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Boom bei Wind und Solar: Ökostrom verdrängt Atomenergie in Rekordzeit

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Der Ausbau erneuerbarer Energien übertrifft alle Prognosen, schon jetzt werden Kernkraftwerke zum Teil ihren Strom nicht los. Eine neue Studie zeigt, wie rasch der Bedarf an Atomstrom sinken könnte - ohne dass in Deutschland das Licht ausgeht.

AKW Grohnde bei Hameln: Schwindende Bedeutung der Kernkraft Zur Großansicht
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AKW Grohnde bei Hameln: Schwindende Bedeutung der Kernkraft

Hamburg - Politiker von Union und FDP werfen in der Atomdebatte gerne mit Jahreszahlen um sich: Was wäre, wenn Deutschlands Kernkraftwerke vier, acht oder 28 Jahre länger laufen? Das Forschungsinstitut Prognos, das Energiewissenschaftliche Institut an der Universität Köln und die Gesellschaft für Wirtschaftliche Strukturforschung arbeiten zurzeit entsprechende Szenarien für das Umwelt- und das Wirtschaftsministerium aus.

Tatsächlich sind die Jahreszahlen vor allem eins: Augenwischerei. Was genau eine Laufzeitverlängerung um ein Jahr eigentlich bedeutet, ist gut zwei Wochen, bevor die Institute der Regierung ihren ersten Zwischenbericht vorlegen müssen, noch immer nicht erkennbar.

Klar ist bislang nur, dass die Verlängerung der Laufzeiten auf der Basis sogenannter Jahresvolllaststunden berechnet werden dürfte. Man gehe von "dieser Regelung aus", teilte die Regierung auf eine Anfrage der Grünen-Abgeordneten Bärbel Höhn vom 9. März mit. Jahresvolllaststunden sind eine idealtypische Größe. Sie geben an, wie viele Stunden ein Atommeiler mit voller Kraft laufen müsste, um seine Jahresenergieproduktion zu erreichen. Seit der Reform des Atomgesetzes im Jahre 2002 werden die Restlaufzeiten von Kraftwerken so berechnet.

Derzeit laufen Deutschlands Meiler im Durchschnitt mit 8000 Jahresvolllaststunden - Tendenz sinkend. Denn Ökostrom hat in deutschen Netzen Vorfahrt. Die Netzbetreiber müssen den Erzeugern von Wind- und Solarstrom ihre Elektrizität bevorzugt abnehmen, ehe sie Atom- oder Kohlestrom durch die Leitungen lassen. Mit anderen Worten: Je mehr Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt wird, desto stärker wird die Kernkraft verdrängt.

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Grafiken: Wie erneuerbare Energien Atomstrom verdrängen
Wie stark dieser Effekt sein könnte, hat nun das Institute for Sustainable Solutions and Innovations (ISUSI) im Auftrag des Grünen-Abgeordneten Hans-Josef Fell ausgerechnet. Nach Prognosen des Instituts, das auch schon mit dem Bundesumweltministerium zusammengearbeitet hat, werden deutsche Meiler 2020 noch mit 7663 Jahresvolllaststunden laufen und 2030 nur noch mit 5855.

Ob die Regierung die Verdrängung des Atomstroms durch Ökoenergien in ihren Berechnungen berücksichtigt, ist nicht bekannt. Täte sie es aber nicht, würde sie also pro Jahr Laufzeitverlängerung 8000 Jahresvolllaststunden gewähren. Würde sich an der gesetzlichen Absicherung, dass Ökostrom Vorfahrt hat, nichts ändern, wären die Kraftwerke laut ISUSI-Berechnungen wesentlich länger am Netz als offiziell angegeben:

  • Bei einer Laufzeitenverlängerung um 12 Jahre wären die Meiler faktisch 15 Jahre am Netz,
  • bei einer Verlängerung um 20 Jahre wären es real 28 Jahre,
  • bei einer Verlängerung um 28 Jahre wären es real sogar 46 Jahre. Das letzte AKW ginge dann erst 2067 vom Netz.

Die Berechnungen des ISUSI basieren auf der Annahme, dass der Ausbau der erneuerbaren Energien wesentlich schneller voranschreitet als die Bundesregierung vermutet. Das Umweltministerium geht in seinem sogenannten Leitszenario 2009 davon aus, dass bis 2030 etwas mehr als 100 Gigawatt Leistung aus erneuerbaren Energien erzeugt werden. Das ISUSI dagegen glaubt, dass es bis 2030 gut 162 Gigawatt Leistung sind.

Regierungsprognose zum Ausbau Erneuerbarer Energien (2009)*
Jahr 2007 2020 2030 2040 2050
Wind 22,2 41,9 59,7 71,5 76,0
davon Onshore 22,2 32,9 35,9 38,0 39,0
davon Offshore 0,0 9,0 23,8 33,5 37,0
Wasser 4,7 5,1 5,2 5,2 5,2
Geothermie 0,0 0,3 1,0 2,3 5,3
Photovoltaik 3,8 23,2 28,4 30,5 34,0
Bioenergie 4,0 7,9 8,5 8,7 8,7
EE gesamt 33,9 78,3 102,6 118,3 129,3
Quelle: Leistungsszenario des Bundesumweltministeriums; *Angaben in Gigawatt

Tatsächlich sind die Berechnungen der Regierung teils sehr konservativ. So rechnet sie damit, dass bis 2030 Windräder mit rund 59,7 Gigawatt Leistung installiert sein werden. Der Bundesverband Windenergie (BWE) dagegen geht in einer aktuellen Prognose davon aus, dass dieses Ziel schon 2020 fast erreicht sein wird. Zudem soll zudem die Leistung der Offshore-Windparks massiv steigen, denn die Regierung will den Ausbau riesiger Hochsee-Windparks stark vorantreiben. Der BWE geht davon aus, dass bis 2030 Offshore-Windräder mit einer Leistung von 25 Gigawatt ans Netz gehen.

Den Ausbau der Photovoltaik hat die Regierung schon in der Vergangenheit mehrfach unterschätzt. Erst kürzlich musste sie sich erneut korrigieren: Im Leitszenario ging das Umweltministerium noch davon aus, dass bis 2030 Solaranlagen mit einer Leistung von 28,4 Gigawatt installiert werden. In einer Formulierungshilfe für den Entwurf zur Änderung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes schreibt die Regierung nun, dass bis 2030 zusätzlich Solaranlagen mit 65 Gigawatt Leistung ans Netz gehen.

Inwieweit die Regierung solch aktualisierte Prognosen in der Diskussion zur Laufzeitverlängerung von Kernkraftwerken berücksichtigt, ist ebenfalls unklar. Man könne "im Hinblick auf den laufenden Arbeitsprozess dazu nicht Stellung nehmen", teilte der Parlamentarische Staatssekretär Ernst Burgbacher (FDP) auf Anfrage der Grünen mit.

Der Grünen-Abgeordnete Fell dagegen wirft der Regierung Konzeptlosigkeit vor. "Schwarz-Gelb scheint noch immer nicht begriffen zu haben, dass der Ausbau erneuerbarer Energien und die Verlängerung der Laufzeiten von Atomkraftwerken nicht zusammenpassen", sagt er.

Ernster volkswirtschaftlicher Schaden

Klar ist allerdings schon jetzt: Eine Lösung für die wachsende Konkurrenz von Atom- und Ökostrom muss rasch her. Bereits heute konkurrieren die Energien in den deutschen Netzen.

Am 25. Dezember 2009 etwa ließen orkanartige Böen Deutschlands Windkraftanlagen auf Hochtouren laufen. Da die Kraftwerke nicht schnell genug heruntergeregelt werden konnten, war auf einmal mehr Strom verfügbar als nachgefragt wurde. An der deutschen Strombörse in Leipzig hatte das absurde Folgen: Der Strompreis drehte ins Minus. Abnehmer von Elektrizität verdienten zeitweise bis zu 230 Euro pro Megawattstunde. Insgesamt konnten Stromkäufer gut 14 Millionen Euro auf ihren Konten gutschreiben.

Ein solches Überangebot gibt es in letzter Zeit immer öfter: Zwischen September und Anfang März sind die Strompreise an 29 Tagen in den negativen Bereich abgedriftet.

Schuld daran ist die unkoordinierte Energiepolitik der Regierung. Denn während der Ausbau erneuerbarer Energien rasch zunimmt, werden die Stromnetze nur langsam modernisiert. Es fehlen Leitungen, intelligente Netzschaltungen und vor allem Anlagen, die in der Lage wären, Ökostrom zu speichern, um ihn zu wind- und sonnenarmen Zeiten wieder ins Netz zu speisen. Volkswirtschaftlich notwendig ist der Netzausbau trotzdem, sonst wird es in den kommenden Jahren immer öfter ein Stromüberangebot geben - mit entsprechenden Verlusten für die Energieerzeuger.

Die ISUSI-Berechnungen belegen das eindrucksvoll: Das Institut hat Wetterdaten für das komplette Jahr 2007 zusammengetragen, unter anderem die durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten und die Stärke der Sonneneinstrahlung für jede Stunde des Jahres (siehe Grafiken oben). Diese Daten nutzte das ISUSI als Schablone: Angenommen, das Wetter wäre 2030 genauso wie 2007 und gut 162 Gigawatt Leistung würden aus erneuerbaren Energien produziert - wie viel Atom- und Kohlestrom bräuchte man dann überhaupt noch an den jeweiligen Tagen?

Das Ergebnis: Zwar wäre Atomenergie 2030 noch nicht überflüssig - doch die Nachfrage nach ihr wäre bereits drastisch gesunken. Und an besonders wind- und sonnenreichen Tagen könnte man theoretisch schon alle Atommeiler abschalten.

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Forum - Diskussion über diesen Artikel
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1. So ein Unfug
Olaf aus der Hauptstadt 23.04.2010
"Am 25. Dezember 2009 etwa ließen orkanartige Böen Deutschlands Windkraftanlagen auf Hochtouren laufen. Da die Kraftwerke nicht schnell genug heruntergeregelt werden konnten, war auf einmal mehr Strom verfügbar als nachgefragt wurde. An der deutschen Strombörse in Leipzig hatte das absurde Folgen: Der Strompreis drehte ins Minus." Schuld an dieser Situation sind der planwirtshcaftliche Ansatz des "EEG" und die prinzipbedingte Diskontinuität von Wind und Sonnenstrom, nicht die grundlastfähige "Stromarten".
2. Humbug
Freddie-58 23.04.2010
Völliger Humbug diese Studien. Fakt ist, dass jedes kW Solar und Windkraft zu 100% mit zuverlässigen Erzeugern abgedeckt werden müssen, das die Sonne halt nicht immer scheint und der Wind nicht immer bläst. Dadurch entstehen immense Kosten weil ein Kraftwerk auf standby sehr teuer ist. Aber die Stossrichtung ist sehr wohl richtig, aber solche Träumereien sind noch lange fehl am Platz. Fred
3. Ähem...
Ben Major 23.04.2010
Der herbei subventionierte "Boom" beim Solarstrom wird noch allen beteiligten Leid tun. Die idiotisch hohen Einspeisevergütungen werden die deutsche Volkswirtschaft für die nächsten Jahrzehnte belasten und hier insbesondere den Durchschnittsverbraucher, denn die Industrie wird sich den Strom einfach im Ausland kaufen.
4. Und was wird uns dann die Kilowattstunde
EchoRomeo 23.04.2010
kosten? Wie lange können, wollen und werden wir uns das noch leisten. Solange - aber nur solange - wie mit Hilfe des EEG legal, einfach und politisch korrekt zusätzliche Milliarden abgezockt werden können bleibt der Trend zum Ökostrom ungebrochen. Und dass es nur darum geht zeigt der Run auf die Photovoltaik. Obwohl sie von allen Erzeugungsarten den miesesten Wirkungsgrad, die schlechteste Verfügbarkeit, und den geringsten Anteil an der Gesamterzeugung hat wird dort der grösste Teil der Gelder verbrannt. Und das vertraglich abgesichert auf Jahrtzehnte.
5. Rekordzeit?
atomicus 23.04.2010
Der grünen Studie zufolge würde der Bedarf an Atomstrom über die nächsten 10 Jahre also jährlich um 0,4% sinken. Wäre mal interessant mit was für einer Subventionierung ISUSI rechnet. Und wo kommt der Atomstrom nach dem deutschen Atomausstieg her wenn mal kein Orkan ist?
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Atomkraftwerke in Deutschland

Atom-Comeback
Was die Energieriesen am Atom-Comeback verdienen könnten.
Extra-Einnahmen der Stromkonzerne
Atom-Comeback: Extra-Einnahmen der Stromkonzerne in Milliarden Euro
bei einem Strompreis von
50 €/MWh
bei einem Strompreis von
80 €/MWh
bei einem Strompreis von
120 €/MWh
bei einer Laufzeit von
40 Jahren
27 61 106
bei einer Laufzeit von
60 Jahren
83 193 339
Quelle: Wolfgang Paffenberger
Extra-Profite, Laufzeit 40 Jahre
Atom-Comeback: Extra-Profite in Mrd. Euro bei Laufzeit von 40 Jahren*
brutto Steuern ** netto
E.on 23 5,9 16,6
RWE 19 4,9 13,7
EnBW *** 13 3,5 9,7
Vattenfall 6 1,6 4,5
Übrige 0,7 0,2 0,5
gesamt 61 16,1 44,9
* bei einem Strompreis von 80 €/MWh
** Körperschaftsteuer, Gewerbesteuer, Solidaritätszuschlag (=26 Prozent)
*** inklusive Anteil der Deutschen Bahn
Quelle: Wolfgang Pfaffenberger
Extra-Profite, Laufzeit 60 Jahre
Atom-Comeback: Extra-Profite in Mrd. Euro bei Laufzeit von 60 Jahren*
brutto Steuern ** netto
E.on 76 19,9 55,8
RWE 55 14,6 40,9
EnBW *** 39 10,2 28,5
Vattenfall 21 5,5 15,3
Übrige 2 0,6 1,7
gesamt 193 50,8 142,2
* bei einem Strompreis von 80 €/MWh
** Körperschaftsteuer, Gewerbesteuer, Solidaritätszuschlag (=26 Prozent)
*** inklusive Anteil der Deutschen Bahn
Quelle: Wolfgang Pfaffenberger
Extra-Profit der Konzerne bei einer Laufzeit von 40 Jahren
Extra-Profit der Konzerne in Mio. Euro bei Laufzeit von 40 Jahren *
brutto Steuern ** netto
2010 1477 389 1088
2011 2305 607 1698
2012 2637 694 1942
2013 2637 694 1942
2014 3112 819 2292
2015 2677 705 1972
2016 4105 1081 3024
2017 4088 1076 3012
2018 4271 1124 3147
2019 3770 993 2778
2020 4928 1297 3631
2021 4928 1297 3631
2022 4453 1172 3281
2023 4453 1172 3281
2024 3984 1049 2935
2025 2000 527 1474
2026 2000 527 1474
2027 1490 392 1098
2028 1490 392 1098
* bei einem Strompreis von 80 €/MWh
** Körperschaftsteuer, Gewerbesteuer, Solidaritätszuschlag (=26 Prozent)
Quelle: Wolfgang Pfaffenberger
Extra-Profit der Konzerne bei einer Laufzeit von 60 Jahren
Extra-Profit der Konzerne in Mio. Euro bei Laufzeit von 60 Jahren *
brutto Steuern ** netto
2010 1477 389 1088
2011 2305 607 1698
2012 2637 694 1942
2013 2637 694 1942
2014 3112 819 2292
2015 2677 705 1972
2016 4105 1081 3024
2017 4810 1266 3544
2018 5308 1397 3911
2019 5289 1392 3897
2020 6767 1781 4985
2021 6767 1781 4985
2022 6749 1777 4973
2023 6749 1777 4973
2024 6732 1772 4960
2025 6658 1753 4906
2026 6658 1753 4906
2027 6640 1748 4892
2028 6640 1748 4892
2029 6584 1733 4851
2030 6584 1733 4851
2031 6584 1733 4851
2032 6584 1733 4851
2033 6584 1733 4851
2034 6584 1733 4851
2035 6584 1733 4851
2036 6584 1733 4851
2037 5863 1543 4319
2038 5548 1460 4087
2039 5065 1333 3732
2040 4746 1249 3497
2041 4746 1249 3497
2042 4288 1129 3159
2043 4288 1129 3159
2044 3836 1010 2826
2045 1926 507 1419
2046 1926 507 1419
2047 1434 378 1057
2048 1434 378 1057
* bei einem Strompreis von 80 €/MWh
** Körperschaftsteuer, Gewerbesteuer, Solidaritätszuschlag (=26 Prozent)
Quelle: Wolfgang Pfaffenberger

Koalitionsvertrag zur Atomenergie
Brückentechnologie
"Die Kernenergie ist eine Brückentechnologie, bis sie durch erneuerbare Energien verlässlich ersetzt werden kann. Andernfalls werden wir unsere Klimaziele erträgliche Energiepreise und weniger Abhängigkeit vom Ausland nicht erreichen. Dazu sind wir bereit, die Laufzeiten deutscher Kernkraftwerke unter Einhaltung der strengen deutschen und internationalen Sicherheitsstandards zu verlängern. Das Neubauverbot im Atomgesetz bleibt bestehen."
Laufzeitverlängerung
"In einer möglichst schnell zu erzielenden Vereinbarung mit den Betreibern werden zu den Voraussetzungen einer Laufzeitverlängerung nähere Regelungen getroffen (u. a. Betriebszeiten der Kraftwerke, Sicherheitsniveau, Höhe und Zeitpunkt eines Vorteilsausgleichs, Mittelverwendung zur Erforschung vor allem von erneuerbaren Energien, insb. von Speichertechnologien). Die Vereinbarung muss für alle Beteiligten Planungssicherheit gewährleisten."
Gewinnabschöpfung
"Der wesentliche Teil der zusätzlich generierten Gewinne aus der Laufzeitverlängerung der Kernenergie soll von der öffentlichen Hand vereinnahmt werden. Mit diesen Einnahmen wollen wir auch eine zukunftsfähige und nachhaltige Energieversorgung und -nutzung, z. B. die Erforschung von Speichertechnologien für erneuerbare Energien, oder stärkere Energieeffizienz fördern. Unabhängig davon streben wir eine angemessene Beteiligung der Betreiber an den Sanierungskosten für die Schachtanlage Asse II an."
Endlagerung
"Eine verantwortungsvolle Nutzung der Kernenergie bedingt auch die sichere Endlagerung radioaktiver Abfälle. Wir werden deshalb das Moratorium zur Erkundung des Salzstockes Gorleben unverzüglich aufheben, um ergebnisoffen die Erkundungsarbeiten fortzusetzen. Wir wollen, dass eine International Peer Review Group begleitend prüft, ob Gorleben den neuesten internationalen Standards genügt.

Der gesamte Prozess wird öffentlich und transparent gestaltet.

Die Endlager Asse II und Morsleben sind in einem zügigen und transparenten Verfahren zu schließen. Dabei hat die Sicherheit von Mensch und Umwelt höchste Priorität. Die Energieversorger sind an den Kosten der Schließung der Asse II zu beteiligen.

Mit Blick auf Endlagerstandorte setzen wir uns für einen gerechten Ausgleich für die betroffenen Regionen ein, die eine im nationalen Interesse bedeutsame Entsorgungseinrichtung übernehmen."
Kernreaktoren
Thermischer Reaktor
DPA
In einem Kernreaktor kommt die Kettenreaktion durch Neutronen zustande, die bei der Kernspaltung entstehen und ihrerseits weitere Urankerne spalten. Dazu müssen sie allerdings abgebremst werden. Dazu ist ein sogenannter Moderator notwendig, bei dem es sich in den meisten thermischen Reaktoren um gewöhnliches Wasser handelt, manchmal auch um sogenanntes schweres Wasser oder Grafit.
Brutreaktor
In Brutreaktoren wird ein Gemisch von Uran- und Plutoniumoxid, der sogenannte Mox-Brennstoff, verwendet. Natürliches Uranerz besteht nur zu 0,7 Prozent aus dem spaltbaren Isotop Uran-235, den Rest macht das nicht spaltbaren Uran-238 aus. In einem Brutreaktor wird aber Uran-238 zu Plutonium-239 umgewandelt. In Wiederaufbereitungsanlagen kann das Plutonium abgetrennt und dann als Kernbrennstoff wiederverwendet werden. Auf diese Weise gewinnen Brutreaktoren aus dem vorhandenen Uran in etwa 30 Mal mehr Energie als Leichtwasserreaktoren.

Zur Kernspaltung werden nicht abgebremste, sondern schnelle Neutronen verwendet, weshalb auch vom "schnellen Reaktor" die Rede ist. Da sie allerdings mit geringerer Wahrscheinlichkeit neue Kernspaltungen auslösen, muss das Spaltmaterial im Vergleich zum thermischen Reaktor höher konzentriert werden - was wiederum dazu führt, dass es im Inneren von Brutreaktoren heißer wird als etwa in Leichtwasserreaktoren. Deshalb wird als Kühlmittel auch nicht Wasser, sondern in der Regel flüssiges Natrium verwendet.

Dies führt gemeinsam mit der enorm hohen Giftigkeit von Plutonium zu großen Bedenken hinsichtlich der Sicherheit von Brutreaktoren. Hinzu kommt das zusätzliche Risiko der Transporte von strahlendem Material zwischen den Schnellen Brütern, Aufbereitungsanlagen und thermischen Reaktoren.
Uran und Plutonium in Atomwaffen
DPA
Bei einer Uranbombe, wie sie die Amerikaner im Zweiten Weltkrieg über Hiroshima gezündet haben, reichte es bereits, eine Halbkugel des spaltbaren Materials auf einen Dorn zu schießen, die zusammen die kritische Masse für eine Atomexplosion erreichten. Mit Plutonium aber funktioniert dieses sogenannte Kanonenprinzip nicht.

Terroristen müssten stattdessen zum technisch weit anspruchsvolleren Implosionsprinzip greifen: Um eine Kugel aus spaltbarem Material sind mehrere Schichten Sprengstoff angeordnet. Die Explosionsenergie komprimiert das Plutonium so stark, dass die erforderliche Dichte erreicht und die Kettenreaktion eingeleitet wird.

Ob Plutoniumdioxid aus einem Kernreaktor für eine solche Bombe geeignet wäre, hängt von mehreren Faktoren ab. "Für die Qualität für die Waffennutzung ist es zum Beispiel wichtig, wie lange der Brennstoff im Reaktor war", sagt der deutsche Atomexperte Egbert Kankeleit. Im Grunde müssten die Terroristen in der Lage sein, das Pulver in Plutoniummetall umzuwandeln. "Wer die entsprechenden chemischen Kenntnisse hat, kann das schaffen." Die größere technische Hürde sieht Kankeleit in der Konstruktion einer Implosionsbombe. "Aber wenn man Hilfe von der richtigen Seite bekommt, etwa aus Pakistan, wäre auch das kein Problem.

Fotostrecke
Atommüll: Schwierigkeiten bei der Endlagerung

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