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Atomenergie in der Schweiz

Zurzeit wird heftig diskutiert, wie die zukünftige Stromversorgung der Schweiz aussehen soll. 2020 werden die ersten drei Atomkraftwerke (Beznau I & II und Mühleberg) altersbedingt abgeschaltet. Bis 2045 sollen auch die anderen zwei (Gösgen und Leibstadt) folgen. Gleichzeitig laufen auch die Stromimportverträge mit Frankreich 2020 aus. Deshalb steht nun zur Debatte, ob die Atomkraftwerke erneuert werden sollen.

Dieser Text gibt einen kurzen Überblick über die aktuelle Situation und geht danach auf die Vor- und Nachteile von Atomstrom ein. Um einen Vergleich zu ermöglichen, werden dabei auch das Potenzial von Strom sparen, die Möglichkeit des Stromimports und die Stromproduktion mit erneuerbaren Energien kurz, wenn auch unvollständig angesprochen.

Aktuelle Situation

Momentan produzieren in der Schweiz fünf Atomkraftwerke (AKWs) 40% des Schweizer Strombedarfs. Weitere 10% importiert die Schweiz von Frankreich.

Der Stromverbrauch in der Schweiz ist in den letzten Jahren kontinuierlich angestiegen. Dieser Anstieg hängt vor allem vom Bevölkerungs- & Wirtschaftswachstum (BIP) und den technischen Mitteln ab. Aufgrund dessen gibt es verschiedene Prognosen für den zukünftigen Stromverbrauch. In Abb. 1 wurden die Daten von Axpo verwendet, in der von einem hohen und einem tiefen Szenario ausgegangen wird. Allerdings gibt es zu diesen Szenarien Gegenstimmen, die ein höheres Sparpotenzial, als die Axpo berechnet, für durchaus realistisch halten. Somit würde der Stromverbrauch nicht nur stagnieren, sondern sogar sinken. Problematisch bei solchen Berechnungen ist aber immer, dass sie vom BIP beeinflusst werden und dieses längerfristig nur abgeschätzt werden kann. Ignoriert wird die rein volkswirtschaftliche Diskussion, dass durch weniger Stromangebot die Preise steigen und damit automatisch weniger verbraucht würde.

Die aktuelle Debatte um die Erneuerung von AKWs dreht sich also darum, ob es eine Stromlücke geben wird oder nicht. Da dies in diesem Text nicht beantwortet werden kann, wird lediglich untersucht, ob der Produktions- & Importausfall von 50% des Strombedarfs durch andere Möglichkeiten ersetzt werden können, sei es durch eigene Stromproduktion, Stromimport oder durch Stromeinsparung.



Abb. 1: Stromverbrauchsszenarien der Axpo

Sicherung der Stromversorgung

Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten, um die zukünftige Stromversorgung zu sichern: Strom sparen und/oder eine neue Stromquelle suchen.

Strom sparen

Gemäss einer Studie von Schweizer Umweltverbänden würde ein konsequenter Einsatz von bereits verfügbaren Technologien den Energieverbrauch bis 2050 um 40% reduzieren. Gemäss BFE könnte der Gesamtenergieverbrauch bis 2035 um 14% gesenkt werden. (mehr dazu im Text „Energiesparpotenziale der Schweiz“). Damit kommen verschiedene Studien zum Fazit, dass allein ein gesenkter Stromverbrauch noch nicht die Menge einspart, die heute durch die AKWs bereitgestellt wird.

Neue Stromquellen

Da Strom sparen allein noch nicht reicht, müssen vorerst auch neue Stromquellen herangezogen werden. Diese teilen sich auf in Stromimport und/oder eigene Stromerzeugung.

Stromimport

Experten gehen davon aus, dass Strom in Zukunft nicht mehr so günstig wie heute importiert werden kann, da durch die Teilliberalisierung des Strommarktes die Preise schrittweise an den Gesamtmarkt angepasst werden und Lieferanten somit keine Anreize haben, nicht die gesamte Gewinnmarge abzuschöpfen. Die Axpo stellt sogar in Frage, ob die Schweiz überhaupt neue Strombezugsverträge mit Frankreich (bzw. auch anderen Ländern) aushandeln kann. Die Gegner der Atomenergie gehen davon aus, dass Windenergie aus dem Norden, allerdings auch zu einem höheren Preis, importiert werden könnte (mehr dazu im Text „Zukünftige Stromversorgung der Schweiz“).

Eigene Stromerzeugung

Im Folgenden werden die Kosten, die Umweltbelastung und die Versorgungssicherheit der erneuerbaren Energien und der AKWs betrachtet. Dabei werden jeweils die Vor- und Nachteile über den ganzen Lebenszyklus der Energieerzeugung berücksichtigt. Andere Stromproduktionsmöglichkeiten wie Gaskraftwerke werden an dieser Stelle nicht behandelt.

Erneuerbare Energien

Die Schweiz hat im internationalen Vergleich einen hohen Anteil an erneuerbaren Energien an der Stromproduktion. So machen die Wasserkraftwerke rund 55% der Stromerzeugung aus. Allerdings ist der Bau von Wasserkraftwerken schon ziemlich ausgeschöpft, da diese nur an bestimmten Stellen gebaut werden können. Anders sieht es mit Windkraftwerken, Solarenergie (Photovoltaik) und effizienter Nutzung von Abwärme aus. Hier hat die Schweiz noch Ausbaupotenzial.

Direkte Kosten

Die Baukosten von Produktionen mit erneuerbaren Energien (ausgenommen die Wasserkraftwerke) sind im Gegensatz zu AKWs sehr gering. Bei Windkraftanlagen mit Leistung im Megawattbereich rechnet man mit Baukosten von ungefähr 1000 – 1500 CHF pro Kilowattstunde (kWh). Erneuerbare Energien verbrauchen zudem keine beschränkten Ressourcen. Einzig für den Bau der Anlagen werden endliche Ressourcen benötigt. Auch fallen deshalb praktisch keine Entsorgungskosten an. Da die Stromproduktion mit erneuerbaren Energien im Gegensatz zu Kernkraftwerken sehr sicher ist und keine sonstigen schwerwiegenden Risiken bekannt sind, fällt die Versicherung bei der Produktionskostenberechnung nicht so hoch ins Gewicht wie bei den AKWs.

Die Produktionskosten (ohne externe Kosten wie Umweltbelastung, gesundheitliche Auswirkungen etc.) belaufen sich mit Einberechnung der bisher genannten Aufwände auf 7,5 – 33 Rp./kWh bei Windkraftwerken, auf 55 – 151 Rp./kWh bei Solarstrom (Photovoltaik) und auf 9,5 – 25 Rp./kWh bei Geothermik. Die im Vergleich zu den AKWs hohen Kosten fallen an, da die Produktion noch sehr aufwändig ist. Insbesondere die Umweltverbände gehen aber davon aus, dass die Produktionskosten von erneuerbaren Energien dank technologischen Fortschritten und grösseren Anlagen künftig gesenkt werden können.

Umweltbelastung & -gefahren

Obwohl sich die erneuerbaren Energien auf unendliche Ressourcen beziehen, sind auch sie nicht vollständig CO2 frei. Allein die Herstellung der Anlagen setzt CO2 frei. Bei der Wasserkraft beläuft sich der Ausstoss nach dem Paul Scherrer Institut auf 4g/kWh, bei der Windkraft auf 14g/kWh und bei der Solarenergie auf 38g/kWh. Das weitere Umweltrisiko ist unterdessen aber im Vergleich zu den AKW sehr klein.

Versorgungssicherheit

Zurzeit ist noch nicht klar, ob erneuerbare Energien das Produktionsvolumen der AKWs ersetzen können. Gerade dies ist aber der zentrale Punkt in der Debatte. Atomstromgegner sind jedoch überzeugt, dass mit Hilfe von konsequentem Strom sparen die heutige Technologie soweit fortgeschritten ist, dass die erneuerbare Energien in Zukunft AKWs ersetzen könnten.

Atomkraftwerke

Direkte Kosten

Der Bau eines AKWs kostet rund CHF 7-10 Mrd. Damit sind die Investitionskosten im Vergleich zu anderen Kraftwerkstypen hoch. Hinzu kommt, dass heute Uran zwar noch relativ günstig ist, dessen Preis aber langfristig mit zunehmender Knappheit stark ansteigen wird. Dies würde auch die Kosten für Atomstrom erhöhen. AKW-Befürworter hingegen wenden ein, dass Uran heute nur ca. 5% der Produktionskosten von Atomstrom ausmacht. Entsprechend würde eine Verdoppelung des heutigen Uranpreises nur zu einem 5% höheren Strompreis führen.

Auch fallen bei AKWs höhere Entsorgungskosten als bei der Produktion mit erneuerbaren Energien an. Für die Entsorgung der Abfälle der Atomstromgewinnung wird pro Kilowattstunde (kWh) 1 Rp. verrechnet. Allerdings finden Gegner diese Berechnung viel zu tief angesetzt, da die ganzen externen Kosten der Umweltschädigung (wie auch zukünftige Schäden auf den Menschen etc.) nicht eingerechnet wurden.

Schliesslich fällt bei AKWs eine hohe Versicherung an. Die Betreiber der Kernkraftwerke müssen heute gemäss Gesetz eine Haftpflichtversicherung abschliessen, die bei einem Unfall Schäden in der Höhe von bis zu CHF 1,8 Mrd. deckt. Die entsprechende Versicherungsprämie ist ebenfalls Teil der Produktionskosten von Atomenergie.

Zählt man die Kosten über den gesamten Lebenszyklus, d.h. vom Abbau von Uran bis hin zur Entsorgung zusammen, gehört Atomenergie zurzeit je nach Berechnungen zu den günstigsten Arten der Stromproduktion. Wie teuer Atomstrom genau ist, hängt dabei stark von den Berechnungsannahmen ab. Die Axpo geht von Produktionskosten von 4-5,5 Rp./kWh aus. Greenpeace verweist allerdings auf wissenschaftliche Studien von ausländischen Universitäten, die von Produktionskosten bis zu 12 Rp./kWh ausgehen. Bei diesem Preisvergleich ist allerdings zu beachten, dass hier nur Kosten berücksichtigt sind, die der Stromproduzent auch tatsächlich bezahlen muss. Alle Kosten aus externen Effekten sind nicht mitberücksichtigt.

Umweltbelastung & -gefahren

Auch die Stromproduktion mit AKWs ist nicht CO2 frei. Zwar ist die Produktion selbst tatsächlich frei von Ausstössen, der Abbau von Uran wie auch der Bau der Anlage setzt aber CO2 frei. Die Berechnungen der Experten gehen dabei weit auseinander. Das Paul Scherrer Institut rechnet mit 8 – 11g CO2/kWh, die Stormsmith Studie mit etwa 125g CO2/kWh und weltweit wird von einem Schnitt von etwa 60g CO2/kWh ausgegangen. Da mit weniger Uranvorkommen der Abbauaufwand in Zukunft zunimmt, muss man langfristig mit einem höheren CO2-Ausstoss rechnen.

Trotzdem produzieren sowohl Atomenergie als auch erneuerbare Energien im Vergleich zu fossilen Energieträgern wie Erdöl bis zu 80 Mal und im Vergleich zu Erdgas bis zu 60 Mal weniger CO2, wobei es auch hier teilweise grössere Unterschiede zwischen verschiedenen Studien gibt.

AKWs bergen aber auch hohe Risiken. Bei der Produktion von Atomenergie könnten radioaktive Stoffe austreten oder es könnte sogar zu einer Kernschmelze mit sehr weitreichenden und einschneidenden Folgen kommen. Der Schaden, der bei einem solchen Unfall entsteht, kann extrem gross sein und ist kaum zu beziffern. Als Beispiel sei die Katastrophe in Tschernobyl angeführt. In der Schweiz kam es zuletzt 1969 zu einem Kernschmelzeunfall. Die Radioaktivität blieb zwar örtlich beschränkt, die Aufräumarbeiten dauerten aber bis 1973 bzw. 2003 an.

Wie bereits erwähnt, gilt die gesetzliche Risikoversicherung nur für Schäden bis zu CHF 1,8 Mrd. Weil die Schäden bei einem grossen Unfall weit höher sein könnten, stellen die nicht gedeckten Schäden ebenfalls externe Kosten dar und müssten schlussendlich von den Bürgern bzw. vom Staat selbst getragen werden. Die AKW-Befürworter betonen jedoch, dass durch die hohen Sicherheitsstandards und die neusten Atomkraftwerkstypen das Risiko für Unfälle minimal sei.

Ein weiteres Risiko birgt die Entsorgung. Bei der Produktion von Atomenergie entstehen radioaktive Abfälle. Weil diese nach heutigem Wissen bis zu 100'000 Jahren strahlen, könnten durch die Abfälle Schäden entstehen, die ebenfalls nicht vollständig gedeckt wären. Jedoch können technische Entwicklungen noch nicht abgeschätzt werden, die die Lagerungszeit verringern würden. Zurzeit ist aber noch von 100‘000 Jahren auszugehen, auch wenn dies rein rechnerisch ein zu grosser Zeitraum ist, um alles abzuschätzen.

Versorgungssicherheit

Der öffentliche Verkehr, die Industrie oder auch die Spitäler sind besonders stark auf eine konstante und sichere Stromversorgung angewiesen. Um die Atomenergie diesbezüglich mit anderen Formen der Stromproduktion zu vergleichen, muss man zwischen kurzfristiger und langfristiger Versorgungssicherheit unterscheiden. Da die Brennstäbe für die AKWs bis zu 2 Jahre lang gelagert werden können, weist Atomenergie in diesem kurzfristigen Zeitfenster eine sehr hohe Versorgungssicherheit auf. Im Gegensatz zu Sonnen-, Wasser- oder Windenergie ist Atomenergie z.B. nicht von schwankenden Umweltzuständen wie Sonnenlicht oder Niederschlägen abhängig. Auch Lieferausfälle (z.B. wegen politischen Unruhen im Herkunftsland) können so im Gegensatz zu beispielsweise Erdgas länger überbrückt werden. Längerfristig ist die Schweiz aber auch bei der Nutzung der Atomenergie auf Uranlieferungen aus dem Ausland angewiesen.

Fazit und Ausblick

Die Schweiz muss die Frage lösen, wie sie die Produktionskapazität der ausfallenden AKWs ersetzen will. Ob man neue Atomkraftwerke befürworten sollte oder besser zu erneuerbarer Energie tendiert, hängt einerseits davon ab, wie man das Potenzial von erneuerbaren Energien und Verbrauchseinsparungen einschätzt. Andererseits aber auch, wie man die Vorteile der verschiedenen Formen von Stromproduktion gewichtet (Risiken vs. tiefe Strompreise).

Da bereits drei Gesuche für den Bau von neuen AKWs eingereicht wurden und gegen die Bewilligung für neue AKWs ziemlich sicher das fakultative Referendum ergriffen würde, wird das Volk voraussichtlich im Jahr 2013 über die Baubewilligung entscheiden.

Aufgrund der Schritte bis zu einem neuen Atomkraftwerk (siehe Kasten) könnte ein neues Kraftwerk frühestens 2023 Strom liefern. Zur Überbrückung der bis dahin bereits ausgefallenen AKW und Stromimportverträge lässt der Bundesrat die Möglichkeit für den Bau von Gaskombikraftwerken offen.


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Zusammenfassung

Heute er­zeu­gen fünf Schwei­zer Atom­kraft­werke 40% des schwei­ze­ri­schen Stroms. Alle müs­sen zwi­schen 2020 und 2043 al­ters­be­dingt ab­ge­schal­tet werden.

Der da­durch ent­ste­hende Pro­duk­ti­ons­aus­fall kann vor­erst noch nicht voll­stän­dig durch einen ge­rin­ge­ren Strom­ver­brauch al­lein er­setzt wer­den. Die Schweiz muss daher auf an­dere Strom­quel­len wie Stro­mim­port oder ei­gene Stromer­zeu­gung zurückgreifen.

Neben an­de­ren Va­ri­an­ten be­steht die Mög­lich­keit, An­la­gen für die Strom­pro­duk­tion mit er­neu­er­ba­rer Ener­gie oder neue Atom­kraft­werke zu bauen.

Diskutiert wird in die­ser Hin­sicht, ob die tech­ni­schen Mit­tel heute schon zur Ver­fü­gung ste­hen, damit er­neu­er­bare Ener­gien mit Hilfe von kon­se­quen­tem Strom spa­ren die Pro­duk­ti­ons­ka­pa­zi­tät der heu­ti­gen AKWs er­set­zen können.

Im Ver­gleich zu al­ter­na­ti­ven Ener­gie­quel­len hat Atom­ener­gie ins­be­son­dere fol­gende Vor­tei­le: tiefe Produktionskosten (ohne Be­rück­sich­ti­gung der ex­ter­nen Kos­ten) sowie eine hohe Versorgungssicherheit.

Gleichzeitig könn­ten je­doch bei der Nut­zung der Atom­ener­gie und der La­ge­rung der ra­dio­ak­ti­ven Ab­fälle enorme Schä­den ent­ste­hen, die je nach Aus­mass nicht voll­stän­dig ge­deckt wären.

Einfach erklärt

Schritte bis zu einem neuen AKW

Als ers­ter Schritt für den Bau eines neuen AKW muss ein Rah­men­be­wil­li­gungs­ge­such ein­ge­reicht wer­den. Des­sen Be­hand­lung dau­ert etwa 4 Jah­re. Da­nach ent­schei­den Par­la­ment und Bun­des­rat dar­über, ob sie das Ge­such be­wil­li­gen wol­len. Gegen die­sen Be­schluss kann das Re­fe­ren­dum er­grif­fen wer­den. An­sch­lies­send muss ein Ge­such für eine Bau­be­wil­li­gung ein­ge­reicht wer­den. Dies ist mit tech­ni­schen Ab­klä­run­gen und Ein­spra­chemög­lich­kei­ten ver­bun­den, was etwa 4 Jahre dau­ert. Der Bau des AKWs dau­ert dann noch­mals etwa 5 Jah­re. Die Ge­samt­dauer be­trägt somit ca. 13 Jahre.

Entsorgung ra­dio­ak­ti­ver Abfälle

Das Kern­ener­gie­ge­setz ver­an­kerte das Ver­ur­sa­cher­prin­zip, wo­nach die AKW für Kos­ten der Ent­sor­gung in geo­lo­gi­schen Tie­fen­la­gern auf­kom­men müs­sen. Die zu ent­sor­gende Ge­samt­menge be­trägt rund 100‘000 m3. Die NAGRA ist mo­men­tan damit be­auf­tragt ge­eig­nete Tie­fen­la­ger in der Schweiz zu fin­den. Fol­gende Ge­biete kom­men ge­mäss der NAGRA in Be­tracht: Ju­ra-Süd­fuss, Zür­cher Wein­land, Böz­berg, Nörd­lich Lä­ge­ren und Wel­len­berg. Die­ser Pro­zess dau­ert bis 2016 an. Die frü­he­ste In­be­trieb­nahme die­ser Lager ist für mit­te­lak­tive Ab­fälle auf 2030 und für hoch­ak­tive Ab­fälle auf 2040 geplant.

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