Die Kernenergie spielt eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, das Vereinigte Königreich und die Welt bis 2050 auf Null CO2-Emissionen zu bringen. Alle großen politischen Parteien, einschließlich der Grünen Partei von England und Wales, haben ein gewisses Maß an Kernenergie in ihre Wahlprogramme aufgenommen, wenn sie erklären, wie sie die Netto-Null-Treibhausgasemissionen für die Energieversorgung bis 2050 oder früher erreichen wollen.
Die Debatte ist jedoch sehr polarisiert zwischen Befürwortern und Gegnern der Kernenergie. Unser Hauptziel ist es, die verschiedenen Vor- und Nachteile der Kernenergie auf objektive und sachliche Weise zu erörtern. Wir sind uns bewusst, dass diese Frage nicht allein auf der Grundlage wissenschaftlicher Fakten entschieden werden kann, da auch politische und wirtschaftliche Argumente eine wichtige Rolle spielen.
Bei jeder Diskussion über Kernkraft und erneuerbare Energien müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden. Die wichtigsten davon sind:
Abfall
Die Kernenergie ist eine hochkonzentrierte, zuverlässige Energieform, bei der nur begrenzte Mengen an Abfällen anfallen. Im Gegensatz zu anderen Abfallströmen - sowohl im Energiesektor als auch in der Industrie im Allgemeinen - werden die Abfälle aus der zivilen Kernenergie sorgfältig verwaltet, verpackt, gelagert und in einigen Fällen zur Herstellung weiterer Brennstoffe wiederverwertet. Die sichere Bewirtschaftung, Wiederverwertung und/oder Entsorgung nuklearer Abfälle ist ein Problem, das im Laufe der Zeit technisch gelöst worden ist - nur die Frage der politischen und öffentlichen Akzeptanz ist es nicht.
Kosten
Die Investitionskosten für den Bau eines Kernkraftwerks sind sehr hoch. Die tatsächlichen Betriebskosten sind sehr niedrig. Die Kosten für den Brennstoff sind minimal. Die Stilllegung ist ein langer Prozess, der ebenfalls teuer ist. Heutzutage werden alle diese Kosten bei der Planung eines neuen Kraftwerks berücksichtigt. Die Gesamtkosten eines Kraftwerks wirken sich auf die Kosten für den erzeugten Strom aus.
Als das britische Kernkraftwerk Hinkley Point C in Betrieb genommen wurde, erhielt der Eigentümer (EDF) einen garantierten Festpreis für seinen Strom in Höhe von 92,50 £ pro Megawattstunde (MWh), der an die Inflationsrate angepasst werden kann. Vielleicht haben Sie schon einmal den Ausdruck "strike price" gehört - das ist der garantierte Festpreis. Diese Vereinbarung galt für die Bauzeit und die darauf folgenden 35 Jahre (das Kraftwerk soll mindestens 60 Jahre lang laufen). Als diese Vereinbarung getroffen wurde, gab es ein großes Aufsehen wegen des hohen Preises. Er wurde oft als Beweis dafür angeführt, dass die Kernenergie zu teuer sei. Doch gegen Ende des Jahres 2021 erreichten die Großhandelspreise für Energie 2.000 £ pro MWh. Das würde die Kernenergie unglaublich billig machen.
Fußabdruck Land/Meer
Die Energiedichte der Kernenergie beträgt 50.000 kW pro Kilogramm Uran. Im Vergleich dazu sind Wind- und Sonnenenergie mit einer Energiedichte von nur 2-3 W pro Quadratmeter (W/m2) bzw. 100 W pro Quadratmeter und Biomasse mit nur etwa 0,5 W pro Quadratmeter in Nordeuropa2 sehr viel diffuser. Die Kernenergie beansprucht also weitaus weniger Land als Wind-, Solar- oder Biomasse-Energiequellen, um die gleiche oder eine größere Menge an Energie zu erzeugen. Natürlich handelt es sich hierbei nicht um Vergleiche, weil Kilogramm und Quadratmeter nicht dasselbe messen.
Zum Vergleich ein reales Beispiel: Das Vereinigte Königreich baut derzeit ein neues Kernkraftwerk in Hinkley Point C, das auf einer Fläche von 175 Hektar 3.260 MW Strom erzeugen kann. Im Vereinigten Königreich gibt es keinen Windpark in oder vor der Küste, der auch nur annähernd eine solche Kapazität aufweist. Der derzeit größte geplante (Offshore-)Windpark des Vereinigten Königreichs heißt Hornsea Project One und wird eine Kapazität von 1.218 MW haben - er wird auch der größte Windpark der Welt sein! Er wird eine Fläche von 407 Quadratkilometern einnehmen. Das ist das für die Windenergie günstigste Beispiel, das wir in der Praxis finden konnten, denn die Offshore-Windenergie gilt als weitaus effektiver bei der Energiegewinnung als die Onshore-Windenergie.
1 Quadratkilometer = 100 Hektar. Das bedeutet, dass Hornsea Project One 40.700 Hektar auf See einnehmen wird. Dividiert man die Kapazität durch die Grundfläche, erhält man die Menge der pro Flächeneinheit erzeugten Megawatt.
Hinkley Point C: 3.260 MW ÷ 175 Hektar = 18,86 MW pro Hektar
Hornsea Project One: 1.218 MW ÷ 40.700 Hektar = 0,03 MW pro Hektar
Mit anderen Worten: Das beste Beispiel für Windenergie benötigt eine 629-mal größere Grundfläche als ein Kernkraftwerk, um die gleiche Menge Strom zu erzeugen.
Sowohl die Atom- als auch die Windkraftindustrie sind auf die Rohstoffgewinnung angewiesen; daher wurde der physische Fußabdruck der entsprechenden Bergbau- und Schifffahrtsbetriebe bei diesem Vergleich nicht berücksichtigt.
Kapazitätsfaktor
Es ist wichtig, den Unterschied zwischen Typenschildkapazität und Kapazitätsfaktor zu verstehen. Die Typenschildkapazität gibt den maximal möglichen Strom an, der erzeugt werden könnte, wenn ein Kraftwerk die ganze Zeit über Strom erzeugen würde. Wenn zum Beispiel ein Kraftwerk mit einer Leistung von 1 GW ein Jahr lang 24 Stunden am Tag Strom erzeugen würde, würde es 1 x 24 x 365 = 8.760 GWh/Jahr erzeugen. Kein Kraftwerk erzeugt jedoch die ganze Zeit über Strom. Das Verhältnis zwischen der von einem Kraftwerk im Laufe eines Jahres tatsächlich erzeugten Leistung und dem theoretischen Maximum wird als Kapazitätsfaktor (CF) bezeichnet. Bei Kernreaktoren der Generationen III und IV kann ein CF von über 80 % erreicht werden. Für Windkraftanlagen werden CFs zwischen 30 und 40 % verzeichnet, während für Solarkraftwerke (PV) CFs von etwa 10 bis 15 % im Vereinigten Königreich die Norm sind. Es liegt auf der Hand, dass die CFs für Wind- und Solarkraftwerke aufgrund des Breitengrads, der Topografie und des Klimas stark von dem Land abhängen, in dem sie sich befinden. Im Vereinigten Königreich ist die Windenergie eine gute Energiequelle, insbesondere Offshore. Die CFs für Solarenergie sind in Nordeuropa geringer als in Regionen der Welt mit einer höheren durchschnittlichen Sonneneinstrahlung. Vergleichen Sie z. B. die durchschnittliche Sonneneinstrahlung in London (109 W/m2) mit der in Kairo (237 W/m2).
Betriebsdauer
Kernkraftwerke der Generation II (die meisten der derzeit weltweit bestehenden) wurden in der Regel für eine anfängliche Betriebsdauer von 40 Jahren ausgelegt, viele von ihnen können jedoch auf 50 oder 60 Jahre verlängert werden. Die Kernkraftwerke der Generationen III und IV sind für eine Betriebsdauer von 60-80 Jahren ausgelegt. Die Lebensdauer von Wind- (sowohl Onshore- als auch Offshore-) und Solarkraftwerken beträgt etwa 25-30 Jahre.
Unterbrechung & Lagerung
Sowohl für die Wind- als auch für die Solarenergie muss es eine wirtschaftlich sinnvolle Möglichkeit geben, die überschüssige Energie zu speichern, die bei viel Wind und Sonnenschein erzeugt wird. Gegenwärtig gibt es keine netzweite Speicherlösung, die diese Aufgabe erfüllen könnte. Wir bezweifeln nicht, dass dieses Problem mit der Zeit gelöst werden wird, und es gibt sicherlich einige interessante Lösungen, aber der Zeitplan für einen sinnvollen Einsatz in großem Maßstab ist unklar.
Akzeptanz
Es steht außer Zweifel, dass Vorschläge für den Bau neuer Kernkraftwerke häufig auf Ablehnung stoßen - nicht immer bei denjenigen, die in unmittelbarer Nähe leben. Der öffentliche und kommunale Widerstand gegen kohlenstoffarme Energieprojekte ist jedoch nicht auf die Kernenergie beschränkt. In Suffolk zum Beispiel - wo sich Aktivisten derzeit gegen den geplanten Bau eines 3,2-GW-Kernkraftwerks in Sizewell wehren - gibt es auch eine Bürgergruppe, die sich gegen den Bau eines Umspannwerks wehrt, das den Strom aus einem geplanten Offshore-Windprojekt an Land bringen soll: die Offshore-Windparks East Anglia One North (EA1N) und East Anglia Two (EA2) (mit einer Gesamtkapazität von bis zu 1700 MW). In ähnlicher Weise haben einige grüne Gruppen Bedenken geäußert, dass der fast 900 Hektar große Solarpark Cleve Hall die natürliche Umwelt in diesem Gebiet beeinträchtigen könnte, unter anderem wegen der Umweltauswirkungen des Materials für das Energiespeichersystem. So kam es zu dem ungewöhnlichen Schauspiel, dass die örtliche Green Party, die Campaign for Rural England und Greenpeace den Vorschlag für den Solarpark Cleve Hall ablehnten, während Friends of the Earth ihn unterstützte.
Prominente und hoch angesehene Umweltschützer wie Mark Lynas, James Lovelock, George Monbiot und Dr. James Hansen unterstützen die Nutzung der Kernenergie als kohlenstoffarme Energiequelle.
Mitwirkende
1. Duncan Roy, Lewes Grüne Partei
2. Peter Vaughan, East Devon Green Party
3. Mark Yelland, Brighton & Hove Grüne Partei