Thilo Spahl, Gastautor / 14.12.2017 / 06:15 / Foto: Pixabay / 11 / Seite ausdrucken

Kohleausstieg schnell und billig - in China

Von Thilo Spahl.

Eine alte Weisheit besagt, dass die globale Energiewende dann gelingen wird, wenn man einen Weg findet, CO2-arme Energie so billig wie Energie aus chinesischen Kohlekraftwerken zu machen. In Deutschland wird diese Regel bekanntlich seit jeher ignoriert. Bei uns gelten zwei Merksätze. Erstens: Der Preis spielt keine Rolle. Zweitens: Hauptsache kein Atom.

In China geht man die Sache etwas rationaler an. Die deutschen Merksätze werden negiert, die alte Regel dafür beherzigt. Außerdem haben die Chinesen erhebliche Luftverschmutzungsprobleme und damit einen besonderen Anreiz, von der dreckigen Kohle wegzukommen. Denn in jedem Winter werden rund eine Milliarde Tonnen Kohle in Öfen verheizt und damit eine Menge Smog produziert. Abhilfe könnten sogenannte „Schwimmbadreaktoren“ schaffen. Die sollen zwar keinen kohlebilligen Strom produzieren, dafür aber, was nicht weniger wichtig ist, kohlebillige Wärme. Und sie sollen eine „mächtige Waffe gegen den Smog“ sein, so Zhang Jige von der Shanghai Jiao Tong University in der South China Morning Post.

Am 28. November hat die China National Nuclear Corporation offiziell ein Projekt gestartet, das in relativ kurzer Zeit zu einer erheblichen Dekarbonisierung der Wärmeversorgung führen könnte. Das Mittel der Wahl ist ein Kernreaktor, der sehr simpel aufgebaut und daher sehr billig ist. Er produziert keinen Strom, sondern nur (Fern-)Wärme für die Heizung von Gebäuden. Der geplante 400-Megawatt-Niedertemperatur-Heizreaktor „Yanlong“ könnte bis zu 20 Millionen Quadratmeter beheizen, das entspricht etwa 200.000 Drei-Zimmer-Wohnungen.

Auch in Deutschland gilt Fernwärme als wichtiges Instrument zur Senkung der CO2-Emissionen im Wärmesektor. Hierzulande wird aber typischerweise die sogenannte Kraft-Wärme-Kopplung genutzt, also Wärme aus konventionellen Kraftwerken, die vor allem der Stromerzeugung dienen. Vattenfall betreibt zum Beispiel in Berlin ein Fernwärmenetz für 1,2 Millionen Wohnungen mit 1900 Kilometer Länge.

In Deutschland Forschungsreaktor, in China Wärmeproduzent

Schwimmbadreaktoren werden schon seit über 50 Jahren als Forschungsreaktoren genutzt. Weltweit sind etwa 70 im Einsatz. Auch in Deutschland werden noch einige betrieben, zum Beispiel vom Helmholtz-Zentrum Berlin, schön gelegen im Villen-Vorort Wannsee, oder von der Technischen Universität München in Garching. Auf der Website des Helmholtz-Zentrums wird der Aufbau kurz erklärt:

„Der Kern des Reaktors (im Wesentlichen die Brennelemente und die Steuerstäbe) hängt in einem offenen Wasserbecken. Das Wasser dient gleichermaßen als Moderator, als Kühlmittel und als Strahlenabschirmung. Die Wasserschicht über dem Reaktorkern hält die Strahlung so vollständig zurück, dass keine Zeit- und Aufenthaltsbeschränkung für das Bedienungspersonal notwendig ist. Diese Bauweise hat zwei große Vorteile: Der Reaktor ist gut zugänglich und im gesamten sogenannten Primärkühlkreislauf, also im Beckenwasser, herrscht Normaldruck. Damit treten die bei Kernkraftwerken nötigen hohen Temperaturen und großen Drücke nicht auf.“

Die Forschungsreaktoren haben typischerweise nur eine geringe Leistung, die Becken sind mit einem Durchmesser von 1,8 bis 3,6 Metern und einer Tiefe von 6 bis 9 Metern relativ klein. Der chinesische Heizrektor ist etwas größer dimensioniert, funktioniert aber im Prinzip genauso. Das Reaktorbecken aus Beton und Stahl hat einen Durchmesser von etwa 10 Metern und eine Tiefe von 20 Metern und fasst bis zu 1800 Tonnen Wasser. Er wird als „Deep Pool Reactor“ (DPR) bezeichnet. Die Wärme wird über einen zweistufigen Wärmeaustausch an den Heizkreis übertragen, über den dann tausende von Häusern in einem Fernwärmenetz beheizt werden können.

Die Größe des Beckens sorgt für Sicherheit. Selbst wenn der Reaktor außer Kontrolle geriete und nicht mehr abzuschalten wäre, würde das Wasser über einen Monat zum Abkochen brauchen. Der Reaktor schmilzt erst, wenn er trocken liegt. Es bleibt also viel Zeit, um eine gegebenenfalls unterbrochene Wasserzu- und -abfuhr wiederherzustellen.

Die Lebensdauer eines Pool-Niedertemperatur-Heizreaktors beträgt 60 Jahre. Die Baukosten für das Heizwerk sollen etwa 200 Millionen Euro betragen und sind damit sehr viel geringer als die konventioneller Kernkraftwerke, die mehrere Milliarden kosten. Die Fernwärme kostet weniger als das Heizen mit Gas und ungefähr gleich viel wie Kohle. Eine Studie geht sogar davon aus, dass die Kosten nur ein Drittel derer von Kohleheizung betragen würden.

Keine technischen Hürden

Größere technische Hürden bestehen nicht. In Zeiten vor dem Atomausstieg wurde auch in Deutschland der Bau von Kernheizwerken erwogen. In einem vom Forschungsministerium beauftragten Gutachten aus dem Jahr 1990, das Reaktoren unterschiedlicher Bauart betrachtete, heißt es:

„Aufgrund der besonderen Eigenschaften von Kernheizwerken wie niedrige Leistungsdichte und niedriger Druck sowie auf inhärenten Prinzipien und passiven Sicherheitseinrichtungen basierendem Sicherheitskonzept lassen sich nach den bisherigen Erkenntnissen stadtnahe Standorte realisieren, so dass Kernheizwerke durchaus mit alternativen Systemen wirtschaftlich konkurrieren können, wenn die spezifischen Investitionskosten wie von den potentiellen Herstellern angegeben nicht wesentlich überschritten werden. […] Die bisher betrachteten Anlagen haben einen Reifegrad, der den erfolgreichen Bau und Betrieb voraussehen lässt.“

Klimaschutz spielte damals noch keine Rolle. Ausgangspunkt der Überlegungen war vielmehr, dass „trotz der derzeit relativ entspannten Lage auf dem Ölmarkt ein weiteres Zurückdrängen des Erdölverbrauchs und eine weitere Diversifikation der Versorgung wünschenswert“ sei.

Mit dem Bau von rund 300 Heizreaktoren im Norden des Landes könnte China jedes Jahr 500 bis 600 Millionen Tonnen Kohle einsparen. Das ist etwa siebenmal so viel, wie Deutschland jährlich verfeuert. Die Chinesen würden also sieben deutsche Kohleausstiege auf einen Schlag umsetzen. Die Kosten entsprächen ungefähr dem, was wir in Deutschland alle zwei bis drei Jahre für die Subventionierung von erneuerbaren Energien ausgeben, die bekanntlich bei gleichzeitigem Atomausstieg und Europäischem Emissionshandel bisher nicht zu einer Verringerung der CO2-Emissionen führt.

Der Bau des ersten Reaktors soll im nächsten Jahr voraussichtlich in der Inneren Mongolei beginnen. Als Bauzeit sind drei Jahre veranschlagt. Eine entscheidende Frage ist allerdings auch in China die Akzeptanz durch die Bevölkerung. Man will auf Beteiligung und Transparenz setzen und hofft darauf, dass „Schwimmbadbesuche“ bei den Menschen Vertrauen erwecken. Wang Naiyan, Ehrenvorsitzender der China Nuclear Society und leitender Wissenschaftler am China Institute of Atomic Energy, plädiert dafür, das Atomheizwerk für Besucher zu öffnen:

„Die letzte Zustimmung [sollte nicht] von Regierungsbeamten kommen, sondern vom Volk. Wenn unsere Einwohner am Pool vorbeikommen und das kristallklare Wasser sehen können, werden sie die Funktionsweise des Reaktors unmittelbar erfahren, und sie werden vielleicht einen in [ihrem] Hinterhof haben wollen.“

Thilo Spahl ist Diplom-Psychologe und lebt in Berlin. Er ist freier Wissenschaftsautor, Mitgründer des Freiblickinstituts und Novo-Redakteur. Dieser Beitrag erschien zuerst in Novo hier.

Foto: Pixabay

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Leserpost (11)
Harry Hain / 14.12.2017

Atomkraft bezeichnet die Energie auf denn Elektronenbahnen bzw.  die dort in Wechselwirkung tretenden Elektronen von Schale bzw. Bahn zu Bahn und auch mit denen anderer Atome. Atomkraftwerke sind demnach alle Kohle- und Gaskraftwerke. Kernkraft oder Kernenergie ist die Kraft, die den Atomkernen innewohnt und die Protonen zusammenhält, obwohl die, wegen gleicher Ladung, sich abstoßen müssten. Diese Kernkraft ist um ein Vielfaches höher als die Atomkraft.  Wer Atomkraft- Nein Danke betet gibt genau genommen kein Statement gegen Kernenergie ab. Eine schlampige Verwendung der Begriffe, die Verlotterung der Sprache und die zunehmende Unfähigkeit Zusammenhänge von Sätzen zu erkennen oder selbstständig die eigenen Gedanken verständlich in Worte und Sätze zu äußern ist unübersehbar und hat bereits eine jahrzehntelange Entwicklung hinter sich. Eine Folge gut gemeinter Bildungspolitik. Das ist kein Vorwurf gegen Herrn Spahl. In der Sache hat er recht. Und “echte” Physiker mögen mir die o. g. Definition nachsehen. Ich zitierte nur sinngemäß aus dem Physikunterricht von vor über 40 Jahren.

U. Langer / 14.12.2017

In China sind derzeit über 1000 Kohlekraftwerke in Bau oder in Planung. Von “Kohleausstieg” zu sprechen geht da ganz leicht an der Realität vorbei. Neben den Kohlekraftwerken werden auch Wasserkraftwerke und Kernkraftwerke massiv ausgebaut. Logischer Weise nutzen die Chinesen auch die Idee mit den Heizkraftwerken mittels Kernkraft, welche in Deutschland schon vor 30 Jahren marktreif war - sie sind ja nicht dumm (die Chinesen). Lediglich bei Wind- und Solaranlagen legt China gerade eine klassische Vollbremsung hin - auch aus gutem Grund (50 TWh nutzlose Stromproduktion durch Windanlagen in 2016).

Dr. Volker O. Rachui / 14.12.2017

“Der Bau des ersten Reaktors soll im nächsten Jahr voraussichtlich in der Inneren Mongolei beginnen.”(hier) Da wohnt nämlich kaum jemand!  Deutschland-China-Vergleiche sollte man tunlichst vermeiden. Ebenso sind echte Kernkraftwerke (größer 1 GW-Strom) mit Plantschbecken-Kernwärmekraftwerken wie Äpfel und Birnen. Hier fällt der Autor in die Stimmung der Sechzigerjahre zurück, als man die Kernenergienutzung für die Lösung aller Probleme hielt. In den Fünfzigern gab es gar einen Atombombentest-Tourismus in der Wüste Nevada mit anschließendem Gruppenfoto und Atompilz im Hintergrund. Heute, wie damals, treten wieder Vertreter der Zukunftszunft auf und verkünden die Lösung aller Probleme: z.B. durch “Erneuerbare Energien”, Elektromobilität, Salat und Bienen auf den Dächern oder Ökomüll-Pflicht. Wenn wir nicht aufpassen - auch auf Macron&Co; - landen wir in der “totalen Demokratie”. Ich meine die Diktatur von Minderheiten über die Mehrheitsgesellschaft. Ich möchte, dass Studierende wieder Studenten sind; die Welt nicht klein und empfindlich, sondern riesig und schön; der Verstand obsiegt über Ideologie; Katastrophisten das Mikrophon abgestellt wird, die unsere Welt als gruseligen, gefährlichen Ort beschreiben und dass sich die Menschen wieder - statt eines “Hallo” - einen guten Tag wünschen.

Rudi Knoth / 14.12.2017

Ich kann mich zur Zeit der Fukushima-Katastrophe daran erinnern, dass man in der münchener Lokalpresse kritisierte, dass der Forschungsreaktor in Garching noch in Betrieb ist. Also hier trifft man mit solchen Erklärungen über die Unbedenklichkeit solcher Reaktoren wohl auf taube Ohren.

Gerd Flügel / 14.12.2017

Vorbild China? Es genügt, Unmengen von im 1,4-Milliarden-Menschen-Land produziertem Plastik-Schrott in deutsche Läden zu importieren. Ansonsten ist es wohl schwerlich möglich, dieses staatlich gelenkte Riesenreich mit alleine 85 Millionen-Städten mit der Bundesrepublik zu vergleichen. Hier könnte man, wenn es ihn gäbe, den Fernwärmebeadraf längst mit der Abwärme der thermischen Großkraftwerke (Atom und Kohle) decken, die zum allergrößten Teil durch den Schlot rauscht oder deutsche Flüsse heizt. Und wenn schon der Blick nach China, Herr Spahl, dann sollte man nicht nur scheuklappengesteuert auf schwimmende Atomeier schauen, sondern auch auf die folgende Meldung, denn China hat Deutschland auch bei der Energiewende längst abhängt. Aus RT deutsch, in Auszügen: “Die in Peking ansässige Three Gorges New Energy Corporation hat 151 Millionen US-Dollar in den Bau des größten schwimmenden Solarstromprojekts der Welt investiert. Mit der Anlage soll jährlich der Ausstoß von fast 200.000 Tonnen Kohlendioxid eingespart werden. Der Bau der 150 Megawatt-Stromanlage wurde im Juli dieses Jahres begonnen, wobei nach Angaben des Unternehmens ein Teil bereits ans Netz gegangen ist. Die neue Anlage basiert auf Solarzellen, die in Schwimmkörper eingebaut sind. Diese befinden sich auf der Oberfläche eines Sees, der sich nach dem Einsturz einer Kohlemine bildete. ...”

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