Klaus-Dieter Humpich, Gastautor / 11.07.2020 / 14:00 / 27 / Seite ausdrucken

Und sie laufen und laufen und laufen….

Schon 2019 haben folgende Reaktoren eine Betriebsdauer von 50 Jahren erreicht: Tarapur 1+2 in Indien, Beznau in der Schweiz, Nine Mile Point 1 und Ginna in den USA. Seit 2018 besitzt das Kernkraftwerk Turkey Point in Florida, USA sogar eine Lizenz für 80 Jahre. Ein Trend, der sich weltweit fortsetzt. Was steckt dahinter?

Diese zwei Begriffe werden – bewusst oder unbewusst – oft gleichgesetzt: Die technische Lebensdauer eines Kraftwerks ist theoretisch unbegrenzt, da ständig gewartet wird und einzelne Komponenten bei Bedarf ausgetauscht werden können. Die Betriebsdauer ist (vornehmlich) eine betriebswirtschaftlich Größe: Irgendwann wird der laufende Aufwand für Reparaturen so groß, dass sich ein Weiterbetrieb nicht mehr lohnt. Bei der ersten und zweiten Generation von Reaktoren wurde die Betriebsdauer mit 30 bis 40 Jahren angegeben. Dies war quasi ein „Mindesthaltbarkeitsdatum“ des Herstellers, damit der Kunde überhaupt eine Wirtschaftlichkeitsrechnung ausführen konnte.

Im Kraftwerksbau ermittelt man die Stromgestehungskosten (z.B. in €/MWh) als "Levelised Cost Of Elektricity (LCOE)". Darunter versteht man nicht nur die Investition, sondern alle im Betrachtungszeitraum anfallenden Kosten (Kapitaldienst, Personal, Brennstoff, Versicherungen, Wartung und Reparatur, Rücklagen für die Entsorgung etc.) geteilt durch die zu erwartende elektrische Energie. An dieser Stelle wird schon deutlich, warum Wind und Sonne nie mit Kernkraft (wirtschaftlich) wird konkurrieren können: Bei Kernkraftwerken der dritten Generation wird die „Mindesthaltbarkeit“ heute mit 60 Jahren angegeben. Bei Windmühlen und Photovoltaik mit 20 Jahren. Dies ist schon ein Faktor drei.

Die Arbeitsausnutzung eines Kernkraftwerks liegt bei 90 Prozent. Demgegenüber beträgt die realisierte Arbeitsausnutzung von Wind und Sonne wetterbedingt etwa 15 Prozent (als tatsächlich gemessene und über einen längeren Zeitraum gemittelte Werte für die installierte Leistung in Wind- und Sonnenenergie in Deutschland). Überschlägig muss man also die spezifischen Investitionskosten von Wind und Sonne mit einem Faktor 18 multiplizieren, um sie mit einer Investition in ein Kernkraftwerk vergleichbar zu machen.

Ganz abgesehen davon, sind solche Vergleiche zwischen stets nach Bedarf lieferbarer elektrischer Energie und wetterbedingt zufälliger Erzeugung ohnehin ein Vergleich zwischen Äpfeln und Birnen. Spätestens jetzt muss – zumindest jedem ideologisch nicht vorbelasteten Menschen – klar sein, warum sich (sogar ein so extrem teures) Kernkraftwerk wie Hinkley Point gegenüber „Windkraft aus der Nordsee“ rechnet und bereits folgerichtig die nächsten baugleichen Blöcke in Sizewell in Vorbereitung sind. Erklärt das vielleicht den neuen Hype auf „grünen“ Wasserstoff in einschlägigen Kreisen, sozusagen als neuen Sattel für ein längst totes Pferd?

Das Potenzial für Laufzeitverlängerungen

Weltweit sind zur Zeit 363 Leichtwasser-, 48 Schwerwasser-, 14 AGR- (CO2 / Graphit), 13 RBMK- (Wasser / Graphit) und 2 schnelle Reaktoren in kommerziellem Betrieb. Zieht man die 27 graphitmoderierten Reaktoren ab, verbleiben somit trotzdem über 400 potenzielle Reaktoren zur Laufzeitverlängerung. Hier wird auch die prinzipielle Grenze notwendiger Nachrüstungen deutlich: Die Konstruktion der AGR in GB erlaubt es nicht, die gealterten Moderatoren aus Graphit zu vertretbaren Kosten auszuwechseln. Bei den RBMK (Tschernobyl-Typ) kommen noch grundsätzliche Bedenken hinzu.

Ausschlaggebend für eine Laufzeitverlängerung ist aber immer der politische Wille. In vielen Ländern besteht eine negative Einstellung zu Kernenergie. Wo die „Atomkraftgegner“ noch nicht an der Macht sind, versucht man die Kosten durch Sonderbelastungen politisch hochzutreiben (z.B. Brennelementesteuer in Spanien oder Schweden) oder durch Dumping (Verkauf an der Börse weit unter den Produktionskosten) von Wind- und Sonnenstrom. Beliebt sind auch „neue Standards“ (z.B. Kühltürme), um Projekte unwirtschaftlich zu machen. In Ländern mit öko-sozialistischer Orientierung ist selbst das nicht mehr notwendig. Dort reicht der Wille einer Regierung (CDU/CSU mit FDP), par ordre du mufti den „Atomausstieg“ zu vollziehen.

Kosten spielen dabei selbstredend keine Rolle, denn die müssen ja durch Dritte – uns, dem Verbraucher – getragen werden. Vorläufige Krönung dieser Untaten war die Sprengung von Philippsburg (Inbetriebnahme 1985) mit einem angeblichen Restwert von 3 Milliarden Euro. Aus pubertärer Zerstörungswut mussten unmittelbar Fakten geschaffen werden, da eine Laufzeitverlängerung mit geringen Kosten möglich gewesen wäre. Doch nicht genug, der hässliche Deutsche greift schon wieder nach Frankreich: Um der eigenen verbohrten Klientel Genüge zu tun, verleumdet man dummdreist französische Reaktoren als „Schrottreaktoren“. Was man wohl dem Genossen Macron für seine innenpolitische Unbill zahlen muss?

Der wirtschaftliche Aspekt

Die Schließung eines Kernkraftwerks führt zu erheblichen sozialen Schwierigkeiten vor Ort: Wegfallende Einnahmen für die Gemeinde, Wegfall gut bezahlter Arbeitsplätze, Verlust von Aufträgen für das lokale Gewerbe, verringerte Kaufkraft etc. Es ist kein Zufall, dass überall, wo Kraftwerke stillgelegt werden sollen, Kundgebungen für deren Erhalt stattfinden.

Es gibt faktisch keine kostengünstigere Stromerzeugung als durch die Laufzeitverlängerung eines bestehenden Kernkraftwerks. Geht man von maximal 50 Prozent der ursprünglichen Baukosten für die erforderliche Modernisierung aus, kann damit keine andere Erzeugungsart konkurrieren. Natürlich bleiben die Vorteile der Kernenergie dabei in vollem Umfang erhalten:

  • geringster Materialverbrauch über den Lebenszyklus, nahezu ohne Freisetzung von Abgasen
  • Einsparung von Boden (insbesondere gegenüber „Regenerativen“ mit geringer Energiedichte)
  • Verhinderung von Luftverschmutzung durch Stickoxide, Feinstaub etc.
  • Bereitstellung von Grundlast bzw. Lastfolge zum Ausgleich von Spitzen und Tälern
  • Versorgungssicherheit bei extremen Wetter- oder schwierigen außenpolitischen Lagen
  • Bereitstellung großer Schwungmassen zur Stabilisierung der Netzfrequenz.
  • Große „Brennstofflagerung“ auf dem Kraftwerksgelände als Sicherheit vor Energiepreisschwankungen
  • Gefragter Arbeitgeber mit gut bezahlten Jobs für hochqualifizierte Arbeitnehmer und Nachfrage für das lokale Gewerbe, überwiegend in ländlichen Gemeinden
  • Gegebenenfalls Bereitstellung von Isotopen für Medizin, Forschung, Industrie und Landwirtschaft

Darüber hinaus fallen keinerlei Kosten für Netzausbau, Bereitstellung von Bilanz- und Regelleistung, Backup-Kraftwerke zur Kompensation des Wetters oder gar Speicher an. Deutschland zeigt eindrucksvoll, dass durch den Ausstieg aus der Kernenergie – und neuerdings auch noch der Kohle – eine dauerhafte Abhängigkeit von (importiertem) Erdgas geschaffen wird. Ist das vielleicht das wirkliche Ziel? Schröder fing auch als rot/grüner Bundeskanzler an und endete als russischer Gasmann.

Die Voraussetzungen

Eine Laufzeitverlängerung erfordert eine langjährige Planung in enger Abstimmung mit den Genehmigungsstellen und Zulieferern. Am Anfang steht die Erfassung des Istzustandes durch den Betreiber. Je genauer die Dokumentation im laufenden Betrieb ist, um so besser: Protokolle der Wiederholungsprüfungen, Kontakte zu Ersatzteillieferanten, Dokumentationen über schon erfolgte Modernisierungen etc. Eine möglichst detaillierte Planung ist erforderlich, da es sich schnell um drei- bis vierstellige Millionenbeträge drehen kann. Heute erstellt man deshalb von Anbeginn an ein "Plant Life Management Program (PLiM)". So kann man z.B. Modernisierungsmaßnahmen, das Auswechseln von Großkomponenten usw. über einen längeren Betriebszeitraum bzw. unter Nutzung der notwendigen Wiederholungsprüfungen verteilen, damit die Ausfallzeiten des Kraftwerks minimiert werden.

Geradezu überlebenswichtig ist die enge Zusammenarbeit und Abstimmung mit den zuständigen Überwachungsstellen. Man kann nicht einfach einzelne Komponenten in einem Kernkraftwerk auswechseln. Jedes „Ersatzteil“ muss durch die Zulassungsbehörde geprüft und genehmigt sein. Eine funktionierende Zulieferkette ist deshalb zwingend erforderlich und in der Praxis oft ein großes Problem. Warnendes Beispiel ist z.B. das Kernkraftwerk San Onofre in Kalifornien, das durch die Auswechslung der Dampferzeuger zu einem Totalschaden kaputt modernisiert wurde.

Problem war, dass der ursprüngliche Hersteller längst nicht mehr existierte und der neue Anbieter offensichtlich überfordert war. Hinzu kommt, jede Komponente ist ein Teil des „Systems Kernkraftwerk“ und seiner (ursprünglichen) Sicherheitsphilosophie. So gibt es Kernkraftwerke, die voll digital umgerüstet wurden, aber immer noch Telefone mit Wählscheiben haben. Die Genehmigungsbehörde hat die Telefone als Teil des Sicherheitssystems betrachtet und wegen einer Diversifizierung auf die gute, alte Analogtechnik auch weiterhin bestanden.

Es kommt deshalb irgendwann zu (wirtschaftlichen) Problemen, wenn man eine Technik über rund hundert Jahre pflegen muss. Andererseits bieten heute auch neue Technologien wie der 3D-Druck, neue Werkstoffe und Computersimulationen wertvolle Hilfe. Eine notwendige Generalüberholung von Baugruppen ist oft auch mit einer Leistungssteigerung verbunden. So wurde bei vielen Dampfturbinen durch den (notwendigen) Einsatz neuer Schaufeln die Leistung gesteigert. Selbst ein einstelliger Leistungszuwachs ergibt bei den vielen tausend Betriebsstunden eine hübsche Zusatzeinnahme. Bezeichnenderweise stieg die Gesamtleistung aller Kernkraftwerke in den USA an, obwohl gleichzeitig einige Kraftwerke stillgelegt worden sind.

Eine weitere Aufgabenstellung bei Laufzeitverlängerungen ist die Personalplanung. Kein Berufsleben kann länger als 60 Jahre dauern. Es muß also rechtzeitig Nachwuchs ausgebildet und eingestellt werden. Dies gilt auch für die gesamte Zulieferindustrie. Die Zulieferindustrie kann aber nicht beliebig lange Kapazitäten vorhalten. Das Fachpersonal braucht besondere Qualifikationen, Wiederholungstests und vor allen Dingen Übung durch beständige Praxis. Zu welchen Kosten und Schwierigkeiten mangelnde Übung führt, zeigen die Baustellen Vogtle in USA und Flamanville in Frankreich auf dramatische Weise. Die Aussage der „Atomkraftgegner“ von hohen Baukosten und langen Bauzeiten ist zu einer sich selbst erfüllenden Prophezeiung geworden. Laufzeitverlängerungen und Neubauten sind keine Gegensätze, sondern ergänzen sich vortrefflich.

Armes Deutschland

Die Eselei eines „Atomausstiegs“, bevor man eine vergleichbar effiziente und kostengünstige Technologie hat, dürfte in der Industriegeschichte ziemlich einmalig sein und bleiben. Hat man erst die Dampflokomotiven zerstört, bevor man brauchbare Diesel- und Elektroloks hatte? Zerstört man heute alle Computer, wegen der wagen Idee von Quantenrechnern? Genau das ist aber hier passiert: Man zerstört erst mal eine funktionierende Stromversorgung, weil ein paar bildungsresistente – gleichwohl äußerst geschickte und auf ihre eigenen Pfründen bedachte – Politiker etwas von einem Stromnetz aus 100 Prozent Windmühlen und Sonnenkollektoren zusammenfantasieren, bereitwillig unterstützt von unzähligen Schlangenölverkäufern aus der Wirtschaft.

Namen, Aussagen und Taten sind bekannt – das Internet vergisst bekanntlich nicht. Es wird eine schöne Aufgabe für kommende Historikergenerationen sein, zu beurteilen, ob es sich einfach nur um abgrundtiefe Dämlichkeit oder eher wieder um die Banalität des Bösen gehandelt hat. Inzwischen ist die Verantwortung ja so breit gestreut und so eng auf Spezialgebiete verteilt, dass wieder alle sagen können, sie hätten von nichts gewusst und außerdem nur Anweisungen ausgeführt. Gute Nacht, deutsche Wissenschaftler und Ingenieure, wundert euch nicht, wenn unser Berufsstand auf ewig kompromittiert ist: Innerlich wart ihr ja alle dagegen, aber man konnte ja nichts machen, gelle. Ob diese Nummer zum dritten Mal durchgeht?

Foto: Pixabay

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Leserpost

netiquette:

Wilfried Cremer / 11.07.2020

Das Kraftwerksprengen ist des Grünen Lust und Durchbruch, auch den Rest von dem, was funktioniert, zu knacken, sei es in der Wirtschaft oder an gesellschaftlichen Konventionen.

Dr. Inge Frigge-Hagemann / 11.07.2020

Es spricht doch längst alles dafür, besonders das Vorpreschen der Dämlichkeit im Land, dass die Demokratie inzwischen in eine Ochlokratie (Regierung des Pöbels) übergegangen ist. Auf diese wird dann wohl, wenn sich keine Gegenbewegung durchsetzt, Anarchie folgen.

Dr. Inge Frigge-Hagemann / 11.07.2020

Herr Rudhart M.H.: Traurig, aber nur allzu wahr! Schade um dieses Land.

M.Gerling / 11.07.2020

Der Autor geht davon aus, daß kerntechnische Anlagen unbegrenzt reparabel seien. Dem ist nicht so. Kernkomponenten ,wie z.B. das Reaktordruckgefäß, sind integraler, konstuktiver Bestandteil des sicherkheitstechnischen Kernbauwerks und sind nicht austauschbar. Dieses zentrale Bauteil verschleißt durch die höllischen Bedingungen im Innern (hoher Druck, starke radioaktive Bestrahlung). Das Stichwort ist hier strahlungsbedingte Materialversprödumg.  Daher ist die Begrenzung der Laufzeit von kerntechnischen Anlagen keinsewegs willkürlich gewählt, sondern orientiert sich am Verschließ des Materials dieser Kernkomponenten. Eine Laufzeitverlängerung bedeutet, die Sicherheitsreserven dieser Bauteile anzugreifen. Das ist als grob fahrlässig anzusehen.  zu bezeichnen. Abgesehen davon ist die sichere Werwertung / Entsorgung der gefährlichen Abfälle noch immer nicht gelöst. Auch hier ist ein Weiterbetrieb der Anlagen bei nicht gelöster Entsorgungsproblematik als grob fährlässig anzusehen.

Andreas Geisenheiner / 11.07.2020

Den Irrsinn mit Eselei zu bezeichnen, geht fehl. Es ist geplanter Ökoterrorismus und nennt sich Exnovation, sprich Raum schaffen für antike Techniken. Weil Exnovation destruktiv ist, genügen in DE dazu bereits ein paar Hambi-Marodeure. Das Versagen liegt bei den Top-Managern, genau wie in der Autoindustrie.

Dr. Stefan Lehnhoff / 11.07.2020

Da ist sie wieder, die für mich noch unklare Frage: Wieviel Dummheit und wieviel Kriminelle Energie ist da bei den Entscheidungsträgern am Werk? Bei fast allen aktuellen politischen Feldern.

Karl-Heinz Vonderstein / 11.07.2020

Der Hang der Deutschen sich selber zu schaden…Masochismus?

Hans-Peter Dollhopf / 11.07.2020

Jahrzehnte bevor Mao Zedongs deutscher Umweltminister Jürgen Trittin auf nachhaltiger EEG-Rechtsgrundlage seine Bierdeckelberechnung über eine Kugel Killereis pro Haushalt und Monat (aktueller Schadensstand ist inzwischen 350 Milliarden Euro) zur unerbittlichen Rückabwicklung der Elektrifizierung des Exportweltmeisterwirtschaftsstandortes Deutschland auf Luft- und Lichtstrombasis siegreich umsetzte, hatten er selbst und seine Gesocksieninnen ... hoppla ... Genosseninnen bereits ein-schlägige Zivilungehorsamsguerillabiografien gegen die Steinzeit-Energieproduktion mittels Hochtechnologien in Bürgerkriegsepisoden gleichenden Kampfeinsätzen gegen die Wirtschaftlichkeitskalkulation in für zivilisierte Kulturländer schier unerträgliche Höhen getrieben. Als ein Mittel dafür war damals, etwa dann in den 80ern, die Taktik vom Strommastenumhauen beliebt. Und die Moral von dieser Zeitgenossen-Geschichte? Nun ja, die Zedong-Grünen mussten allein schon deshalb an die Macht kommen dürfen, damit sie ihren Willen bekämen, dem Land schaden zu können, bevor sie dem Land weiter schaden würden. Diese Beschwichtigung ist allerdings vollständig nach hinten losgegangen. long march

J.G.R. Benthien / 11.07.2020

Da man Politiker nicht verklagen oder haftbar machen kann: Kann man nicht einfach die Unternehmen, die den Abriss der Kühltürme durchgeführt haben, wegen vorsätzlicher Sachbeschädigung von Bürgereigentum verklagen? Dann würde sich niemand mehr für weitere derartige Aktionen finden und die Technik bliebe uns wenigstens erhalten.

Karl Neumann / 11.07.2020

Ich mache mir über die Stromerzeugung keine unnütze Gedanken. Ich weiß, dass der Strom aus der Steckdose kommt. Und im Hinterkopf habe ich noch die vor Jahrzehnten propagierte Aufforderung meines Stromlieferanten:  Strom kommt sowieso ins Haus - nutz das aus. Und das mach ich auch, wie alle meine Landsleute. Wenn’s auch weh tut ( im Geldbeutel ).

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