Die Nuklearkatastrophe von Fukushima im März 2011 löste grosse Umwälzungen in der Energiepolitik mancher Länder aus, nicht zuletzt in der Schweiz. Dagegen könnten China, Indien und der Nahe Osten weiter stark auf Atomstrom setzen.
Verfasst von Leonid Leiva
In Japan selbst, Europa und den USA stehen die Zeichen heute, neun Jahre nach dem Unglück, auf eine Abkehr von der Kernenergie. In Europa stossen AKW aufgrund politischer Entscheide, verschärfter Sicherheitsvorschriften und ökonomischer Widrigkeiten auf steifen Gegenwind. Diesem Trend in westlichen Ländern steht jedoch ein kräftiger Ausbau der nuklearen Stromerzeugung in China gegenüber.
Das Reaktorunglück von Fukushima im Frühling 2011 wirkt sich bis heute auf die globalen Aussichten der Nuklearindustrie aus. In Japan selbst sind in der Zwischenzeit nur neun Reaktoren wieder gestartet. 28 Reaktoren bleiben jedoch seit dem Unfall abgeschaltet. Es ist noch unklar, wie die japanische Regierung die Kernenergie in ihre zukünftige Energiepolitik integrieren wird.
Die jüngsten Zahlen zeigen jedenfalls, dass sich die globale Atomstromindustrie noch nicht ganz vom Fukushima-Schock erholt hat. In den 31 Kernenergienationen sind aktuell (Stand Anfang 2020) 415 Reaktoren in Betrieb, wie der World Nuclear Industry Status Report 2019 berichtet. Die Statistiken der Internationalen Atomenergie-Organisation (IAEA) geben 454 Reaktoren an, aber dies schliesst die seit längerer Zeit, obwohl nicht endgültig abgeschalteten Reaktoren ein. Zum Vergleich: Im Jahr 2010 belief sich die Zahl weltweit laufender Reaktoren auf 437. Die Anzahl in Bau befindlicher Kernreaktoren ist in den letzten vier Jahren stetig zurückgegangen. Aktuell sind gemäss IAEA weltweit 46 Reaktoren in Bau (rund ein Drittel davon in China), Ende 2013 waren es 68. Im Jahr 2018 gab es auf der ganzen Welt nur fünf AKW- Baustarts, und zwei neue AKW-Inbetriebnahmen, während drei Reaktoren endgültig abgeschaltet wurden. Zwei AKW-Neubauprojekte wurden bereits 2017 aufgegeben. Die globale Atomstromproduktion nahm im Jahr 2019 gegenüber dem Vorjahr nur unbedeutend zu, das Wachstum war nur darauf zurückzuführen, dass die Erzeugung in China um 24 % zulegte. Im Rest der Welt nahm die Nuklearstromerzeugung um 0.4 % ab. Zum Vergleich: In demselben Zeitraum nahm die Produktion aus der Windkraft um 17 %, jene aus der Solarenergie um 35 % zu. Der Anteil von Atomstrom an der globalen Stromerzeugung stagniert seit Jahren bei rund 11 %, nachdem er 1996 das Höchstniveau von 17.5 % erreicht hatte.
In Europa jedenfalls befindet sich die Kernenergie klar auf dem Rückzug. Die europäische Atomstromproduktion hat gemäss Daten der OECD seit 2011 um rund zehn Prozent von rund 860 Terawattstunden auf 770 Terawattstunden abgenommen. Deutschland schaltet sämtliche AKW voraussichtlich bis 2022 ab, Frankreich als grösste Kernenergie-Nation Europas und zweitgrösste weltweit hinter den USA will den Anteil von Atomstrom an der Elektrizitätsversorgung bis 2050 von heute 75 Prozent auf 50 Prozent senken. Belgien, wo AKW 50 Prozent der Stromproduktion liefern, plant den Ausstieg aus der Kernenergie bis 2025. Und in der Schweiz dürfen die bestehenden Kernkraftwerke noch so lange betrieben werden, wie sie sicher sind. Neubauten sind aber verboten. Und ein ähnliches Bild präsentiert sich in den USA. Hier wurde 2016 das erste AKW seit 20 Jahren in Betrieb genommen. Es war übrigens seit 43 ahren in Bau. Doch bis 2040 wollen mehrere Energieversorger einen Teil ihrer laufenden Atommeiler vorzeitig vom Netz nehmen. Ein wichtiger Grund dafür ist in den USA die zunehmende Konkurrenz durch andere Energieträger wie Erdgas und Kohle, aber auch Solar- und Windkraft, deren fallende Preise immer mehr Marktanteile von der Kernenergie wegnehmen.
Ein im Herbst 2017 veröffentlichter Bericht der US-amerikanischen Energy Information Administration (EIA) sagte voraus, die globale nukleare Stromerzeugungskapazität würde in den nächsten 10 Jahren zunehmen – vor allem aufgrund der AKW-Neubauten in China, Indien und dem Nahen Osten. Laut EIA-Bericht würden Bevölkerungs- und Wirtschaftswachstum in diesen Ländern zu einer wachsenden Stromnachfrage führen. Dieser steigende Strombedarf würde eine wichtige Rolle bei der Entscheidung für den Bau neuer AKW spielen.
In der Tat führt China zurzeit die Liste der Nationen an, in denen die Kernenergie als eine wichtige Säule der Energieversorgung in der nahen Zukunft angesehen wird. Die chinesische Regierung sieht im Atomstrom und in den Erneuerbaren die Alternativen, um ihre Abhängigkeit vom Kohlestrom zu reduzieren. Im Jahr 2017 wurden in China zwei neue AKW fertig gebaut. Drei weitere AKW wurden in der ersten Hälfte von 2018 in Betrieb genommen, wobei zwei davon stark verzögerte AKW-Bauten waren. Das Land erwägt seit Februar 2019 den Neubau weiterer vier Reaktoren und zählt Mitte 2019 insgesamt 46 Kernreaktoren mit einer Kapazität von 44 Gigawatt. In Bau befinden sich in China elf Reaktoren mit einer Leistung von rund zehn Gigawatt. Damit entfallen auf China fast ein Drittel aller weltweit entstehenden AKW-Neubauten. Bis 2024 soll Chinas AKW-Flotte gemäss Einschätzung der EIA eine Erzeugungskapazität von 58 Gigawatt aufweisen. Und bis zum Jahr 2032 würde China sogar die USA als das Land mit dem weltweit grössten Kernreaktorpark ablösen. Die Vereinigten Staaten verfügen heute über 99 kommerzielle Kernreaktoren mit einer Nennleistung von 100 Gigawatt. Aber bis 2040 wird mit einem Rückgang des US-amerikanischen nuklearen Kraftwerkparks auf eine Kapazität von rund 88 Gigawatt gerechnet, weil manche Betreiber einige ihrer Werke vor dem Ende der geplanten Laufzeit abschalten würden.
Hinter China sehen die Autoren der EIA-Studie Indien als das Land mit dem zweitgrössten Atomstrom-Wachstumspotenzial an. Indien ist gemäss den EIA-Prognosen die Nation mit dem grössten zu erwartenden Anstieg in der Stromnachfrage weltweit. Indiens AKW-Park wird derzeit durch sechs laufende Neubauten von 22 auf 28 Kernreaktoren ausgebaut. Damit soll die nukleare Stromerzeugungskapazität von 5.3 Gigawatt auf 9.1 Gigawatt anwachsen. Durch ein Abkommen mit Russland will Indien zudem einen bestehenden KKW um zwei neue Reaktoren ausbauen.
Ebenfalls auf dem Vormarsch sei die Kernenergie im Nahen Osten. Die nukleare Stromerzeugungskapazität in der Region werde sich voraussichtlich von 3.6 Gigawatt im Jahr 2018 auf 14.1 Gigawatt bis zum Jahr 2028 beinahe vervierfachen. Der Ausbau von Nuklear-Kapazitäten im Nahen Osten ist weitgehend auf Länder zurückzuführen, die ihre Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern wollen. Im vergangenen Jahr wurde 97 % der Stromerzeugung in der Region über die Nutzung von fossilen Energieträgern erzielt. Die restlichen drei Prozent entfielen auf die Kernkraft und erneuerbare Energiequellen. Die Nahost-Länder wollen durch die vermehrte Nutzung von nuklearer Energie einen Teil der steigenden Elektrizitätsnachfrage infolge des Bevölkerungs- und Wirtschaftswachstums decken. Die EIA prognostiziert, dass die Stromnachfrage in der Region bis 2028 um 30 % steigen wird. Diese Wachstumsrate ist höher als die durchschnittliche globale Wachstumsrate von 18 %.
Die Vereinigten Arabischen Emirate (VAE) sind als einziges Nahost-Land bereits heute dabei, Kernenergie-Kapazitäten aufzubauen. Mit dem Baustart seines ersten AKW im Jahr 2012 und den geplanten sukzessiven Zubau von 5.4 Gigawatt nuklearer Kapazität bis 2020 trägt das Land gegenwärtig das Gros des kurzfristigen nuklearen Wachstums in der Region. Die VAE setzen dabei auf südkoreanische Technologie. Der Iran, der im Jahr 2011 das erste AKW im Nahen Osten in Betrieb nahm, baut bereits sein zweites AKW mit einer Leistung von 1.8 Gigawatt und soll dieses voraussichtlich bis 2026 ans Netz anschliessen. Pläne zum Bau eines aus zwei Reaktoren bestehenden AKW-Neubaus schreiten auch in Jordanien voran. Ebenfalls als neues Mitglied im internationalen Klub der Kernenergie-Nationen will Saudi Arabien in den nächsten fünfzehn Jahren siebzehn neue Kernkraftwerke bauen.
Die Türkei hat im April 2018 den offiziellen Startschuss für ihren ersten zivilen Atomreaktor gegeben. Technologie-Lieferant für die nukleare Premiere ist in diesem Fall Russland. Das erste AKW auf türkischem Boden wird vom russischen Staatskonzern Rosatom gebaut. Mit einer geplanten totalen Leistung von 4.8 Gigawatt soll es ab 2023 Strom liefern. Ein französisch-japanisches Konsortium soll ein zweites türkisches AKW bauen, und China soll die Technologie für einen dritten AKW-Neubau in der Türkei bereitstellen.
Während vor allem in Asien immer grössere Kernkraftwerke geplant und gebaut werden, erlebt eine gegenläufige Idee, die bereits in den 1950er Jahren erstmals vorgeschlagen wurde, einen erneuten Aufschwung. Die Rede ist von sogenannten Kleinen Modularen Reaktoren (englisch: small modular reactors, SMR). Diese sollen das Problem der hohen Investitionskosten von AKW lösen. In der Tat sind die SMR viel kleiner als konventionelle Kernkraftwerke und können daher zu viel tieferen Kosten gebaut werden. Die SMR würden in Fabrikhallen vorgefertigt und auf der Baustelle zusammengesetzt. Das würde die Produktionskosten durch Serienfertigung der vorgefertigten Komponenten senken. Doch Skeptiker zweifeln daran, dass SMR unter dem Strich tatsächlich zu einer Kostenreduktion führen. Denn um die gleiche Stromproduktion zu erreichen, müsste man mit dem SMR-Konzept mehr kleine Reaktoren bauen, und jeder dieser kleinen Reaktoren würde ein eigenes System für Steuerung und Sicherheit benötigen. In der Tat zeigen Statistiken des US-amerikanischen Nuclear Energy Institute, dass die Gestehungskosten für Strom aus AKW sinken, wenn die Kraftwerke grösser werden. Ein anderes Argument der Befürworter von SMR betrifft die Sicherheit: Im Fall einer Störung würden die kleineren Reaktoren mit ihrem entsprechend kleineren Kernbrennstoffinventar ein viel geringeres Umweltrisiko darstellen als grosse AKW.
Angesichts der zunehmenden Beliebtheit der Kernenergie in Ländern wie China stellt sich die Frage, ob die Kosten von Atomstrom tatsächlich so hoch sind, dass diese Energieform keine Zukunftschancen mehr hätte. Ein über 700 Seiten starker Bericht unter der Leitung von Forschenden des Paul Scherrer Instituts hat kürzlich die Gestehungskosten von Strom aus verschiedenen Erzeugungstechnologien unter die Lupe genommen. Kernkraftwerke wie sie zurzeit in Asien gebaut werden, schneiden dabei unter den preisgünstigsten Optionen ab, wenngleich die Berechnungen die Kosten für Stilllegung der Werke und Entsorgung der Abfälle nicht miteinbeziehen. Marianne Zünd, Leiterin der Abteilung Medien und Politik am Bundesamt für Energie BFE sieht wichtige Unterschiede zwischen den Rahmenbedingungen in Asien und Europa, die gegen die Kernenergie in unserem Kontinent sprechen.
Wegen der stark gestiegenen Anforderungen an die Sicherheit und der komplexen Verfahren zum Bau solcher Anlagen, können neue KKW in Europa unter marktwirtschaftlichen Bedingungen kaum mehr gebaut werden. Die hohen Investitionskosten machen neue KKW derzeit weder rentabel noch wettbewerbsfähig.
Marianne Zünd, Bundesamt für Energie BFE
Sie verweist auf das derzeit in Bau befindliche britische KKW Hinkley Point C, welches laut Zünd nur dank hoher Subventionen erstellt werden kann. «Dem Werk», so Zünd weiter, «wurden staatliche Bürgschaften für Darlehen sowie ein für 35 Jahre garantierter Abnahmepreis zugestanden, der weit über dem Grosshandelspreis liegt. Die Baukosten werden auf umgerechnet rund 31 Milliarden Franken geschätzt.» Auch die Baukosten der neuen Druckwasserreaktoren in Finnland und Frankreich seien sehr hoch. Die beiden prominenten europäischen Werke haben in den letzten Jahren die Abschätzung ihrer Baukosten stetig nach oben korrigieren müssen. «Inzwischen belaufen sie sich auf umgerechnet rund 11 Mrd. Franken pro Werk», gibt Zünd an. Die Stromproduktion werde entsprechend teuer. «Ausserdem sind in diesen Investitionskosten die Kosten für die sichere Entsorgung der radioaktiven Abfälle nicht eingerechnet. Wie sie an den in der Schweiz regelmässig durchgeführten Kostenstudien für die Stilllegung und Entsorgung sehen, steigen diese Kosten tendenziell auch kontinuierlich an», bemerkt Zünd.
Mit der Annahme des neuen Energiegesetzes, das seit Anfang 2018 in Kraft ist, können in der Schweiz keine neuen KKW mehr gebaut werden.
Marianne Zünd, Bundesamt für Energie BFE
In Bezug auf die Schweiz sei die Frage nach den Kosten hingegen ohnehin irrelevant. Dazu Marianne Zünd: «In der Schweiz stellt sich die Frage nach den Investitionskosten in neue Kernkraftwerke aus politischen Gründen nicht mehr: Mit der Annahme des neuen Energiegesetzes, das seit Anfang 2018 in Kraft ist, können in der Schweiz keine neuen KKW mehr gebaut werden. Bereits im Vorfeld der Abstimmung haben die Konzernchefs von Alpiq, Axpo und BKW im Oktober 2016 beschlossen, ihre Rahmenbewilligungsgesuche zurückzuziehen, die sie 2008 für Ersatzkraftwerke beim Bund eingereicht hatten. Dieser Rückzug erfolgte vorwiegend aus wirtschaftlichen Gründen.»
Zünd anerkennt jedoch das fortwährende Engagement des Bundes in der Kernenergieforschung. Diese ziele schwerpunktsmässig auf Sicherheitsfragen (regulatorische Sicherheitsforschung) sowie im Bereich der radioaktiven Abfälle. Die Kernenergieforschung in der Schweiz trage auch dazu bei, dass für die Restlaufzeit der Schweizer Kernkraftwerke, die Phase des Rückbaus und auch für die Entsorgung der radioaktiven Abfälle noch während Jahrzehnten genügen Fachkräfte im Land verfügbar seien. Die aktive Forschung ermöglichte auch, die weltweiten Entwicklungen auf dem Gebiet der Kerntechnik zu verfolgen. «Derzeit werden international einige neue Kerntechnologien erforscht und entwickelt. Ob diese für die Schweiz später interessant werden könnten, lässt sich heute noch nicht sagen. Wichtig ist jedoch, dass die Schweiz solche Entwicklungen eng verfolgt, was nur mit aktiver eigener Forschung möglich ist. Dazu gehört auch die Kernfusion», sagt Zünd.
Die Aufwendungen der öffentlichen Hand für die Kernenergieforschung und Pilot- und Demonstrationsprojekte in den Jahren 2012 bis 2017 sind nachfolgend aufgelistet. Die Angaben stammen aus den entsprechenden Energieforschungs- und Innovations-Berichten (die Zahlen für 2018 werden derzeit erhoben):
Anzahl aktiver Reaktoren weltweit
Mycle Schneider, Antony Froggatt
EIA
EIA-Bericht
UVEK
Aktuelle Abschätzung der Kosten für Stilllegung und Entsorgung Schweiz
Bundesamt für Energie BFE
Gestehungskosten von Strom aus verschiedenen Erzeugungstechnologien
Als Mitarbeiter der Faktor Journalisten (bis Januar 2019 ) verfasste Leonid Leiva zahlreiche Beiträge für Energie-Experten. Heute ist er Kommunikationsspezialist am IBM Forschungszentrum in Rüschlikon.
