Erlebt die Kernkraft im Kampf gegen den Klimawandel ein Revival oder übersteigt das Risiko ihren Nutzen? Frankreich ist das Land mit dem höchsten Kernkraftanteil weltweit. Was in Frankreich passiert, ist richtungsweisend für die Zukunft der Technologie – von ITER bis CIGEO. Mit Unterstützung der französischen Botschaft in Wien entstand ein Text, der hoffentlich genauso viele Fragen aufwirft, wie er beantwortet. Denn die Frage der Kernkraftnutzung ist insbesondere eine der Ethik.

Atomkraft, Nein Danke?

Kaum eine Technologie spaltet Meinungen so sehr wie die Kernkraft. Zu Gast im neuen „Handelsblatt Green“-Podcast witzelte der deutsche Nuklearforscher Bruno Merk, er sei aufgrund seines Berufs auf einer Party entweder Hauptattraktion oder alleine in einer Ecke. Es gibt nichts dazwischen, zumindest nicht in Deutschland. Nach Fukushima beschloss das Land den Atomausstieg, in Österreich kam es gar nur zum Museum von Zwentendorf – ein Atomkraftwerk in NÖ, dass zwar fertiggestellt, aber nie in Betrieb genommen wurde. Andere europäische Staaten wie Frankreich, Schweden oder Großbritannien setzen auf Kernenergie. In Finnland sind sogar die Grünen Pro-Kernkraft im Kampf gegen die Klimakrise. Mittlerweile forscht Merk in Großbritannien, weil Deutschland auch die Forschungsgelder drastisch kürzte.

Ist Kernkraft eine nachhaltige Technologie?

Experten sind sich uneins. Ein niedriger Ausstoß von Treibhausgasen steht einem hohen Sicherheitsrisiko und der ungelösten Endlagerfrage gegenüber. Fossile Energienutzung fordert jährlich Todesfälle im Millionenbereich, ein Super-GAU kann hingegen ganze Regionen auf einmal auslöschen. Erneuerbare Energien sind wesentlich sicherer, aber deren Ausbau stockt. Es ist verzwickt. Deshalb möchte die EU verstärkt Investitionen in nachhaltige Wirtschaftsaktivitäten lenken. Ab 2022 wird mit einer Taxonomie festgelegt, welche Technologien nachhaltig sein werden und welche nicht. Ein Schlüsselmoment für die Kernkraft. Während ein Expertenrat unter der vorigen EU-Kommission von Atomkraft abriet, befürwortet ein neues internes Gutachten deren Einstufung als grüne Technologie. Kritik kam unter anderem von den deutschen Grünen: Die Gutachter der Gemeinsamen Forschungsstelle (JRC) würden direkt von der Europäischen Atomgemeinschaft (EURATOM) gefördert werden. Wie gesagt, es ist ein Dilemma.

Kernkraftparadies Frankreich

Auch das Land mit den meisten Kernkraftwerken pro Kopf steht gespalten zu seiner Hauptenergiequelle. „Frankreich hat sich bis 2030 zu einer Erhöhung des Anteils der erneuerbaren Energien am Strommix von derzeit 19% auf 40% verpflichtet. Das wird zu einer Senkung des Anteils der Kernkraft von 75% auf 50% der Stromerzeugung bis 2035 führen“, so die Französische Botschaft in Wien auf eine schriftliche Anfrage zum Mehrjährigen Energieprogramm (PPE) Frankreichs. Man möchte zukünftig weniger von Atomstrom abhängig sein, im Energiebereich aber weiterhin autonom bleiben. Der Strommix soll diversifiziert werden, dabei setzt Frankreich insbesondere auf Wind-, Wasser- und Solarenergie.

Strom und Energie

Strom ist aber nur ein Teil des gesamten Energiebedarfs eines Landes, laut Internationaler Energieagentur (IEA) in etwa ein Viertel des Bedarfs (2018, orientiert OECD-Schnitt). 10% des Stroms für Frankreich kommen von den klimaschädlichen fossilen Energieträgern Kohle, Gas und Öl. Verglichen mit anderen Staaten ist das wenig. Entscheidend in der Klimakrise ist allerdings das Gesamtbild, also der gesamte Energieverbrauch. Hier liegt der Anteil fossiler Energieträger bei 51%. Damit liegt die Grande Nation zwar unter dem europäischen Schnitt (73% fossil), verdankt dies aber einem hohen Anteil an Atomkraft (37% des Gesamtverbrauchs).

Ein anderes Bild bekommt man, wenn man anstatt einer Momentaufnahme die historische Entwicklung betrachtet. Ruht sich Frankreich auf den Lorbeeren vergangener Tage aus? Seit der Jahrtausendwende ist der Anteil der erneuerbaren Energien nur leicht gestiegen, in den letzten Jahren lag man im Ausbau derselben unter dem europäischen Schnitt. Ein Ende der Stagnation ist allerdings in Sicht. Bis 2030 soll sich der Anteil am Energieendverbrauch auf 32% verdoppeln.

Ein Blick in die Zukunft der Kernkraft

Frankreich hat Mitte 2020 sein ältestes Kernkraftwerk (Fessenheim im Elsass) geschlossen. Dadurch sank die Kernenergieproduktion im Vergleich zu 2019 um mehr als 11%. Gleichzeitig verzeichnete Frankreich in der Energieerzeugung Anstiege bei Windkraft (+17%), Wasserkraft (+8%) und Solarkraft (+2.3%). 2022 sollen die letzten Kohlekraftwerke vom Netz genommen werden, bis 2025 nur mehr die Hälfte des Stroms aus Kernkraft stammen.

Gleichzeitig verweist man in der französischen Botschaft auf die Worte von Staatspräsident Emmanuel Macron: „Vollständig oder zu schnell auf die Atomkraft zu verzichten, würde bedeuten, so wie andere Länder das getan haben, Kohle- oder Gaskraftwerke zu öffnen oder Energie aus einer CO2-reichen Energiequelle zu importieren.“ Ein Ausstieg aus der Atomkraft ist nicht geplant, nur eine Neugewichtung der erneuerbaren bzw. CO2-armen Energiequellen. Zusätzlich wird auch auf eine vom IPCC zitierte Studie von Sanghyun Hong und auf die Atomkraft-Resolution der IAEO verwiesen, wonach Kernkraft ein möglicher Beitrag im Kampf gegen den Klimawandel sein kann.

Laufzeitverlängerung von Reaktoren?

Vor kurzem verlängerte Frankreichs Atomaufsichtbehörde ASN die Laufzeit der Atomreaktoren von 40 auf 50 Jahre. Der Beschluss ist an eine Reihe von Bedingungen geknüpft und betrifft acht Standorte des Betreibers Électricité de France (EDF). Weltweit sind zwei Drittel aller Reaktoren älter als 30 Jahre. Eine Animation der IAEA skizziert, dass eine Laufzeitverlängerung positiv zur Energiewende beitragen würde. Bis zu 40 Jahre mehr werden modelliert, denn: Die Reaktoren selbst haben keine vorgegebene Laufzeit, nur ihre Komponenten. Diese lassen sich fast vollständig ersetzen. Der Beschluss von ASN wird jedoch heftig kritisiert, insbesondere aufgrund von Sicherheits- und Finanzierungsbedenken.

Trotz Laufzeitverlängerung muss ein Großteil der französischen Reaktoren bis 2035 ersetzt werden, so die französische Botschaft. Dafür sollen neue EPR-Reaktoren übernehmen. Die europäischen Druckwasserreaktoren der dritten Generation sind eine Weiterentwicklung der Leichtwasserreaktoren (LWR, 2. Generation) aus den 80ern. Auch das Interesse an kleinen modularen Reaktoren (SMR) steigt. SMR haben mit 300 Megawatt eine geringere Leistung als herkömmliche Reaktoren (rund 1000 MW), sind dafür aber sicherer und können in Serie produziert werden. Zudem arbeiten mehrere Länder bereits an einer vierten Generation, deren Ziel die Abfallverringerung ist.

Die Endlagerfrage

In Bure, Frankreich soll ab 2025 radioaktiver Abfall in einer Tiefe von 500 Metern eingelagert werden. Das Projekt mit dem Namen CIGEO (Industrial Centre for Geological Disposal) könnte zeitgleich mit Onkalo in Finnland das erste atomare Endlager werden. Bisher wird radioaktiver Müll nur zwischengelagert, meist nahe der Atommeiler. Nach 60 Jahren Atomkraftnutzung müssen mittlerweile mehrere hunderttausend Tonnen für mindestens hunderttausend Jahre sicher gelagert werden. Verzwickt ist hier ein Euphemismus.

Bure liegt abgeschieden und ist dünn besiedelt. Hier könnten immerhin 80.000 Tonnen Abfall ihre Strahlung abgeben. Das ist mehr als die zehnfache Kapazität von Onkalo (6.500 Tonnen). Aber das kleine Dörfchen mit seinen 80 Einwohnern wehrt sich, ihnen wäre eine Einlagerung nahe der Reaktoren lieber. Verständlich, niemand möchte solch Übel unter sich wissen, auch nicht in 500 Metern Tiefe.

Laut französischer Botschaft besteht ein internationaler Konsens zur geologischen Tiefenlagerung. Ein neuer „Nationaler Plan zur Bewirtschaftung von radioaktivem Material und radioaktiven Abfällen“ (PNGMDR) für den Zeitraum 2021-2025 ist in Vorbereitung. Die französische Atomsicherheitsbehörde (ASN) würde sich neben CIGEO auch intensiv mit der Transmutation beschäftigen. Mit dieser Technologie können Radionuklide in stabile oder kurzlebigere Elemente umgewandelt werden. Das würde die radioaktive Strahlungsdauer drastisch verkürzen. Auch mit EURATOM wird intensiv kooperiert. „Einerseits betreffen die Sicherheit der Kernanlagen und die sichere Bewirtschaftung der abgebrannten Brennelemente und der radioaktiven Abfälle natürlich uns alle. Andererseits kommen die Kompetenzen im Bereich Strahlenschutz, die Entwicklung von Behandlungsmöglichkeiten für Krebserkrankungen oder andere ähnliche Aktivitäten allen Mitgliedstaaten und allen europäischen BürgerInnen zugute“, heißt es aus der Botschaft.

Neben der Tiefenlagerung wird auch immer wieder laut über eine Entsorgung im All oder im Ozean nachgedacht. Es ist aber fraglich, ob sich solche Ideen jemals umsetzen lassen.

Zukunft Kernfusion?

Ein Glas Meerwasser soll so viel Energie liefern wie ein Fass Öl. Anders als Öl aber sauber, sicherer und beinahe unbegrenzt. Eine Autostunde von Marseille entfernt forscht eine geopolitisch ungewöhnliche Koalition aus den USA, China, Russland, Indien, Japan, Südkorea und den EURATOM-Staaten (EU, Schweiz und Großbritannien) am größten Energieprojekt der Menschheit. Erstmals möchte man durch Kernfusion mehr Energie erhalten als dafür aufgewendet wird, in etwa zehnmal so viel. Das Projekt ITER, ein Akronym für International Thermonuclear Experimental Reactor, wird zwar nie ans Netz gehen, soll aber wegweisende Erkenntnisse liefern: 500MW Leistung will man erzeugen und die Durchführbarkeit der einzelnen Technologien demonstrieren – insbesondere die Plasmaverbrennung, Tritium-Breeding und die Sicherheit der Kernfusion selbst. Gesamtkosten: im zweistelligen Milliardenbereich. Das ist viel für ein Forschungsprojekt, aber wenig verglichen mit den jährlichen Militärausgaben der USA (mehr als 600 Mrd. US-Dollar).

Wie funktioniert Kernfusion? Fusion ist die Energiequelle der Sonne und der Sterne. Demnach ist das Projekt eine metaphorische Sonne für die Erde. Die beiden Wasserstoffisotope Deuterium und Tritium verschmelzen bei 150 Millionen Grad Celsius in einem Plasma mit ausreichender Dichte und Einschlusszeit zu schweren Heliumatomen und setzen dabei Energie frei. Das geschieht in einer donutförmigen Tokamak-Anlage mit starken Magnetfeldern, die wiederum das Plasma einschließen und kontrollieren. Es braucht eine Kühlung auf -269°C, also vier Grad über dem absoluten Nullpunkt.

Derartige Extremtemperaturen sind kostspielig und Tritium ist äußerst selten. Darum soll es gezüchtet werden. Auch das ist teuer. Kernfusion wird seit mehr als 80 Jahren erforscht und wird frühestens in 20 bis 30 Jahren Strom liefern können. Und auch bei ITER fällt radioaktiver Abfall an. Dessen Halbwertszeit ist zwar kürzer (100 Jahre), muss aber trotzdem sicher gelagert werden. Hinzu kommen weitere Sicherheits- und Kostenfragen. Es ist fraglich, ob sich Kernfusion je rentieren wird. Und vielleicht brauchen wir sie dann nicht einmal, Stichwort Klimakrise. Dennoch: ITER steht im Lateinischen für den Weg und genau der zählt hier. Selbst wenn es nie zur zivilen Nutzung der Technologie kommt, so haben auch die einzelnen Erkenntnisse und Teilerfolge einen immensen Wert.

Ausblick zur Kernkraft

In der besten aller Welten gäbe es keine Kernkraft. Unsere Realität ist aber eine andere und wir müssen mit radioaktivem Abfall zurechtkommen. Selbst wenn wir heute alle Kernkraftwerke abschalten, strahlt der bereits angefallene Atommüll noch die nächsten hunderttausend Jahre. Die Klimakrise bleibt dennoch. Wir können gegen die Strömung nicht mehr ankämpfen, aber wir können wie Frankreich und andere Atomstaaten mit ihr schwimmen. Die Frage ist: Ist es die richtige Richtung?

Weitere Informationen

Anlässlich des zehnten Jahrestags der Katastrophe von Fukushima hat die Presse ein Dossier zur Kernkraft herausgegeben, an dem auch Klimareporter Florian Koch mitgeschrieben hat.

Rund um Österreich stehen mehrere Kernkraftwerke, so auch in Dukovany (Tschechien). Klimareporterin Katharina Müller schreibt, warum das auch hierzulande relevant ist.

Die beiden Technologien Kernspaltung und Kernfusion werden in animierten Erklärvideos von Kurzgesagt in wenigen Minuten zusammengefasst. Sehenswert!