Kernenergie

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Kernenergie ist einerseits die Form von Primärenergie, die bei Kernreaktionen, insbesondere bei der Kernspaltung und Kernfusion, freigesetzt wird. Andererseits wird damit die Technologie und Industrie zur großtechnischen Erzeugung von Sekundärenergie, wie Elektrischem Strom, aus Kernenergie bezeichnet. Während sich Kernfusionsreaktoren erst im Forschungsstadium befinden, wird die Kernspaltung bereits seit den 1950er Jahren in Kernkraftwerken – überwiegend unter Verwendung des Kernbrennstoffs Uran – im großen Maßstab eingesetzt.

Inhaltsverzeichnis 1 Begriffsgeschichte 2 Physikalischer Hintergrund 3 Geschichte 4 Stand der wirtschaftlichen Nutzung 5 Kernkraftwerk 5.1 Technik 5.2 Sicherheit 6 Brennstoff Versorgung und Entsorgung 6.1 Versorgung 6.2 Entsorgung 6.3 Wiederaufbereitung 7 Rechtsgrundlage 7.1 Folgen eines großen Unfalls in Deutschland 8 Vergleich mit fossilen Brennstoffen (Treibhauseffekt) 9 Kritik 10 Literatur 11 Weblinks 11.1 Pro 11.2 Neutral 11.3 Kritisch Kernenergie

Begriffsgeschichte

Ursprünglich prägte der Physiker Hans Geitel 1899 den Begriff Atomenergie für die im Zusammenhang mit radioaktiven Zerfallsprozessen auftretenden Phänomene; später kamen die oft synonym verwendeten Begriffe Atomkernenergie, Atomkraft, Kernkraft und Kernenergie dazu.

Die Verwendung dieser Begriffe hat seit Geitels erster Begriffsprägung sowohl eine inhaltliche, als auch eine gesellschaftliche Differenzierung erfahren. Gleichzeitig mit der zunehmenden Benutzung der Begriffe Atomenergie und Atomkraft durch Atomkraftgegner fanden diese immer weniger Verwendung in Wirtschaft, Politik und Wissenschaft. Stattdessen werden Atomkernenergie im atomrechtlichen, Kernenergie und Kernkraft im naturwissenschaftlichen und wirtschaftlichen Umfeld benutzt. Der Begriff Kernkraft wird außerdem in der Kernphysik auch als Bezeichnung für die Starke Wechselwirkung verwendet.

Physikalischer Hintergrund

Die am häufigsten verwendeten Kernreaktionen zur Nutzbarmachung von Kernenergie sind die Induzierte Kernspaltung und die Kernfusion.

Bei der Induzierten Kernspaltung zerfallen die Atomkerne von schweren Uran-, Thorium-, oder Plutonium-Isotopen in mehrere leichtere Kerne, sobald sie eine geringe Aktivierungsenergie – durch Eindringen eines Neutrons in den Kern – erhalten. Die Differenz zwischen der Masse des Ursprungkerns und der Summe der Massen der Spaltprodukte, auch als Massendefekt bekannt, wird dabei nach der Äquivalenz von Masse und Energie in kinetische Energie umgesetzt. Pro Spaltung sind dies etwa 200 MeV. Zu den Spaltprodukten zählen auch 2–3 prompte Neutronen, die bei jeder Spaltung freigesetzt werden. Diese können weitere Kernspaltungen induzieren und führen so zu einer Kettenreaktion. Die durch radioaktiven Zerfall der Spaltprodukte entstehenden verzögerten Neutronen ermöglichen eine gesteuerte Kettenreaktion in einem Kernreaktor.

Bei der Kernfusion werden mehrere leichte Atomkerne, wie die Wasserstoff-Isotope Deuterium und Tritium, zu einem schwereren Kern, etwa einem Helium-Isotop, verschmolzen. Da Atomkerne positiv geladen sind, muss dafür die Coulomb-Kraft, die eine Abstoßung der Kerne bewirkt, überwunden werden. Dazu ist ein hoher Druck und sehr hohe Temperatur – etwa 100 Millionen Kelvin – erforderlich. Wie bei der Kernspaltung wird durch den Massendefekt ein Teil der Kernbindungsenergie, je nach Reaktion in der Größenordnung von etwa 3–18 MeV pro Fusion, freigesetzt.

Geschichte

Um 1890 wurden erste Experimente zur Radioaktivität durchgeführt. Das Ziel Antoine Henri Becquerels, Marie und Pierre Curies und anderer war die Erforschung von Kernreaktionen. 1938 entdeckten Otto Hahn und Fritz Straßmann die induzierte Kernspaltung von Uran, welche 1939 von Lise Meitner und Otto Frisch theoretisch erklärt wurde. Zusammen mit dem insbesondere von Frédéric und Irène Joliot-Curie erbrachten Nachweis, dass eine Kettenreaktion möglich ist, wurden die praktischen Anwendungsmöglichkeiten der Kernspaltung klar.

Zuerst wurden diese Erkenntnisse für die militärische Forschung während des Zweiten Weltkrieges eingesetzt. Im Rahmen des Manhattan-Projekts gelang Enrico Fermi am 2. Dezember 1942 die erste kontrollierte nukleare Kettenreaktion in einem Kernreaktor in Chicago (Chicago Pile One). Während das Ziel des von Robert Oppenheimer geleiteten Manhattan-Projekts mit der ersten erfolgreich gezündeten Atombombe am 16. Juli 1945 (Trinity-Test) erreicht wurde, gelang es der deutschen Forschungsgruppe unter Werner Heisenberg und Carl Friedrich von Weizsäcker bis zum Kriegsende nicht, einen funktionierenden Kernreaktor zu entwickeln (Uranprojekt).

Auch nach dem Zweiten Weltkrieg wurde die militärische Forschung fortgesetzt. So wurde am 31. Oktober 1952 die erste Wasserstoffbombe gezündet, bei der die Kernfusion Anwendung findet. Gleichzeitig wurde aber auch an der zivilen Verwendung der Kernenergie geforscht. 1954 wurde in Obninsk bei Moskau das erste Kernkraftwerk in Betrieb genommen. 1955 folgte das erste kommerziell zur Stromerzeugung eingesetzte Kernkraftwerk Calder Hall in Nord-West England auf dem Gelände des Nuklearkomplexes Sellafield. In Deutschland wurde 1957 mit dem Atomei in Garching der erste Forschungsreaktor in Betrieb genommen. 1961 folgte auf der Gemarkung der Gemeinde Karlstein am Main als erstes deutsches Kernkraftwerk das Versuchsatomkraftwerk Kahl mit einer Leistung von 15 MW.

In den 1960er Jahren wurden zahlreiche weitere Kernkraftwerke gebaut, wobei deren Leistung deutlich erhöht wurde. So hatte das Kernkraftwerk Gundremmingen, welches 1966 in Betrieb ging, eine Leistung von 250 MW. 1968 wurde der Erzfrachter "Otto Hahn" als nuklear betriebenes Forschungsfrachtschiff in Betrieb genommen; nach dem Ende des nuklearen Betriebs 1979 wurde der Frachter wieder auf Dieselantrieb umgerüstet. In den 1970er Jahren wurde insbesondere nach der ersten Ölkrise 1973 der Bau von Kernkraftwerken forciert. Die Leistung dieser Kraftwerke, wie etwa des Blocks B des Kernkraftwerks Biblis, lag bei 1,3 GW. Mit dem Protest der Anti-Atomkraft-Bewegung gegen den Bau eines Kernkraftwerks in Wyhl am Kaiserstuhl 1975 entstand in Deutschland eine größere Opposition gegen die zivile Nutzung der Kernenergie. Diese verstärkte sich noch insbesondere durch das schwere Reaktorunglück im Kernkraftwerk Three Mile Island bei Harrisburg (USA) am 28. März 1979, bei dem es zu einer partiellen Kernschmelze kam.

1983 wurde in Hamm-Uentrop der Thorium-Hochtemperaturreaktor THTR-300 in Betrieb genommen. Dieser Prototyp wurde nach mehreren technischen Störungen sechs Jahre später stillgelegt. Infolge der politischen Auseinandersetzungen um die Kernenergie konnte keine Einigung über das erforderliche Ausmaß notwendiger Reparaturen erzielt werden, weswegen der THTR u.a. aus wirtschaftlichen Gründen nicht wieder in Betrieb genommen, sondern in den Sicheren Einschluss überführt wurde.

Am 26. April 1986 ereignete sich die Katastrophe von Tschernobyl, bei der große Mengen von Radioaktivität freigesetzt wurden. In der Folge nahm insbesondere in Europa die Kritik an der Nutzung der Kernenergie deutlich zu. 2000 wurde in Deutschland auf Druck der Bundesregierung der Ausstieg aus der kommerziellen Nutzung der Kernenergie bis etwa 2020 beschlossen. In diesem Rahmen wurden bis 2005 bereits zwei Kernkraftwerke vom Netz genommen, der Ausstiegsbeschluss ist jedoch politisch und gesellschaftlich weiter umstritten.

Stand der wirtschaftlichen Nutzung

Die wichtigste Anwendung der Kernenergie ist die Erzeugung von elektrischem Strom in Kernkraftwerken (KKW), daneben wird in einzelnen KKW Prozesswärme erzeugt; so liefert das Kernkraftwerk Gösgen (Schweiz) Wärme an eine nahegelegene Kartonfabrik (2004: 164,9 GWh), das 2003 stillgelegte Kernkraftwerk Stade lieferte Wärme an eine nahegelegene Saline. Weiterhin sind im militärischen Bereich einige Flugzeugträger, Atom-U-Boote, und wenige Atomkreuzer mit Kernenergieantrieb ausgestattet; im zivilen Bereich hat sich dieser Antrieb lediglich für Atomeisbrecher durchgesetzt. (siehe auch: Liste ziviler Schiffe mit Nuklearantrieb)

Der Anteil der Kernenergie an der weltweiten Energieerzeugung betrug 1998 6,5% (UNDP). Der Kernkraftanteil an der weltweiten Stromerzeugung beträgt etwa 16 %. Dabei nehmen Litauen und Frankreich mit fast 80 % Anteil die Spitzenplätze ein. In Westeuropa wird etwa 30 % des elektrischen Stroms mit Hilfe von Kernenergie erzeugt, in Deutschland 28 % und in der Schweiz knapp 40 %.

Mit Stand Ende 2006 sind 210 Kernkraftwerke mit 435 Reaktorblöcken mit einer Gesamtleistung von 367 GW in 31 Ländern in Betrieb. Zwei Drittel der Gesamtleistung werden in den USA (103 Reaktoren), Frankreich (59), Japan (55) und Deutschland (17) erzeugt. Von den 135 Kernkraftwerken, die in Westeuropa stehen (124 GW), befinden sich – nach Frankreich – die meisten in Großbritannien (19).

In Europa nutzen 18 Länder die Kernenergie. Österreich und Italien haben den Ausstieg aus der Kernenergienutzung vollzogen, Belgien, Deutschland und Schweden haben ihn beschlossen, Spanien erwägt ihn. In diesen Ländern – außer in Österreich – wird über den Ausstieg zur Zeit jedoch weiter diskutiert. In den USA wurde für 44 KKW eine Laufzeitverlängerung von 40 auf 60 Jahre genehmigt, 9 weitere Anträge sind zur Zeit in Bearbeitung und 24 weitere sind offiziell angekündigt (Stand 28. September 2006). Auch in den Niederlanden und in Ungarn wurde die Laufzeit offiziell um 20 Jahre verlängert. In der Schweiz wurde die (teilweise vorhandene) Befristung der Laufzeiten aufgehoben.

Weltweit befinden sich in zwölf Ländern insgesamt 28 Kernkraftwerke in Bau, darunter Finnland (Standort Olkiluoto) als einziges westeuropäisches Land (Stand 2006). Frankreich hat den Baubeschluss für ein Kernkraftwerk vom Typ Europäischer Druckwasserreaktor (EPR) mit einer Leistung von 1,6 GW in Flamanville gefasst (Baubeginn 2007). Insgesamt sind in 16 Ländern 62 KKW fest bestellt. In 21 Ländern ist der Bau von weiteren 160 KKW offiziell angekündigt worden, aber noch nicht fest beschlossen (davon allein 50 in China). In den USA hat sich die Regierung klar für den Bau neuer KKW ausgesprochen und eine Straffung des Genehmigungsverfahrens eingeleitet, neue Projekte sind daraufhin angekündigt worden, doch hat noch kein Unternehmen einen definitiven Bauantrag gestellt.

• siehe auch: Kernenergie nach Ländern

Kernkraftwerk

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Siehe Hauptartikel Kernkraftwerk

Zur Gewinnung von elektrischem Strom durch Kernenergie werden Kernkraftwerke, spezielle Elektrizitätswerke, die gesteuerte Kettenreaktionen von Kernspaltungen in Kernreaktoren durchführen, verwendet. Kernfusionsreaktoren befinden sich zurzeit noch im Forschungsstadium.

Technik

Die Erzeugung elektrischer Energie geschieht indirekt: Die Wärme, die bei der Kernspaltung entsteht, wird auf ein Kühlmedium – etwa Wasser – übertragen, wodurch dieses erwärmt wird. Direkt im Reaktor oder indirekt in einem Dampferzeuger entsteht Wasserdampf, der dann eine Dampfturbine antreibt.

In Kernkraftwerken werden unterschiedliche Reaktortypen eingesetzt die sich im Wesentlichen durch die verwendeten Kernbrennstoffe, Kühlkreisläufe und Moderatoren unterscheiden. Die wichtigsten sind:

• Im Leichtwasserreaktor (LWR) wird „leichtes“ Wasser (H₂O) als Reaktorkühlmittel und Moderator verwendet. Als Brennstoff wird angereichertes Uran mit einem ²³⁵U-Massenanteil zwischen etwa 1,5 und 6 Prozent verwendet. Der Leichtwasserreaktor existiert in den Varianten Druckwasserreaktor (DWR) und Siedewasserreaktor (SWR). Während beim Druckwasserreaktor das Reaktorkühlmittel in einem geschlossenen Primärkreislauf zirkuliert und mit einem Dampferzeuger Wasserdampf in einem Sekundärkreislauf erzeugt, der die Turbinen antreibt, wird beim Siedewasserreaktor das Kühlmittel im Reaktordruckbehälter verdampft und treibt die Turbinen direkt an.

• Da das im Schwerwasserreaktor (HWR) als Reaktorkühlmittel und Moderator verwendete schwere Wasser (D₂O) Neutronen schlechter absorbiert als normales Wasser, kann als Brennstoff Natur-Uran mit einem Massenanteil an ²³⁵U von etwa 0,7 Prozent verwendet werden.

• Der RBMK ist ein Reaktor sowjetischer Bauart, der Graphit als Moderator und Wasser als Kühlmittel verwendet, daher kann zum Betrieb Uran mit der natürlichen Isotopenverteilung verwendet werden. Die Bauart macht den Betrieb dieser Reaktoren sehr unsicher, deswegen werden sie nach der Katastrophe von Tschernobyl in einem solchen Reaktor nicht mehr gebaut. Allerdings sind auf dem Gebiet der ehemaligen Sowjetunion noch einige Reaktoren dieser Bauart mit einigen technischen Verbesserungen weiterhin in Betrieb.

• Der Brutreaktor (Schneller Brüter) erzeugt während des Betriebs spaltbares Plutonium aus Natur-Uran und ermöglicht dadurch eine höhere Brennstoffausnutzung. Als Kühlmittel wird statt Wasser flüssiges Natrium eingesetzt, da für diesen Reaktortyp schnelle Neutronen benötigt werden.

• Der Hochtemperaturreaktor (HTR) ist eine deutsche Erfindung, bei dem der Brennstoff (²³⁵U oder ²³²Th) in tennisballgroßen Graphitkugeln eingeschlossen ist. Das Graphit dient als Moderator. Zur Kühlung wird Helium eingesetzt.

Sicherheit

Siehe Hauptartikel Sicherheit von Kernkraftwerken

Die Konstruktion eines Kernkraftwerks erfordert – neben der eigentlichen Aufgabe, mit Hilfe des Kernreaktors elektrischen Strom zu erzeugen – die Emission von radioaktiven Stoffen, die durch die Kernspaltung entstehen, in die Umgebung zu verhindern.

Die Freisetzung von Radioaktivität im normalen Betrieb so klein zu halten, dass nach heutigen wissenschaftlichen Ernkentnissen Gesundheitsschäden auszuschließen sind, wird durch geschlossene Kreisläufe und eine ausreichenden Abschirmung des Reaktors erreicht.

Des Weiteren muss aber auch die Emission von Radioaktivität in die Umwelt durch Stör- und Unfälle möglichst verhindert werden. Durch ein „mehrstufiges, fehlerverzeihendes Sicherheitskonzept“ sollen Kausalitäten, die zur Emmision von Radioaktivität führen können, durch mehrere von einander unabhängige Maßnahmen verhindert werden, so dass sowohl technische Fehler als auch menschliches Versagen abgefangen werden kann.

In modernen westlichen Leichtwasserreaktoren kommt dazu ein „Mehrbarrieren- und Sicherheitsebenen-Konzept“ zum Einsatz, das den Einschluss der radioaktiven Materialien in mehrfachen, einander umschließenden Barrieren vorsieht, die durch ein System gestaffelter Maßnahmen eine ausreichenden Integrität gewährleisten sollen.

Sowohl die Konstrukion der Brennelemente, als auch die des Reaktors dienen als Barrieren. Der Brennstoff befindet sich als Kristallgitter in gasdicht verschweißten Brennstäben, so dass die Spaltprodukte normalerweise die Brennelemente nicht verlassen. Der, aus 20–25 cm dickem Stahl bestehende, Reaktordruckbehälter bildet zusammen mit den anschließenden Rohrleitungen ein geschlossenes Kühlsystem. Er befindet sich, zusammen mit einem, der Abschirmung von Strahlung dienenden, thermischen Schild, in dem Containment, einem Sicherheitsbehälter aus etwa 4 cm dickem Stahl. Eine 1,5–2 m dicke Stahlbetonhülle umschließt den gesamten Sicherheitsbehälter und soll Einwirkungen von außen verhindern.

In modernen deutschen Kernkraftwerken gibt es vier Sicherheitsebenen, die vom Normalbetrieb auf der ersten Ebenen bis zur vierten Ebene, in der die Auswirkungen eines Störfalls möglichst auf die Anlage selbst beschränkt werden sollen, reichen. Bei den einzelnen Ebenen wird systematisch ein Versagen unterstellt, das durch geeignete Maßnahmen auf der nächsten Ebene aufgefangen werden soll.

Um den Ausfall mehrerer Sicherheitssysteme durch eine gemeinsame Ursache zu vermeiden, wird darauf geachtet, dass diese sowohl redundant, das heißt mehrfach vorhanden und dabei räumlich und systemtechnisch strikt getrennt, als auch möglichst diversitär, also auf unterschiedlichen physikalischen Grundlagen beruhend, sind.

Brennstoff Versorgung und Entsorgung

Siehe Hauptartikel Brennstoffkreislauf

Für die Arbeitsschritte die zur Versorgung von Kernreaktoren mit Brennelementen dienen und den notwendigen Maßnahmen zur Entsorgung des radioaktiven Abfalls, wird auch der Begriff Brennstoffkreislauf benutzt. Bekannt wurde der Begriff Brennstoffkreislauf in der Diskussion bei einer Wiederaufbereitung.

Versorgung

In den Brennelementen der Kernreaktoren werden derzeit das Isotop ²³⁵U und in Mischoxid-Brennstäben zusätzlich die Isotope ²³⁹Pu und ²⁴¹Pu als Kernbrennstoff verwendet.

Während in Schwerwasserreaktoren und in Brutreaktoren Uran mit der natürlichen Isotopenverteilung von 99,3 % ²³⁸U zu 0,7 % ²³⁵U verwendet werden kann, benötigen die weit verbreiteten Leichtwasserreaktoren angereichertes Uran mit einem Anteil von bis zu etwa 6 % ²³⁵U.

Uranerz wird sowohl im Tagebau als auch im Untertagebau gefördert. Das Erz wird gemahlen und das Uran chemisch – üblicherweise als U3O8 – extrahiert. Anschließend wird das U3O8 in UF6 umgewandelt. Die Anreicherung von ²³⁵U erfolgt üblicherweise mittels Gasdiffusion oder Ultrazentrifugen. Das Uran wird dann als Urandioxid, eventuell zusammen mit Plutoniumdioxid als Mischoxid, zu Brennstäben verarbeitet. Mehrere Brennstäbe werden dann zu Brennelementen zusammengefasst.

Entsorgung

Da verbrauchte Brennelemente hoch radioaktiv sind, werden für den Abtransport und die Lagerung spezielle Behälter, beispielsweise Castor-Behälter, verwendet.

Abgebrannte, nicht wiederaufgearbeitete Brennelemente und radioaktiver Abfall aus Wiederaufarbeitungsanlagen werden in Lagerungsbehältern in Zwischenlagern so lange gelagert bis die Radioaktivität so weit abgeklungen ist, dass eine Endlagerung möglich ist. Zurzeit gibt es weltweit noch kein Endlager für hoch radioaktiven Abfall. In Gorleben wurde von 1979 bis 2000 ein unterirdischer Salzstock auf seine Eignung als Endlagerstätte für alle Arten von radioaktiven Abfällen, darunter speziell auch für Brennelemente und hochradioaktive Abfälle, untersucht. Die Erkundung des Salzstockes ist seitdem (Stand 2005) unterbrochen. Das auf drei bis zehn Jahre angelegte Moratorium wurde auf der Grundlage der von der Bundesregierung mit den Energieversorgungsunternehmen getroffenen Vereinbarung in Kraft gesetzt und dient der Klärung konzeptioneller und sicherheitsrelevanter Fragen zur Endlagerung.

Wiederaufbereitung

In Wiederaufarbeitungsanlagen – wie etwa die Wiederaufarbeitungsanlage La Hague in Frankreich – können die in abgebrannten Brennelementen enthaltenen 97 % unverbrauchtes Uran und Plutonium von den 3 % Spaltprodukten und höheren Aktiniden getrennt und zu neuen Brennelementen verarbeitet werden. Die Spaltprodukte und höheren Aktinide machen dann den eigentlichen radioaktiven Abfall aus.

In Deutschland war eine Wiederaufarbeitung in Wackersdorf in Bau, wurde aber aus finanziellen Gründen nicht fertiggestellt.

Rechtsgrundlage

Die Internationale Atomenergieorganisation (IAEO) soll die internationale Zusammenarbeit auf dem Gebiet der friedlichen Nutzung der Kernenergie und der Anwendung radioaktiver Stoffe fördern und gleichzeitig den Missbrauch dieser Technologie (insbesondere die Proliferation von Kernwaffen) durch Überwachungsmaßnahmen verhindern. Diverse internationale Verträge wie der Atomwaffensperrvertrag und das Atomhaftungsübereinkommen geben entsprechende Richtlinien vor.

In Deutschland ist die Rechtsgrundlage der zivilen Verwendung der Kernenergie das deutsche Atomgesetz (Gesetz über die friedliche Verwendung der Kernenergie und den Schutz gegen ihre Gefahren). In der Schweiz diente bis 2005 das schweizerische Atomgesetz (Bundesgesetz über die friedliche Verwendung der Atomenergie) als Rechtsgrundlage, seither das Kernenergiegesetz. In Österreich dagegen gibt das Bundesverfassungsgesetz für ein atomfreies Österreich dem Verbot der kommerziellen Nutzung von Kernreaktoren nach einem nationalen Referendum seit 1999 Verfassungsrang.

Weitere Verordnungen, wie die Atomrechtliche Deckungsvorsorge-Verordnung (AtDeckV), setzen die internationalen Richtlinien in Deutschland um. Die Deckungsvorsorge für ein Kernkraftwerk beträgt 2,5 Milliarden Euro, die zu einem Teil als Haftpflichtversicherung und zum anderen Teil als Solidarvereinbarung unter den Kernkraftwerksbetreibern abgesichert ist.

Die Haftungshöchstgrenze bei Schäden, die unmittelbar auf Handlungen eines bewaffneten Konfliktes, von Feindseligkeiten, eines Bürgerkrieges, eines Aufstandes oder auf eine schwere Naturkatastrophe außergewöhnlicher Art zurückzuführen sind, liegt bei eben diesen 2,5 Milliarden Euro. Für Schäden aus anderen Ursachen haften die Betreiber unbegrenzt.

Für den Rückbau von Kernkraftwerken müssen die Betreiber in Deutschland und der Schweiz eine Rückstellung von etwa 500 Millionen Euro je Nuklearkraftwerk anlegen.

Folgen eines großen Unfalls in Deutschland

Die Schäden eines Unfalls mit erheblicher Freisetzung von Radioaktivität bezifferte eine Studie der Prognos AG 1992 mit bis zu 10,7 Billionen DM, dem drei- bis vierfachen des damaligem jährlichen deutschen Bruttosozialproduktes. In der ersten "Deutschen Risikostudie" aus dem Jahr 1979 erstellt durch die Gesellschaft für Reaktorsicherheit werden mögliche Unfallfolgen von bis zu 14 500 Soforttoten und 104 000 späteren Todesfällen angegeben. Auch könnte laut Gesellschaft für Reaktorsicherheit eine Fläche bis zu 5600 Quadratkilometern so stark kontaminiert werden, dass 2,9 Millionen Menschen evakuiert werden müßten.

Vergleich mit fossilen Brennstoffen (Treibhauseffekt)

Kernkraftwerke erzeugen im Betrieb zwar kein CO₂, doch ist – wie bei allen Kraftwerken – der Energieeinsatz bei der Herstellung der Kraftwerke, bei ihrem Betrieb (bei Kernkraftwerken einschließlich Brennstoffbeschaffung und Abfallentsorgung) und bei ihrem Abriss grundsätzlich mit CO₂-Freisetzungen verbunden. Die insgesamt (über den gesamten Lebenszyklus) freigesetzte CO₂-Menge ist allerdings bei Kernkraftwerken um mehr als eine Größenordnung geringer als bei Erzeugung der gleichen Strommenge mittels konventioneller (fossil gefeuerter) Kraftwerke. Kernkraftwerke können daher effektiv zur Bekämpfung des Treibhauseffektes eingesetzt werden. Annähernd gleich hohe CO₂-Reduktionsfaktoren können theoretisch mit Windkraft- (in Zusammenarbeit mit bestehenden Kraftwerken auf anderer Basis, sowie zurzeit noch geringerem Einsatzpotential) und Wasserkraftwerken erreicht werden, während andere Erneuerbare Energien, insbesondere die Fotovoltaik, nur deutlich kleinere CO₂-Reduktionsfaktoren erreichen. In Deutschland reduzieren die Kernkraftwerke die CO₂-Freisetzungen jährlich um etwa 150 Millionen t (gegenüber Steinkohle gerechnet; Gesamtfreisetzung 858 Millionen t, davon 337 Millionen t durch die Energieerzeugung, Werte jeweils für das Jahr 2000).

Laut einer Studie der Deutschen Physikalischen Gesellschaft e. V. (September 2005) könne folgender Trend der CO₂-Reduktion im Jahr 2020 abschätzt werden (in Mio. Tonnen CO₂ pro Jahr):

• Strom aus erneuerbaren Energien (hauptsächlich Windenergie): Verminderung um 8 bis 15,
• Modernisierung der fossilen Kraftwerke und Verdoppelung des Gasanteils auf 32%: Verminderung um 23,
• Einführung alternativer Treibstoffe im Verkehr: Verminderung um 20,
• Abschalten der Kernkraftwerke und Ersatz durch modernste fossile Kraftwerke mit Gasanteil 40%: Erhöhung um 112.

Bisher gibt es keine Studie mit einer vollständigen CO₂-Bilanz, da der immense Aufwand der Erdbewegungen beim Abbau - pro Tonne Uranoxid fallen zwischen 1000 und 40.000 Tonnen Abraum an - und für die Sicherheit bei der Entsorgung nicht in Gänze erfaßt werden oder werden können.

Kritik

Die Nutzung der Kernenergie zur Erzeugung von elektrischem Strom wird von der Anti-Atomkraft-Bewegung abgelehnt. Die Kritiker sind der Auffassung, dass der Betrieb von Kernkraftwerken sowie deren Ver- und Entsorgung mit Kernbrennstoff unverantwortliche Sicherheitsrisiken bergen.

Bereits bei der Uranförderung würden hochgradig gesundheitsgefährdende radioaktive Stoffe wie Radon in großen Mengen freigesetzt. Die Geschichte des Uranbergbaus in der ehemaligen DDR z.B. habe zahlreiche Krebserkrankungen der Anlieger und Arbeiter zur Folge gehabt. Anlagen zur ²³⁵Uran-Anreicherung, wie die deutsche Urananreicherunganlage in Gronau, könnten auch zur Herstellung von Kernwaffen-fähigem Material, mit einem Anteil von 80 % ²³⁵U, verwendet werden.

Der Betrieb von Kernkraftwerken wäre unsicher, da eine Katastrophe wie im Kernkraftwerk Tschornobyl nicht auszuschließen sei und es auch sehr häufig – wenn auch meist nur kleinere – Störfälle gäbe, bei denen teilweise Radioaktivität freigesetzt werde. Insbesondere die Folgen eines Größten Anzunehmenden Unfalls seien nicht verantwortbar, da ganze Regionen unbewohnbar würden.

Insbesondere die Entsorgung der hoch radioaktiven Brennelemente sei ungesichert, da diese sehr hohe Halbwertszeiten haben (²³⁹Pu beispielsweise 24 000 Jahre). Der Transport in Castor- und anderen Behältern sei wegen möglicher Unfälle ebenfalls nicht sicher. Bei der Wiederaufarbeitung extrahiertes Plutonium könne zur Herstellung von Kernwaffen verwendet werden. Außerdem gebe es insbesondere aus der Wiederaufarbeitungsanlage Sellafield viele Medienberichte, dass dort unkontrolliert Radioaktivität ausgetreten wäre und die benachbart wohnenden Familien mit einigen Fällen von darauf zurückzuführenden Leukämie-Erkrankungen ihrer Kinder und Senioren konfrontiert seien.

Aufgrund der hohen Halbwertszeit gehen Atomkraftgegner davon aus, dass der Zeitraum, in der radioaktiver Abfall in einem Endlager aufbewahrt werden müsste, unüberschaubar sei und es deswegen kein sicheres Endlager geben könne.

Literatur

• Armin Hermann / Rolf Schumacher (Hrsg): Das Ende des Atomzeitalters? : Verlag Moos & Partner München, 1987. - ISBN 3-89164-029-3 (Eine sachlich-kritische Dokumentation, von 26 Autoren, davon 17 Akademikern aus den Naturwissenschaften und 7 aus den Geisteswissenschaften)

Weblinks

Pro

• Kerntechnische Gesellschaft
• Kernenergie-Portalseite mit Links zu verschiedenenen Organisationen
• Lexikon zum Thema Kernenergie beim Informationskreis Kernenergie
• www.energie-fakten.de

Neutral

• Deutsches Atomgesetz (Gesetz über die friedliche Verwendung der Kernenergie und den Schutz gegen ihre Gefahren)

Kritisch Kernenergie

• Seite von Greenpeace Deutschland, die Argumente gegen die Nutzung der Kernenergie aufführt
• Artikel gegen die aktuelle und zukünftige Nutzung der Kernenergie vom Umweltinstitut München (November 2004)
• Anti-Atom-Lexikon
• Atomkraft in Deutschland und Europa Fakten und Debatte, vom Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland
• Kritische Betrachtung der Energiebilanz heutiger Kernkraftwerke (englisch)
• Artikelsammlung Atomenergie in Lebenshaus-Website