Klaus-Dieter Humpich, Gastautor / 24.11.2019 / 14:00 / Foto: Pixabay / 19 / Seite ausdrucken

So geht Kohleausstieg

Rechtzeitig zum Winterbeginn wurde am 15. November in Haiyang in der Shandong Provinz in China die erste Stufe einer nuklearen Fernwärmeversorgung in Betrieb genommen. Vorerst werden 700.000 Quadratmeter Wohnfläche aus dem Kernkraftwerk Haiyang mit Wärme versorgt. Es handelt sich um die eigene Wohnsiedlung und einige öffentliche Gebäude. Schon dieser allererste Schritt spart rund 23.200 Tonnen Kohle pro Jahr ein. Die lokale Umwelt wird von 222 Tonnen (t) Feinstaub und Ruß, 382 t Schwefeldioxid und 60 000 t CO2 jährlich entlastet. Ab 2021 soll ganz Haiyang mit 30 Millionen Quadratmeter versorgt werden. Im Endausbau sollen bis zu 200 Millionen Quadratmeter Wohnfläche in einem Radius von 100 km aus diesem Kernkraftwerk versorgt werden. Dies soll dann 6,6 Millionen t Kohle pro Jahr einsparen. Wohl gemerkt, nur für die Heizung in einem Ballungsraum.

Neben seiner Größe und seinem Bevölkerungsreichtum herrschen in China recht extreme Temperaturen. So liegt Haiyang etwa auf der gleichen Breite wie Tunis, hat aber eher Berliner Temperaturen. Im Januar bewegen sich die mittleren Temperaturen zwischen -5  und 1 °C. Obwohl an der Küste gelegen, sind aber auch Temperaturen von unter -10 °C durchaus nicht selten. Im Sommer herrscht feuchte Hitze zwischen 24 bis 28 °C. Je nach Windrichtung (Monsun) herrscht Meeres- oder Kontinentalklima vor. Im Nordosten von China sind die Winter extrem lang und bitterkalt. Die vielen Kohleheizungen sind dort Ursache für die extrem schlechte Luft im Winter, die von der Bevölkerung nicht mehr länger toleriert wird.

Luftverschmutzung ist eins der wesentlichen Probleme für die Regierenden auf allen Ebenen. Als (wirtschaftlich praktikable) Lösung bieten sich nur zwei Ansätze: Ersatz der „schmutzigen“ Kohle durch „sauberes“ Erdgas als Brennstoff oder Ausbau der Fernwärme und Einspeisung von nuklearer Abwärme. Erdgas muss überwiegend importiert werden und erfordert damit einen kontinuierlichen Devisenbedarf. Der Bau von Kernkraftwerken erfordert lediglich in der Bauphase einen großen Kapitalaufwand, während der Uranverbrauch später kaum noch ins Gewicht fällt. Langfristig sicherlich die günstigere Lösung. Mit jedem Kernkraftwerk, das in Betrieb geht, sinkt der Kohleverbrauch gleich um mehrere Millionen Tonnen pro Jahr.

Der Drang in die Ballungsräume

Weltweit wachsen die Ballungsräume immer schneller. Sie sind insbesondere für junge Menschen wegen der angebotenen Arbeitsplätze und der vielfältigen Freizeitangebote höchst attraktiv. Dies haben Berlin und Lagos – wenn auch auf völlig unterschiedlichem Niveau – gemeinsam. Die hohe Bevölkerungsdichte führt allerdings zu enormen Umweltbelastungen (Luftverschmutzung, Verkehr, Müll, Abwasser, usw.), die die Lebensqualität stark einschränken (können). Im Grunde genommen sind Großstädte wie Mars-Kolonien: Sie sind nur durch „Technik“ überhaupt lebensfähig. Hat man erst mal eine Einwohnerzahl wie Peking (21 Millionen) oder Shanghai (23 Millionen) erreicht, ist eine Heizung beziehungsweise Klimatisierung nur noch über Fernwärme- oder Kaltwassernetze sinnvoll möglich.

Will man die Luftqualität merklich verbessern, muss man die Abgasquellen beseitigen oder zumindest aus der Stadt schaffen. Absolut keine neue Erkenntnis. Genau diesen Weg hat man in allen Industrieländern beschritten. Es ist der einzig gangbare Weg: unabhängig von Region, Kultur und Wirtschaftssystem. Zentraler Gesichtspunkt ist dabei die Energiedichte. Will man den sehr hohen Energiebedarf pro Fläche in einer Großstadt ausgerechnet mit „Regenerativen“ (Wind, Sonne, Biomasse) bereitstellen, zerstört ein Ballungsraum eine ganze Region oder sogar ein ganzes Land. Immerhin hat das „kleine“ Shanghai inzwischen mehr Einwohner als ganz Österreich.

China hat ernsthafte Probleme mit der Luftverschmutzung. Hauptursache ist der gewaltige – und immer noch steigende –Verbrauch an Kohle. 2016 verbrauchte China 3349 Millionen t Steinkohle (Deutschland 57 Mio t), sowie 140 Millionen t Braunkohle (D 168 Mio t). China setzt deshalb konsequent auf den Ausbau der Kernenergie. In der ersten Phase hat man sich weltweit alle möglichen Reaktortypen zusammengekauft. Diese Phase scheint abgeschlossen. Von jetzt an setzt man auf den Bau von Eigenentwicklungen (Hualong und CAP1000) auch für den Export. Bisher wurden fast alle Reaktoren an der Küste gebaut (billige Kühlung durch Meerwasser). Endgültige Klarheit über Typen und Standorte wird das Inkrafttreten des 14. Fünfjahrplans (2021–2026) verschaffen.

Eine Million Kilometer Hochspannungsnetz

Von Anfang an, ist man aber mit großen Kraftwerken (bis 6 Reaktoren) möglichst nah an die Ballungszentren herangerückt. Dies spart schon mal lange und kostspielige Hochspannungstrassen. Auch mit diesen – anders als in Deutschland – hat man bereits seine Erfahrungen gesammelt. Das Hochspannungsnetz von China hat eine Länge von etwa einer Million km (Deutschland 35.000 km). Paradestück ist z.B. die 800 kV Tian-Zhong Stromtrasse mit einer Länge von fast 2.200 km. Zehn weitere solcher Trassen sind in Bau oder Planung. Thermische Kraftwerke in der Nähe von großen Städten bieten sich aber auch für die Kraft-Wärme-Kopplung an. Darunter versteht man die doppelte Ausnutzung des Brennstoffs für die Stromerzeugung und Heizung – eine besonders effiziente und umweltfreundliche Energienutzung.

Wenn man jedoch so nah an Ballungsräume heranrückt, ist ganz besonderer Wert auf die Sicherheit zu legen. Bei den zwei Reaktoren vom Typ AP-1000 handelt es sich wohl um die zur Zeit sichersten und modernsten Druckwasserreaktoren, die auf dem Weltmarkt zu kaufen sind. Zwei dieser Reaktoren befinden sich auch in Vogtle (USA) im Bau, zwei weitere in Sanmen (China) sind schon in Betrieb. Dieser Reaktor verfügt über passive Sicherheitseinrichtungen, die ein Unglück wie in Fukushima („station blackout“, dies ist ein totaler Ausfall des Kraftstroms) ausschließen. Die Nachzerfallswärme könnte ohne jeden Eingriff des Betriebspersonals abgeführt werden.

Die Verknüpfung mit dem Fernwärmenetz der Fengyan Thermal Power geschieht in einem separaten Gebäude auf dem Gelände des Kernkraftwerks. Wichtig unter Sicherheitsaspekten ist, dass das Fernheiznetz physikalisch durch Wärmeübertrager vom sekundären Dampfkreislauf des Kernkraftwerks völlig getrennt ist. Eine „Ausbreitung von Radioaktivität“ im Heizungsnetz kann also ausgeschlossen und ständig automatisch überwacht werden. Jeder muss nun selbst entscheiden, was für ihn ein größeres Risiko darstellt: eine virtuelle Strahlenangst oder eine chronische Belastung durch Abgase.

Übertragung auf deutsche Verhältnisse

In Deutschland sind rund 14 Prozent aller Wohnungen an Fernwärme angeschlossen, und damit werden rund neun Prozent des gesamten Wärmebedarfs abgedeckt. Dies ist z.B. gegenüber Dänemark bescheiden: Dort werden 62 Prozent aller Haushalte durch Fernwärme versorgt. In großen Städten ist dort die Versorgung nahezu vollständig. So oder so lassen sich durch den Ausbau der Fernwärme in Deutschland noch beträchtliche Mengen an fossilen Brennstoffen einsparen. Schneller und kostengünstiger als durch jedwede „Elektromobilität“. Aus ideologischen Gründen verdrängt man in Deutschland umweltfreundliche Kohlekraftwerke (mit Entstaubung, Entstickung und Rauchgaswäsche) durch kaum bessere Gaskraftwerke. Gemessen an den Entwicklungen, etwa in China, kann das nur eine Übergangslösung sein.

Es kann also nicht schaden, sich schon jetzt ein paar Gedanken für die Zeit nach dem Öko-Sozialismus zu machen. In dem dann wieder aufzubauenden Deutschland wird eine kostengünstige und sichere Energieversorgung (wieder) eine zentrale Aufgabe sein. Die Kerntechnik entwickelt sich beständig weiter. Sie hat bereits heute ein sicherheitstechnisches Niveau erreicht, das es erlaubt, Kernkraftwerke in unmittelbarer Nähe von Städten zu errichten – jedenfalls eher als Chemieanlagen, Raffinerien, Windparks und dergleichen.

Allerdings gibt es einen Unterschied zu China: Unsere Städte sind bedeutend kleiner. Der Einsatz konventioneller Reaktoren ist daher begrenzt. In Deutschland gehört die Zukunft den SMR (kleine Reaktoren bis zu etwa 300 MWel). Mit diesen könnten ganz unmittelbar bisherige Heizkraftwerke (Kohle oder Erdgas) ersetzt werden. Alle notwendigen Einrichtungen (Stromanschlüsse, Pumpstationen etc.) könnten weiter benutzt werden. Durch diese dezentrale Lösung entfielen auch neue Hochspannungstrassen, wie sie zum Beispiel für Windenergie aus der Nordsee nötig sind. Hinzu kommt eine enorme Versorgungssicherheit (Abdeckung des Bedarfs 24 Atunden an sieben Tagen die Woche) und Unabhängigkeit von Energieimporten. Da in solchen Kraftwerken nur alle paar Jahre ein Brennstoffwechsel notwendig ist, sind beispielsweise Erpressungsversuche durch Abstellen der Erdgaspipelines ausgeschlossen.

Dieser Beitrag erschien zuerst auf Klaus Humpichs Website

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Anders Dairie / 24.11.2019

Nach meiner Kenntnis hat sogar uns’ GRETA betont,  dass es ohne Atomkraft mit der Verhinderung des Hitzetods der Erde nichts würde.  Es ist doch ideal, wenn Generatoren Strom erzeugen und die Abwärme den Dampf für Druckminderer- und Reduzierstationen, die Wohnviertel Flächen deckend sicher versorgen können. Wenn die “Erneuerbaren” die Strom- und Wärmemengen nicht erbringen, ist das Urteil bereits gefallen.  Diese Konzepte können nur nebenher laufen, nicht in der Hauptsache.  Wenn bei optimiertem Angebot rund 780 Pumpspeicherwerke erforderlich werden, um die Grundlast zu garantiern, so ist das blanker Wahnsinn. Ohne Verbrauchsoptimierung wären es über 1.000.  Jetzt gibt es 36 Stück.  Jedem Techniker ist klar,  dass hier Holzwege über Abgründe gebastelt werden sollen.

Werner Lange / 24.11.2019

1. Danke! 2. Eigentlich nichts besonderes Neues - wenn man die bundesrepublikanischen Befindlichkeiten ausklammert…. Die Reaktion auf Fukushima unserer “Physikerin” als amtierender Kanzlerin wird immer mehr zur Katastrophe dieses Landes. Und die Blödigkeit der meisten (leider) führenden Politiker wie z.B. der Grünen-Vorsitzenden die “das Netz ist der Speicher” sieht macht alle Hoffnung auf eine zukunftsweisende Energiepolitik zunichte. Wenn nicht sehr schnell umgedacht wird haben wir unsere Zukunft schon hinter uns.

H.Störk / 24.11.2019

@A. Ostrovsky >>  “Seitdem ich bewusst denken kann, behaupten die Atomfanatiker, sie könnten das Plutonium zur Energiegewinnung nutzen.”  <<  - mit sauberem Bombenplutonium wurde das bereits in den 90ern im “Megatons to Megawatts”-Programm erfolgreich durchgeführt (Abrüstungsdeals zur Bombenverschrottung, Bush senior und Jelzin, falls Sie sich erinnern) und heute nutzt der russische BN-800 auch schon die nicht-waffenfähige Isotopenmischung von Reaktorplutonium - also genau das, was Sie fälschlicherweise immer noch als “Müll” betrachten. Warum nicht mehr Reaktoren mit Pu laufen? Weil derart viel billiges Uran auf dem Markt ist. Während des kalten Krieges wurde mehr Uran gefördert und angereichert, als tatsächlich gebraucht wurde, und das liegt halt noch herum und ist billiger zu verarbeiten als MOX aus der Wiederaufarbeitung. Wenn Uran irgendwann mal knapp wird, dann kann man immer noch an die Zwischenlager gehen, und den (gut abgelagerten, nur noch mäßig strahlenden) “Atommüll” zum Recyclen herausholen.

Leopold Hrdlitschka / 24.11.2019

Trittin und Co. werden sicher nicht bezahlen. Wir tun es

H.Störk / 24.11.2019

@ A. Ostrovsky / 24.11.2019   >>  “Mir ist der massive Ansturm der Atomfanatiker hier schon etwas auffällig. Es sind auch immer solche, die uns erklären, dass dem SMR die Zukunft gehört, ohne mehr dazu sagen zu können, als dass das kleine Atomreaktoren sind, mit 300MW, die man problemlos neben eine Großstadt stellen kann. Eine Gefahr geht davon nicht aus. Was denn das Neue ist, bleibt verborgen. ”  <<  Wer möchte, kann sich informieren, dafür gibt es das Internet. Suchbegriff “Generation IV”. Grundsätzlich ist es aber NICHTS neues, daß sogar ganz gewöhnliche Druckwasserreaktoren inhärent sicher sind, solange man sie nicht zu groß baut. 300MW ist ein typischer Antrieb für Flugzeugträger oder große U-Boote. Die US-Navy hat Dutzende davon, die Russen ebenfalls, und noch nie gab es eine Kernschmelze in einem Schiffsreaktor. (Im Gegenteil, den Russen ist manchmal in abgeschalteten Reaktoren das Kühlmittel eingefroren, aber das war in bleigekühlten Alfa-U-Booten.) Generell gibt sehr unterschiedliche Konzepte für zukünftige Reaktoren, und es gibt einige, die ohne hohen Druck im Reaktorkern auskommen, weil sie kein Wasser verwenden. (... wie damals die Schiffsreaktoren der Alfa-U-Boote…)

Rolf Lindner / 24.11.2019

Der Bau und Betrieb moderner, eigensicherer Atomkraftwerke wäre so vernünftig, dass er mit den der Unvernunft verpflichteten, gegenwärtig regierenden Politikern und großen Teilen einer durch diese Politiker und den ihnen hörigen Medien indoktrinierten Bevölkerung nicht möglich ist. Voraussetzung wäre eine politische Revolution und eine neue Aufklärung.

Michael Scheffler / 24.11.2019

Herr Ostrovsky, Sie haben die fünfziger Jahre bewusst erlebt und kennen sich gleichfalls in moderner AKW-Technik aus? Respekt! Sie sind der Tausendsassa hier im Forum! Darf ich fragen, in welchem Fach Sie reüssiert haben?

Michael Scheffler / 24.11.2019

Lieber Herr Humpich warum sollte der AP-1000 der modernste Reaktion sein?

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