase wird hierdurch nicht erreicht, lediglich eine kurzfristige Abkühlung der Atmosphäre. Andere Konzepte beabsichtigen, ähnliche Effekte durch künstliche Wolkenbildung oder gar weltraumtaugliche kleine Sonnensegel hervorzurufen. Geo-Engineering darf keinesfalls die Verantwortung für die Eindämmung der Ursachen des Klimawandels von unseren Schultern nehmen! Fazit Bei all diesen Verfahren müssen sämtliche Folgen, positive wie negative, in Forschungsprojekten umfassend untersucht werden. Ohne genaue Kenntnis der Risiken können sie neue Probleme schaffen, statt vorhandene zu lösen. Je später wir uns mit diesem Thema auseinandersetzen, desto schlechter stehen unsere Chancen, wenn wir erst einmal darauf angewiesen sind. Es ist wichtig, in einer ergebnisoffenen Auseinandersetzung alle technischen Möglichkeiten in Betracht zu ziehen. Vielversprechendes müssen wir fördern, Riskantes dagegen vermeiden. Trotz der potentiellen Möglichkeiten zukünftiger Technologien dürfen wir nicht das Hauptziel, die zeitnahe Verringerung von Treibhausgasemissionen, aus den Augen verlieren. Entsprechende Vorgehen sind also nur als ergänzende Maßnahmen zu sehen. Forderungen Investitionen in vielversprechende Speichertechnologien fördern Bereitstellung von Forschungsgeldern für vielversprechende Technologien Offene und verantwortungsbewusste Diskussion über Möglichkeiten der CO2-Bindung als ergänzende Maßnahmen. 13

17 5. Kernenergie Kernenergie und Atomkraft sind hoch emotionalisierte Themen, denen wir uns jedoch äußerst sachlich annehmen wollen. Wie Kohle und Gas gehört Kernenergie zu den Basislast-Primärenergiequellen, die unseren Bedarf an Energie unabhängig von Witterungsbedingungen sichern. Risiken der Kernspaltung Die schweren Unfälle in Kernkraftwerken, insbesondere in Tschernobyl und Fukushima, haben gezeigt, dass Kernkraft eine sehr komplexe und äußerst gefährliche Art der Energieerzeugung ist. Ist eine Kernschmelze erst einmal eingetreten, lassen sich die Auswirkungen nur noch begrenzen. Notwendige Maßnahmen müssen in kürzester Zeit getroffen werden, um schlimmere Folgen zu verhindern. Gelingt dies nicht, treten Brennstoff, Spaltprodukte und radioaktive Gase aus mit schwerwiegenden Folgen für die Umwelt. Durch die hohen Temperaturen im Kühlwassersystem besteht im Falle des Kontrollverlustes Explosionsgefahr. Wir nehmen uns der Themen Kernenergie und Atomkraft sachlich an. Bislang müssen in Kernkraftwerken die eingesetzten Brennstäbe nach einigen Jahren ausgetauscht werden, da sie ihre Struktur verändern und brüchig werden. Dadurch lassen sich nur etwa 3 bis 5% des eigentlichen Brennstoffs nutzen. Der Rest wird zu radioaktivem Abfall. Die Endlagerung der langlebigen Spaltprodukte ist Thema vieler Diskussionen und bis heute nicht geklärt. Wir hinterlassen nachfolgenden Generationen Unmengen strahlender Rückstände mit Halbwertszeiten, die außerhalb des menschlichen Vorstellungsvermögens liegen. Es gibt aber bereits Ansätze, die aktivsten Rest- Elemente in kurzlebige Spaltprodukte zu verwandeln, Transmutation genannt. Die aus dieser Technologie hervorgehenden Reste müssen für einen erheblich kürzeren Zeitraum endgelagert werden. Forschungen zu diesem Verfahren möchten wir unterstützen. Einige Spaltprodukte wie Plutonium oder Uran-235 stellen zudem eine Bedrohung dar, weil sie für den Bau atomarer Sprengwaffen missbraucht werden können. Die Gefahr eines nuklearen Konfliktes steigt deutlich mit der Verfügbarkeit von waffenfähigem Spaltmaterial. Das ist neben dem Klimawandel eine weitere ernstzunehmende Bedrohung der Erde! Die Gefahr, dass europäisches, insbesondere deutsches, Spaltmaterial in falsche Hände kommt, ist vergleichsweise gering. Eine größere Gefahr geht vom Betrieb der Kernkraftwerke beispielsweise in Nordkorea oder dem Iran aus. Die Kontrolle durch die International Atomic Energy Agency (IAEA) muss konsequent erfolgen und die Organisation in ihren Kompetenzen deutlich gestärkt werden. Zum Vergleich der gesundheitlichen Risiken der verschiedenen Energiequellen wird gelegentlich die Mortalitätsrate herangezogen. Die Mortalität im Bezug auf Energieerzeugung gibt an, wie viele Todesfälle pro erzeugter Menge Energie auftreten. Dafür werden direkte und indirekte Folgen von Rohstoffgewinnung, Verarbeitung, Transport, der tatsächlichen Nutzung und entstehenden Abfälle samt Lagerung berücksichtigt. Atomkraft besitzt neben der Windkraft die mit Abstand geringste Mortalität mit 0,04 Todesfällen pro TWh (zum Vergleich: Kohle kommt auf 100 Todesfälle). 14

18 4. Interessenkonflikte Die Risikodaten für den Einfluss von Strahlung auf die Häufigkeit von Krebserkrankungen sind im Wesentlichen durch Studien im Zusammenhang mit hoher Strahlungsbelastung beispielsweise durch die unmittelbaren Folgen im Falle eines GAUs oder bei beruflich strahlenexponierten Personen bekannt. Die Auswirkungen niedriger Strahlendosen sind umstritten. Welches Erkrankungsrisiko hingegen von sehr niedrigen Strahlungsdosen ausgeht (<100 msv), ist nicht leicht zu ermitteln und daher auch in der Fachwelt umstritten. Das liegt auch daran, dass bei niedrigen Strahlendosen nicht vom Krankheitsbild auf die Ursachen der Krankheit geschlossen werden kann. Es gibt Modelle, die das Risiko in diesem Bereich beschreiben: Das LNT-Modell (Linear No Treshold), das oft von Kernkraftgegnern herangezogen wird, nimmt einen vollständig linearen Zusammenhang zwischen Krebsraten und Strahlungsdosis ohne unteren Grenzwert an. Hierbei wird angenommen, dass es für die Häufigkeit der gesundheitlichen Schäden statistisch unerheblich ist, ob viele Menschen einer niedrigen Strahlendosis oder wenige Menschen einer hohen Strahlungsdosis ausgesetzt werden. Die statistische Unsicherheit ist jedoch sehr hoch, wenn sehr kleine Wahrscheinlichkeiten (hier Krebsrisiko) mit sehr großen Zahlen (hier Bevölkerungsgruppen) multipliziert werden. Andere krebsfördernde Ursachen können daher nicht ausgeschlossen werden. Menschen sind zudem ständig einer geringen ionisierenden Strahlung ausgesetzt. Eine Rolle spielen hier u.a. kosmische Strahlung, UV-Strahlung durch Sonnenexposition, medizinische Röntgenstrahlung oder Strahlung durch Radon in unterirdischen Räumen wie Kellern. Ein kausaler Zusammenhang zwischen den Ursachen von Krebserkrankungen und Strahlungsquelle kann bei sehr niedrigen Dosen daher nicht hergestellt werden. Man kann hier nicht von wissenschaftlich begründeter Risikoabschätzung sprechen. Mit dem ZEP-Modell (Zero Equivalent Point) wird angenommen, dass es eine Grenze gibt, unterhalb derer ein kausaler Zusammenhang zwischen Strahlendosis und Krebserkrankung nicht nachweisbar ist. Wenn das LNT-Modell aber dennoch als Begründung für die Abschaltung von Kernkraftwerken genutzt wird, muss sie nicht unabhängig davon gelten, aus welcher Quelle die Strahlung stammt? Muss man dann nicht auch ein Verbot von Langstreckenflügen, den Abriss von Häusern mit Kellerräumen mit entsprechenden Radonkonzentrationen, die Regelung der Sonnenexposition von Menschen und sogar die Umsiedlung von Menschen aus Regionen, in denen eine erhöhte natürliche Strahlendosis messbar ist, fordern? Eine untere Grenze ist also durchaus sinnvoll, um solche Mutmaßungen auszuschließen. Auch wenn wir eine deutlich höhere Gefahr durch Spätfolgen eines Atomunfalls annehmen würden, Alternativen zur Kernenergie müssen auf lange Sicht weniger gefährlich sein. Kohlekraftwerke sind es nicht! Alternativen zur Kernenergie müssen weniger gefährlich sein. Es bedarf einer sachlichen Abwägung von Nutzen, Risiken und Kosten der verschiedenen Energiequellen, um bis 2030 den erfolgreichen Kohleausstieg zu gewährleisten und CO2-Emissionen nachhaltig zu verringern. 15

19 4. Interessenkonflikte Grüne Kernkraft Neue Kernkraftwerke der Generation IV werden aufgrund ihres niedrigen Risikopotentials und der umweltschonenden Funktionsweise auch als Grüne Kernkraftwerke bezeichnet. Diese lassen durch ihr spezielles Wirkprinzip schon aus physikalischen Gründen keine Kernschmelze zu. Sie können bereits verwendete Brennstäbe wiederholt nutzen, sodass die Spaltprodukte kurzlebiger sind und somit kein Endlager benötigen. Diese Kernreaktoren gelten als inhärent sicher, da aus physikalischen Prinzipien heraus ein Unfall mit großem Schadensausmaß (wie eine Kernschmelze) nicht möglich ist. Bei Generation-IV-Kernkraftwerken ist eine Kernschmelze nicht möglich. Flüssigsalzreaktor Beim Flüssigsalzreaktor, englisch Molten Salt Reactor (MSR) werden keine anfälligen Brennstäbe verwendet, da das Brennmaterial in flüssigem Zustand vorliegt. Der Reaktor besteht aus Salzlösungen (Thorium- und Uranfluoride). Thorium-232 ist ein nicht spaltbares, sehr schwach radioaktives Material. Durch Bestrahlung mit Neutronen entsteht Thorium-233, aus welchem wiederum Uran-233 erbrütet wird. Uran-233 absorbiert ein Neutron und spaltet sich in zwei kleinere Kerne (beispielsweise Strontium-93 und Xenon-137, zusätzlich 3 freie Neutronen). Eines der Neutronen wird erneut von Thorium-232 absorbiert, womit der Kreislauf von Neuem beginnt. Während dieses Prozesses werden große Mengen Wärmeenergie frei, die den Reaktor auf eine Betriebstemperatur von über 600 C bringen. Bei steigenden Temperaturen nehmen die freien Neutronen zu sehr an Geschwindigkeit zu, um vom Kernbrennstoff absorbiert werden zu können. Damit wird kein neues Brennmaterial erbrütet und die Temperatur sinkt wieder. Ein zusätzliches Kühlsystem ist nicht nötig. Im Falle einer schwerwiegenden Beschädigung, wie sie etwa durch eine Naturkatastrophe hervorgerufen werden könnte, klingt die Kettenreaktion mangels Neutronen ab. Der Reaktor reguliert sich also aus physikalischen Gründen selbstständig und ist damit inhärent sicher. Durch das eingesparte Kühlsystem können die Reaktoren unter atmosphärischem Druck operieren. Das zusätzliche Betriebsrisiko durch hohe Drücke entfällt damit ebenfalls. Kernwaffenfähige Spaltprodukte werden für diesen Zyklus gebraucht und können nicht entnommen werden, da der Reaktor andernfalls zum Stillstand kommt. Die langlebigen Spaltprodukte verbleiben im Kern, bis auch sie gespalten werden und nahezu komplett verbraucht sind. Über 99% des Kernbrennstoffs werden genutzt und es entsteht somit fast kein radioaktiver Restmüll im Gegensatz zu den Kernkraftwerken, die bisher im Einsatz sind. Die kurzlebigen Spaltprodukte können im laufenden Betrieb entnommen werden, was die für diesen Zweck bisher notwendige Abschaltung überflüssig macht. Zu diesen Spaltprodukten gehören unter anderem das für die Medizin wertvolle Molybdenum-99, Thorium-229 für die Alpha-Therapie- Krebsbehandlung, Radiostrontium Sr-90, Xenon und seltene Erden wie Neodym. Flüssigsalzreaktoren können klein und modular gebaut werden und eignen sich wegen der hohen Betriebstemperaturen zusätzlich ideal zur Fernwärmeversorgung. Natürliches Thorium ist auf der Erde fast dreimal so häufig wie Uran vorhanden. Damit könnten Reaktoren auf Thorium-Basis den weltweiten Energiebedarf deutlich länger decken. Außerdem sind die Vorkommen nicht örtlich beschränkt, sodass keine Rohstoff- Abhängigkeiten entstehen können (wie bei Rohöl). 16

20 4. Interessenkonflikte Dieses Konzept ist nicht neu. Die Frage ist also: Warum werden stattdessen die risikoreicheren Druckwasserreaktoren genutzt, wenn hier eine nahezu ideale Lösung vorliegt? Und warum wird die Forschung mit Ausnahme von China weltweit nirgends mehr gefördert? In den 50er Jahren wurde die Technik nicht weiter untersucht, da diese zur Gewinnung von waffenfähigen Spaltprodukten nicht geeignet ist. Da Uranminen, Anreicherungsanlagen und Brennelementeherstellung durch den MSR überflüssig werden, und weil der Umstieg und die dazu notwendige Forschung deutlich teurer ist, als bei bestehenden AKWs zu bleiben, ist es fraglich, ob die Atomlobby als private Wirtschaft eine Interesse daran hat, MSR, oder Generation-IV-Kernkraftwerke im allgemeinen zu fördern, wie oft behauptet. Kernfusionsreaktoren Im Gegensatz zu den bisherigen Kernkraftanlagen, die auf der Spaltung eines Kerns beruhen, wird die Energie in Fusionsreaktoren aus der Verschmelzung von Atomkernen gewonnen auf die gleiche Weise, wie Sterne Energie produzieren. Ein Deuterium-Tritium-Gasgemisch dient als Brennstoff. Um die Fusion in Gang zu bringen, wird eine Zündtemperatur von 100 bis 150 Millionen Grad benötigt. Bei diesen Temperaturen befindet sich das Gasgemisch in einem Zustand, der sich Plasma nennt. Hier sind die Atomkerne und Elektronen voneinander getrennt. Es gibt keine Materialien, die diese Temperatur aushalten. Da das Plasma aber aus geladenen Teilchen besteht, kann es durch sehr starke Magnetfelder davon abgehalten werden, die Wände des umschließenden Gefäßes zu berühren. Bei der Fusionsreaktion entstehen geladene Heliumkerne, die vom Magnetfeld eingeschlossen werden. Die entstehende Energie wird gepulst an das Plasma abgegeben. Das Plasma heizt sich selber auf, und die externe Wärmezufuhr kann abgeschaltet werden. Das Plasma brennt ab jetzt wie bei Sternen selbständig weiter. Kernfusion funktioniert, als hätten wir Sterne auf der Erde. Was sind die Vorteile? Der Reaktor enthält keine Energiequellen, die beim Störfall den Reaktor zerstören könnten. Daher ist auch diese Art von Kernreaktor inhärent sicher. Klimaschädliche Emissionen treten ebenfalls nicht auf. Der Brennstoff ist nahezu unbegrenzt verfügbar und könnte einen wesentlichen Beitrag zur Energieversorgung der Zukunft leisten. Die durch die Neutronen aktivierten Wände des Plasmagefäßes müssen nach Betriebsende des Reaktors zwischengelagert werden. Da die Strahlung der Wände aber kurzlebig ist (ca. 100 Jahre), wird auch hier kein Endlager benötigt. Es entsteht kein kernwaffenfähiges Material. Die Reaktoren lassen sich optimal in ein Stromversorgungsnetzwerk einbinden, beispielsweise als Pufferung in das Verbundsystem aus witterungs- und windabhängigen erneuerbaren Energien. Kernfusionreaktoren könnte auch zur Wasserstofferzeugung genutzt werden. 17

21 4. Interessenkonflikte Bisherige Forschung und ein Ausblick 1983 gelang es zum ersten Mal in der europäischen Gemeinschaftsanlage JET (Joint European Torus), mit diesem Prinzip Energie freizusetzen wurde die Hälfte der Energie erzeugt, die eingesetzt wurde. Es entstand zwar, wie in diesem Stadium der Entwicklung auch erwartet, nicht mehr Energie als reingesteckt wurde, es ging in diesem Forschungsprojekt aber darum zu zeigen, dass es prinzipiell möglich ist, Energie mittels Fusion zu erzeugen. Damit wurde ein wichtiger Meilenstein in der kommerziellen Nutzung von Kernfusion erreicht. Es gibt verschiedene Konzepte für Fusionsreaktoren. Tokamak-Anlagen wie JET, die gepulst arbeiten, oder Stellaratoren, die im kontinuierlichen Betrieb arbeiten. Der Vorteil kontinuierlichen Betriebs steht aber einer extrem komplexen Form der benötigten Magnetspulen entgegen. Mit Wendelstein 7-X, einem Projekt, das 2015 in Greifswald im Betrieb ging, soll gezeigt werden, dass es auch mit diesem Prinzip möglich ist, Plasma einzuschließen und im Gleichgewicht zu halten. Energieerzeugung ist hier allerdings nicht das Ziel. Die Utopie von Sternen auf Erden kommt uns wegen eines einmaligen Beispiels von internationaler Zusammenarbeit ein ganzes Stück näher: durch das Projekt ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) beschlossen der damalige sowjetische Generalsekretär Gorbatschow, der französische Präsident Mitterrand und der US-Präsident Reagan gemeinsam die Umsetzung dieses Projektes. Die Forschung begann 1988 im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Garching. Die internationale ITER-Organisation wurde 2007 in Cadarache im Süden Frankreichs gegründet. Inzwischen beteiligen sich Europa, Japan, Russland, China und Südkorea, USA und Indien. Man hofft, 2025 Plasma erzeugen zu können. Ziel ist es, 2050 mit dem Folgeprojekt DEMO Energie zu erzeugen. Vielleicht mit den besseren Eigenschaften des Stellarators wenn die Theorien bis dahin bewiesen werden können. Wenn wir weiter in die Erforschung der Fusion investieren, könnte 2050 das erste kommerzielle Kernfusionskraftwerk in Betrieb gehen könnten diese kleinen Sonnen auf Erden 20 bis 30 Prozent des weltweiten Strombedarfs decken. Fazit Grüne Kernenergie ist klimaneutral und umweltfreundlich und könnte eine wesentliche Rolle bei der Eindämmung des Klimawandels spielen. Bis 2100 könnten bis zu 50% der benötigten Energie durch Kernfusion und Kernspaltung abgedeckt werden. Die Leistung von Wind- und Solarenergie variiert sehr deutlich über Tag, Monat und Jahr. Kohlekraftwerke dagegen arbeiten 90% der Zeit mit voller Leistung. Man benötigt sechs Solarkraftwerke und vier Windkraftwerke, um zuverlässig die gleiche Energiemenge zu erzeugen wie ein vergleichbares Kohlekraftwerk. Im Vergleich könnten Gas- und Kernenergie zusammen bei 90% maximaler Leistung arbeiten und somit Kohle direkt ersetzen. Ein Wasserkraftwerk könnte zu Spitzenzeiten bei 100% der maximalen Leistung und sonst bei 40% der maximalen Leistung arbeiten. 18