Atomstrom klimaschonend, selten lohnend

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ESYS-Experten über die Zukunft der Kernenergie

Deutschland steigt im Jahr 2022 aus der Atomenergie aus, das steht fest. Im Gegenzug setzen Länder wie China, Russland und Japan verstärkt auf Kernkraft im Energiemix. Welche Rolle spielt die Kernenergie also für die künftige Weltstromerzeugung – und fürs Klima? Mit dem neuen Publikationsformat „Kurz erklärt!“ gibt das Akademienprojekt „Energiesysteme der Zukunft“ (ESYS) klare Antworten auf die Frage: „Welche Bedeutung hat die Kernenergie für die künftige Weltstromerzeugung?“– so eine am 13.05.2019 veröffentlichte gemeinsame Medienmitteilung von acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina und Union der deutschen Akademien der Wissenschaften.

AKW Neckarwestheim – Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft für Solarify

Die Kurzstudie kommt zu dem Schluss, dass Kernenergie in Zukunft kaum noch konkurrenzfähig sein wird. Die Reaktoren lohnen sich nur im Dauerbetrieb, die Investitionskosten sind aufgrund erhöhter Sicherheitsanforderungen gestiegen, und Risikozuschläge für die Endlagerung lassen die Kosten weiter wachsen.

Die schwedische Klimaaktivistin Greta Thunberg (Foto re., Mitte) hat mit ihrer Aussage zur Atomenergie die Debatte zur Rolle der Kernkraft neu entflammt. Darin beruft sie sich auf den Weltklimarat IPCC und erklärt, dem wissenschaftlichen Gremium zufolge könne Kernenergie einen kleinen Beitrag zu einer kohlenstoffarmen Energieversorgung leisten. Unbestritten ist: Strom aus Kernkraftwerken ist sehr CO2-arm. Doch welche Risiken stehen dem gegenüber, und sind Bau und Betrieb von Reaktoren überhaupt noch wirtschaftlich? In dem neuen Format „Kurz erklärt!“ analysiert ESYS die Bedeutung der Kernenergie für die künftige Weltstromerzeugung.

AKW-Neubauten nur gegen Abnahmeverpflichtung

Ergebnis: Die Antwort auf die Frage, ob Strom günstiger aus Kernkraftwerken oder aus Erneuerbaren Energien produziert werden kann, fällt von von Land zu Land unterschiedlich aus – je nach Marktdesign, politischen Steuerungsinstrumenten und dem Anteil der Erneuerbaren im System. Ein Beispiel: Während in Deutschland Strom aus Erneuerbaren etwa genauso viel kostet wie Strom aus Kernenergie, ist Atomstrom in den USA teurer als grüner Strom, in Südkorea jedoch günstiger.

Anzahl und Laufzeit von AKW – Grafik © ESYS, acatechh, Leopoldina, Akademienunion 2019

Eindeutig belegbar ist hingegen, dass Konzerne Atomkraftwerke in liberalisierten Strommärkten nur noch dann bauen, wenn Staaten die Abnahme des Stroms garantieren, wie es gegenwärtig zum Beispiel in Großbritannien geschieht. ESYS-Sprecher Dirk Uwe Sauer (Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen) erläutert (auch in einem Artikel im Berliner Tagesspiegel), warum sich Atomstrom immer weniger lohnt: „Aufgrund gestiegener Sicherheitsanforderungen ist es teurer geworden, in Kernkraft zu investieren. Ihr Einsatz lohnt sich nur, wenn die Kraftwerke im Dauerbetrieb laufen. Das ist bei dem gleichzeitigen Ausbau der Erneuerbaren Energien aber kaum möglich. Lange Planungs-, Bau- und Betriebszeiten erhöhen zudem das Risiko, dass alternative Stromerzeugungstechniken während dieser Zeit günstiger werden. All dies führt dazu, dass Atomreaktoren in liberalisierten Strommärkten heute kaum noch konkurrenzfähig sind“. Hingegen sind die Investitionskosten für Erneuerbare Energien zuletzt stetig gesunken, und neben Unternehmen können auch Genossenschaften oder Privatpersonen in Windräder und Solaranlagen investieren. Die variablen Kosten für bestehende Kernkraftwerke sind jedoch relativ gering, weshalb in vielen Ländern Laufzeitverlängerungen der Bestandskraftwerke geplant sind.

Atomstrom-Anteil sinkt

Während Deutschland konsequent aus der Kernenergie aussteigt, bauen andere Länder die Atomkraft weiter aus: 55 Reaktoren werden weltweit neu errichtet. Derzeit produzieren die USA und Frankreich zusammen fast die Hälfte des globalen Atomstroms, Frankreich allein die Hälfte des europäischen. Auch in Zukunft wird Atomstrom fester Bestandteil der französischen Energieversorgung bleiben. In China wächst die Stromerzeugung aus Kernenergie weltweit am stärksten – die Regierung baut elf neue Reaktoren. Russland baut die Kernkraft ebenfalls aus und Japan hat nach der Katastrophe von Fukushima mittlerweile neun Reaktoren wieder in Betrieb genommen. Obwohl Strom aus Kernkraftwerken sehr CO2-arm ist, integrieren nur wenige Staaten Kernenergie in ihre Selbstverpflichtungen zum Klimaschutz. Stattdessen will die überwiegende Mehrheit der Länder ihre Klimaziele mit dem Ausbau Erneuerbarer Energien erreichen.

Die ESYS-Fachleute erwarten, dass die Menge des Atomstroms in Zukunft leicht steigen wird. Da insgesamt immer mehr Strom produziert wird, nimmt der Anteil der Kernenergie an der Weltstromerzeugung jedoch ab. Er ist von 17,5 Prozent 1996 auf 10,2 Prozent 2018 gesunken. Eine große Herausforderung liegt aber noch vor uns: „Der Umgang mit dem Atommüll ist weiterhin ungeklärt. Die Expertise für Rückbau und Endlagerung muss sowohl in Forschung und Lehre als auch in der Industrie erhalten bleiben und teilweise neu aufgebaut werden“, erklärt Sauer.

Kurz erklärt

  • Auf liberalisierten Märkten ökonomisch kaum konkurrenzfähig: In westlichen Ländern wurden Kernkraftwerke in den letzten Jahrzehnten nur noch geplant, wenn Staaten die Abnahme des Stroms garantieren oder in anderer Form unternehmerische Risiken übernehmen.
  • Kein sicherer Kostenvergleich möglich: Die Erzeugungskosten für Kernenergie lassen sich nur schwer mit denjenigen für Erneuerbare Energien vergleichen, denn es müssen auch Systemkosten berücksichtigt werden. Die Herausforderungen der Endlagerung und sinkende Investitionskosten für Erneuerbare sorgen dafür, dass Strom aus regenerativen Energiequellen in Zukunft günstiger sein wird als Atomstrom.
  • CO2-arm, aber in vielen Ländern politisch umstritten: Strom aus Kernkraftwerken ist zwar sehr CO2-arm. Dennoch setzen die meisten Staaten bei den „angestrebten nationalen Beiträgen“ (INDCs) zum Klimaabkommen von Paris auf Erneuerbare Energien und nur wenige auf Kernenergie.
  • Weltweit noch Jahrzehnte präsent: Vor allem außerhalb Europas wird die Kernenergie noch jahrzehntelang eine wichtige Rolle spielen. In den letzten Jahren wurden mehr Atomkraftwerke in Betrieb genommen als abgeschaltet, insbesondere in China und Japan

Die Publikation „Kurz erklärt! Welche Bedeutung hat die Kernenergie für die künftige Weltstromerzeugung?“ und die dazugehörigen Grafiken sind abrufbar unter www.energiesysteme-zukunft.de/publikationen.

Die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina, acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und die Union der deutschen Akademien der Wissenschaften unterstützen Politik und Gesellschaft unabhängig und wissenschaftsbasiert bei der Beantwortung von Zukunftsfragen zu aktuellen Themen. Die Akademiemitglieder und weitere Experten sind namhafte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus dem In- und Ausland. In interdisziplinären Arbeitsgruppen erarbeiten sie Stellungnahmen, die nach externer Begutachtung vom Ständigen Ausschuss der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina verabschiedet und anschließend in der Schriftenreihe zur wissenschaftsbasierten Politikberatung veröffentlicht werden.

Für die gemeinsame Initiative „Energiesysteme der Zukunft“ (ESYS) hat acatech die Federführung übernommen. Im Akademienprojekt erarbeiten rund 100 Energiefachleute aus Wissenschaft und Forschung Handlungsoptionen zur Umsetzung einer sicheren, bezahlbaren und nachhaltigen Energieversorgung.

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