Kernenergie nicht CO2-frei

Herman Damveld, Journalist
Groningen, Niederlande

Während der Abspaltung von Uran in einem Kernkraftwerk werden verschiedene gefährliche radioaktive Substanzen freigesetzt, aber keine CO₂-Emissionen. Aus diesem Grund wird die Kernenergie manchmal als CO₂-frei bezeichnet, weshalb die Kernenergie eine Rolle bei der Verringerung des Treibhauseffekts spielen sollte. Wir finden diese Überlegungen zum Beispiel in dem am 8. Oktober 2018 veröffentlichten Klimabericht der Vereinten Nationen (IPCC-Bericht).¹ Kernenergie trägt auch zum Treibhauseffekt bei. Dies betrifft das CO₂, das bei der Gewinnung und Aufbereitung von Uranerz, beim Bau der Kernkraftanlage, beim Transport von Kernbrennstoffen, beim Abbruch der Anlage usw. freigesetzt wird. All diese Arbeiten erfordern Maschinen, die Benzin oder Diesel verwenden, und so CO₂-Emissionen verursachen. Dies nennt man indirekte CO₂-Emissionen.

Derzeit werden Uranerze mit durchschnittlich etwa 0,1% Uran abgebaut: 1000 Kilo Gestein enthalten ein Kilo Uran. Zu den indirekten CO₂-Emissionen über dieses Uranerz und zur Weiterverarbeitung des Urans liegen eine Reihe von Berechnungen vor.

Eine Tabelle mit dem 2014 veröffentlichten Klimabericht der Vereinten Nationen zeigt CO₂-Emissionen von fast 4 bis 110 Gramm CO₂ pro Kilowattstunde (kWh) mit einem Durchschnitt von 12 Gramm CO₂ pro kWh.^{2 3} Dieser Durchschnitt wurde seitdem häufig erwähnt. Zur Begründung wurde auf Studien von Lenzen und von Warner und Heath verwiesen.⁴ Lenzen schloss daraus, dass es sich im Durchschnitt um 65 Gramm CO₂ pro kWh handelt.⁵ Warner und Heath erwähnten 12-110 Gramm CO₂ pro kWh.⁶ Warner und Heath wiesen auf die Unvollständigkeit der Berichte hin, die sie für ihre Studien verwenden.⁷ Das deutet eher auf einen höheren CO₂-Ausstoß hin.

Die Zahl von 12 Gramm CO₂ pro kWh basiert auf einer nachvollziehbaren Erklärung. Die folgenden zwei Studien argumentieren jedoch wohl sorgfältig. In einem am 24. Oktober 2017 veröffentlichten Bericht des Energieanalysten Jan Willem Storm van Leeuwen berechnet er 88-146 Gramm CO₂ pro Kilowattstunde (kWh).⁸ Ein Bericht von WISE vom 9. November 2018 nennt 66 Gramm CO₂ pro Kilowattstunde; dies folgt aus einer Analyse von Benjamin K. Sovacool zu 103 Berichten über die indirekten CO₂-Emissionen von Kernkraftwerken.^{9 10} Siehe Tabelle 1. Wir haben die Tabelle so sorgfältig wie möglich zusammengestellt.

Es gibt jedoch nur eine begrenzte Menge Erz mit einem Gehalt von 0,1% Uran. Wenn – beispielsweise aufgrund des Treibhauseffekts – mehr Kernkraftwerke gebaut werden, muss in zehn bis fünfzehn Jahren auf Erze mit einem niedrigeren Urangehalt umgestellt werden. Dann muss viel mehr Gestein für die gleiche Uranmenge ausgehoben und aufbereitet werden. Dies erhöht die indirekten CO₂-Emissionen. Mit einem Erzgehalt von 0,02% betragen die indirekten CO₂-Emissionen eines Kernkraftwerks 300 Gramm CO₂ pro kWh. Bei noch schlechteren Erzen von 0,01% ist ein Kernkraftwerk für mehr CO₂-Emissionen verantwortlich, als wenn die gleiche Elektrizitätsmenge durch direkte Verbrennung von Erdgas gewonnen würde.^{11 12 13}

Storm van Leeuwen erklärte dazu: „Meine Berichte basieren auf einer physischen (thermodynamischen) Analyse aller Prozesse, die zum Kernkraftsystem von der Wiege bis zur Bahre gehören, einschließlich der Endlagerung des radioaktiven Materials und der endgültigen Isolierung gegenüber der Biosphäre. Soweit ich weiß, hat fast keine andere Studie alle Prozesse und alle Energieflüsse und CO₂-Emissionen direkt und indirekt erfasst. Bei den meisten Studien handelt es sich tatsächlich um Metastudien, bei denen die Ergebnisse einer kleinen Anzahl von Originalstudien über alle Arten von oftmals undurchsichtigen Modellen, manchmal auch über ökonomische Modelle, verarbeitet werden. Einige der ursprünglichen Analysen basieren auf Daten aus den frühen 70er Jahren: Soweit ich das beurteilen konnte, haben alle Metastudien die Ergebnisse vieler anderer Studien statistisch verarbeitet, als wären sie Messungen der gleichen Menge, die nach derselben Messmethode gemessen wurden; das ist nicht der Fall. Oft werden \“Ausreißer\“ (immer die hohen Werte) weggelassen, ohne dass angegeben wird, warum sie nach Ansicht der Autoren \“Ausreißer\“ sind.¹⁴

Tabelle 1

Gesamt- (direkt und indirekt) CO₂-Emissionen in Gramm pro Kilowattstunde^{15 16 17 18 19 20}

Die Reise des Urans für Borssele

Das Uran für das Kernkraftwerk in Borssele in den Niederlanden wird in Minen in Kasachstan abgebaut. Vor Ort wird der nutzbare Teil des Urans in einer chemischen Anlage aus dem Erz entfernt. Dann geht es per Lastwagen zu einem Hafen und per Schiff nach England, um per Lastwagen in eine Fabrik gebracht zu werden, in der es gasförmig gemacht wird. Mit einem Lastwagen, einem Schiff und einem weiteren Lastwagen geht es zur Anreicherungsfabrik von Urenco in Almelo. Das angereicherte Uran gelangt per LKW zu einer Kernbrennstofffabrik in Deutschland oder Frankreich. Die Brennstäbe erreichen dann das Kernkraftwerk Borssele per LKW oder Zug.

Wenn die Brennstäbe fertig sind, werden sie per Zug oder LKW zu einer Wiederaufbereitungsanlage in Frankreich transportiert. Der nukleare Abfall, hoch, mittel und schwach radioaktiv, wird bei COVRA in der Nähe des Kernkraftwerks Borssele oberirdisch in Bunkern gelagert. Schließlich muss der gesamte Abfall auch zu einer endgültigen Lagerungin Salz oder Ton befördert werden.²¹ All diese Arbeiten erfordern Maschinen, die Benzin oder Diesel verwenden, und so CO₂-Emissionen verursachen.

Die Reise von Sonnenkollektoren

Aber auch Sonnenkollektoren müssen transportiert werden, manchmal über große Entfernungen, wie in Abbildung 1 dargestellt. Dieser Transport kostet auch Energie.

Abbildung 1

Herkunft der niederländischen Solarzellen im Jahr 2018

Quelle: http://www.solarsolutions.nl/solar-trendrapport/, Nationaal Solar Trendrapport 2019.

Treibhausgas CO₂ und saubere Energie: Die Definition

Der Begriff “Klimawandel” war in letzter Zeit oft in den Nachrichten. Wir lesen regelmäßig, dass wir uns auf eine CO₂-freie Energieversorgung zubewegen müssen, und manchmal wird CO₂-frei auch als sauber bezeichnet. Bei der Kernenergie wird jedoch vergessen, dass der radioaktive Abfall eine Million Jahre lang gefährlich bleibt.²²

Das Kohlekraftwerk Eemshaven von RWE / Essent (bei Delfzijl in den Niederlanden) stößt jährlich schätzungsweise 570 Kilogramm Schwermetalle aus, darunter 95 Kilogramm Quecksilber. Ist das sauber? ²³

Darüber hinaus handelt es sich um Bestimmungen, die Folgendes bewirken. Ab Mitte November 2018 haben die Niederlande Strom nach Belgien exportiert und dabei täglich 20.000 Tonnen CO₂ freigesetzt. Obwohl es sich um den Stromverbrauch von 1,5 Millionen belgischen Haushalten handelt, werden die CO₂-Emissionen nicht Belgien, sondern den Niederlanden zugeordnet.²⁴ Die CO₂-Emissionen werden dem Herkunftsland zugeordnet. Wenn Belgien den gesamten Strom importieren sollte, könnten die Belgier sagen, dass ihr Strom CO₂-frei ist.