Kernenergie, regenerative Energien
und damit zusammenhängende Fragen

2. Ausstieg aus der Atomenergie?

Frage 4: Was halten Sie vom Ausstieg aus der Atomenergie? (pro/contra)
Frage 5: Halten Sie die Atompolitik von Herrn Trittin für angebracht?

2.1 Angst ist ein schlechter Ratgeber

"Das Atom war stets freundlich zu mir." Dieser Satz, wenn nicht wörtlich, so doch inhaltlich richtig zitiert, stammt von Max Born aus einem Aufsatz, den er in den späten 50er Jahren geschrieben hat. Dieser Aufsatz, den ich leider nur aus dem Gedächtnis wiedergeben kann, hat mich damals tief beeindruckt. Born schrieb nicht nur über seinen Berufsweg, er schrieb abwägend über den Nutzen der Kerntechnik und ihre Gefahren. Zu jener Zeit waren die Schrecken von Hiroshima und Nagasaki noch frisch in Erinnerung und die Entwicklung und Tests an Bomben ("Atom"bomben und Wasserstoffbomben) waren in vollem Gange.

Damals aber gab es auch den Aufbruch in Neuland, den ich als Jungingenieur mit erlebt habe. Die Amerikaner hatten 1955 in Genf auf der Konferenz "Atoms for Peace" physikalische Unterlagen über Wirkungsquerschnitte, über die kritische Masse verschiedener Brennstoff-Moderator-Gitteranordnungen und vieles andere, was aus der Atombombenentwicklung stammte, freigegeben. Damit war der Weg frei für den friedlichen Einsatz der Kernenergie, die als Retter in der drohenden Energieknappheit erschien.

Mit der Herkunft aus der Bombenentwicklung hatte die neue, friedliche Kerntechnik allerdings von Anfang an eine schwere Erblast zu tragen.

"Das Atom war stets freundlich zu mir", das darf ich auch sagen. Und dieses schriftliche Gespräch mit euch, das ja im Augenblick ein Monolog ist, hat mir klar gemacht, weshalb ich so ganz anders über die Kernkraft denke als viele andere Menschen in Deutschland:

Ich bin vertraut im Umgang mit radioaktiven Stoffen. Zwar musste ich nicht mit Kobaltkanonen in Krankenhäusern oder mit abgebrannten Brennelementen aus KKW umgehen, aber manche Tätigkeit verlangte schon besondere Umsicht. Wenn man sich intensiv auf solche Arbeiten vorbereitet, dann ist man äußerst vorsichtig, aber man hat keine Angst. Ein Beispiel dazu werde ich euch im Abschnitt 8 (Strahlenschutz) geben.

Ich bin vertraut mit kerntechnischen Anlagen. Für mich ist ein Kontrollbereich keine Schreckenskammer, sondern ein hochinteressanter Arbeitsplatz, in dem besondere Verhaltensweisen gefordert sind.

Ich bin also eine Ausnahme. Hätte ich meine Informationen nur aus den Medien, dann hätte ich wahrscheinlich Angst. Und Angst ist es, die vor allem in Deutschland das Verhältnis zur Kerntechnik prägt. Die Schlachten um Castor-Transporte sind beispielhaft.

2.2 Pro Kernkraft (Contra Ausstieg)

Vorausgeschickt sei, dass dieses "Pro" nur die Kernkraftwerke betrifft, über deren Abschalten wir hier diskutieren können, nämlich die KKW in Deutschland. Bei einigen der anderen wäre ich durchaus für ein Abschalten (s. Contra Kernkraft) Nach meiner Auffassung ist die Kernenergie eine umweltfreundliche und sichere Energie, zumindest in Deutschland und auch in anderen hochtechnisierten Ländern.

2.2.1 CO₂-Reduktion

Die "Vereinigten Deutschen Elektrizitätswerke" (VDEW) stellen Zahlenmaterial bezüglich Stromerzeugung bereit.

Unter der Überschrift "Kernenergie vermeidet CO₂" steht, dass alleine in Deutschland im Jahr 1996 die Emission von 163 x 10⁶ t CO₂ dadurch vermieden worden ist, dass Kernkraftwerke statt Braunkohle- und Steinkohle-Kraftwerken eingesetzt wurden.

Dies ist eine riesige, aber völlig abstrakte Zahl, wie so viele Zahlen, die einem ohne Vergleichswert vor die Nase gesetzt werden (wortwörtlich, denn das CO₂ hat sich ja in "Luft aufgelöst"). Ich will versuchen, sie euch in einer groben Schätzung ein bisschen näher zu bringen:

Das Molekül CO₂ besteht aus

1 Atom Kohlenstoff (relative Atommasse = 12) und
2 Atomen Sauerstoff (relative Atommasse " 2 x 16 =32)

Die Ersparnis von 163x10⁶ t CO₂ entspricht also

163 x 10⁶ x 12 / 44 t = 44,5 x 10⁶ t Kohlenstoff

Da uns das auch noch nicht viel sagt, prüfen wir weiter. Wir wollen großzügig sein und nicht Braunkohle (hoher Asche- und Schwefelanteil) durch Kernkraft ersetzt haben, sondern gute Feinkohle aus dem Ruhrgebiet (ca 8% Asche, 1% Schwefel, bezogen auf das Gewicht). Dies entspricht

• in einem Jahr 48,9 Millionen t Steinkohle, die neben dem CO₂, das ja erst spätere Generationen wirklich stört(!?),
• 3,9 Millionen t Asche (Schlacke) hinterlassen hätten und
• 500 x 10³ t Schwefel. Vergessen wir den Schwefel, sonst wird's zu umständlich.

Das sind immer noch abstrakte Millionen. Hier kommt eine Vergleichszahl (Internet: Energiearchiv): Die gesamte deutsche Steinkohleförderung betrug im Jahr 1997

50 Millionen t Steinkohle (mit 9 Milliarden DM "Finanzhilfen").

Ich möchte euch mit diesen Abschätzungen dazu anregen, immer selbst quer zu rechnen und Zahlen nicht abstrakt und ohne nachzudenken hinzunehmen, sondern zu prüfen, bis ihr sie inhaltlich versteht!

Wenn ihr euch an den Abschnitt 1 erinnert (Energiebedarf, Weltbevölkerung), so kann der Beitrag der Kernenergie an der Reduzierung der CO₂-Emissionen nicht hoch genug eingeschätzt werden.

Ach so: Die Hamburger Elektrizitätswerke (HEW) haben vor einigen Jahren beantragt, in unserer Nachbarschaft eine ausgebeutete Sandgrube mit Kraftwerksasche zu verfüllen. Aus Umweltgründen haben sie die Genehmigung nicht bekommen. Soweit ich mich erinnere, war zu viel Schwermetall in der Asche.

Eure jetzt fällige Gegenfrage zu den radioaktiven Abfällen beantworte ich im Abschnitt 3.

2.2.2 Sicherheit

Wer "Pro Kernkraft" sagt, muss sich über die Sicherheit von Reaktoren Rechenschaft ablegen. Ich kann endlos über die Sicherheitsfragen diskutieren. Herr Röwekamp hat mich aber dringend gebeten, das Thema nicht zu überfrachten. Lasst mich daher zwei wichtige Gefahren herausgreifen:

1. Leistungsexkursion: Das ist das "Durchgehen" eines Reaktors. Physikalisch betrachtet: eine unkontrollierte Kettenreaktion mit dem Multiplikationsfaktor k > 1. Das passiert bei jeder Atombombe, und das ist auch in Chernobyl passiert.

   Der Chernobyl-Unfall war eine Verkettung vieler Ursachen. Der Hauptgrund für die entsetzliche Katastrophe liegt in der Konstruktion. Die russischen Reaktoren RBMK vom Chernobyl-Typ, von denen nach meinen Unterlagen auch heute noch 25 Reaktoren in 11 Kraftwerken laufen, benutzen Grafit als Moderator und Wasser als Kühlmittel.

   H₂O ist zwar ein guter Moderator, aber auch ein Neutronenabsorber. Auf den Neutronenhaushalt in den RBMK-Reaktoren wirkt es praktisch nur als Absorber. Bei steigender Leistung steigt (wenn man den Wasserdurchfluss nicht mehr erhöhen kann) der Dampfgehalt des Wassers. Die Masse des Wassers im Reaktor nimmt also ab, es werden weniger Neutronen absorbiert, der Multiplikationsfaktor steigt. Man spricht von einem positiven Reaktivitätskoeffizienten, der den Anstieg der Leistung noch verstärkt (der Reaktor ist instabil).

   Im Normalbetrieb ist das durchaus beherrschbar. In Chernobyl hat es eine besondere Betriebssituation gegeben, aus der heraus der Anstieg des Multiplikationsfaktors nicht mehr eingefangen werden konnte, der Reaktor explodierte.

   Reaktoren westlicher Bauart (und eigentlich natürlich alle Reaktoren!) müssen grundsätzlich einen negativen Reaktivitätskoeffizienten haben. Bei einem ungewollten Leistungsanstieg, nimmt der Multiplikationsfaktor ab, ein Durchgehen wird verhindert. Bei Druck- und Siedewasserreaktoren wirkt das Wasser kernphysikalisch hauptsächlich als Moderator. Wenn bei einer Leistungssteigerung dieser Moderator verdampft, dann wird nicht mehr moderiert, der Multiplikationsfaktor nimmt ab (der Reaktor ist stabil).

   In Deutschland ist ein Hochtemperaturreaktor (Moderator: Grafit, Kühlmittel: Helium) entwickelt worden. In einem Großversuch beim Prototypen AVR hat man bei voller Reaktorleistung von 44 MW die Kühlgebläse abgeschaltet und die Regelung blockiert, so dass der Reaktor nicht durch Regelstäbe abgeschaltet wurde. Da die Wärme, die der Reaktor erzeugte, nicht mehr abgeführt wurde, stieg die Temperatur (wie bei einer Leistungssteigerung, s.o.). Der negative Reaktivitätskoeffizient sorgte dafür, dass der Reaktor sich von selbst abschaltete. (Hinweis: Wegen der konstruktionsbedingt erlaubten hohen Temperaturen war für diesen Versuch die in Punkt 2 besprochene aktive Nachwärmeabfuhr nicht erforderlich).

2. Nachwärmeabfuhr: Ein besonders kritischer Punkt für jeden Leistungsreaktor ist das Verhalten nach dem Abschalten. Durch Kernspaltungen aus verzögerten Neutronen und durch das hohe Inventar an radioaktiven Spaltprodukten wird noch immer Wärme produziert, die nicht vernachlässigbar ist. Ab 10 bis 50 s nach dem Einfahren der Regelstäbe ist die Wärmeleistung auf ungefähr 4 % der Reaktorleistung heruntergegangen und bleibt lange in dieser Größenordnung.

   4 %, das kann man kühlen, da die Anlage auf 100 % ausgelegt ist. Die Nachkühleinrichtungen dürfen jedoch auf keinen Fall versagen, da sonst die Gefahr der Kernschmelze besteht. Und dann sind 4 % schon eine respektable Leistung.

   Beispiel: Der Siedewasserreaktor Krümmel hat eine Wärmeleistung von 3.690 MW. 4 % davon, das sind immerhin 150 MW!

   Um diese Wärmeabfuhr sicher zu stellen, sind mehrere Nachkühl- (auch Notkühl-)systeme parallel angeordnet (redundant). Jedes von ihnen ist für sich in der Lage, die Kühlung zu gewährleisten. Ihre Energieversorgung erfolgt ebenfalls redundant und zudem noch diversitär, d.h. mit verschiedenen Techniken.

   Irgendwann muss man bei der Auslegung solcher Notkühlsysteme entscheiden: "Das genügt". Man kann damit die Wahrscheinlichkeit ihres vollständigen Ausfalls beliebig klein machen (das ist eine Frage des Aufwandes), aber nicht zu Null. Und hier beginnt dann für jeden, der sich mit dem Kernkraftwerk beschäftigt, die Abwägung, ob er dieses Restrisiko bejaht oder nicht.

   Einige Kernkraftgegner haben sich diese Frage gar nicht gestellt. Sie müssen ein ungeheures Vertrauen in die Sicherheit von Krümmel gehabt haben:

   • An einem Wintermorgen lief Krümmel auf Volllast,
   • ein Hochspannungsmast wurde gesprengt und begann umzustürzen,
   • die Hochspannungsleitung brach, die Last wurde auf die Reserveleitung umgeschaltet,
   • der Mast fiel weiter,
   • das erste Kabel der Reserveleitung riss, dadurch wurde die Last unsymmetrisch,
   • wegen der Unsymmetrie wurde der Generator abgeschaltet,
   • damit war die Eigenversorgung des Kraftwerks (für die Kühlpumpen) ausgefallen,
   • es wurde umgeschaltet auf Fremdeinspeisung aus einem anderen Kraftwerk,
   • der Mast fiel weiter und unterbrach die Fremdleitung,
   • inzwischen liefen die Hilfsdiesel und versorgten das Kraftwerk mit Energie,
   • damit war die Nachkühlung gewährleistet.
   •  
   • Bis hier lief alles automatisch ab,
   • dann wurde eine Leitung zum benachbarten Pumpspeicherwerk von Hand zugeschaltet.
   Ein wirklich makabrer Sicherheitsnachweis.

2.3 Contra Kernkraft (pro Ausstieg)

Die Punkte, die ich als problematisch ansehe, werden seltener in der Öffentlichkeit diskutiert:

1. Der Kriegsfall: Woher nehmen wir das Vertrauen, dass im Kriegsfall Kernreaktoren von Zerstörung ausgenommen werden? Eigentlich kann man sich nur auf die Angst des Angreifers verlassen, der selbst die radioaktive Verseuchung scheut. Aber im Krieg kann man nicht auf rationales Handeln vertrauen!

   Und während ich dies schreibe, wird mir plötzlich klar, warum die Amerikaner in Serbien "Grafitbomben" getestet haben! Die sind ganz offensichtlich für Kernkraftwerke entwickelt worden. Ausschalten der Stromversorgung ohne Zerstörung des Reaktors. Plötzlich bekommen die Grafitbomben Sinn!

   Aber wer kann sich darauf verlassen, dass Pakistan oder Indien, wenn sie denn aufeinander schlagen sollten, in Indien oder in Pakistan die kerntechnischen Anlagen schonen?

2. Liberia: Wir haben in den westlichen Ländern einen hohen Standard im Sicherheitsdenken, in Kontrollen und im Aufwand für die Sicherheit.

   Es gibt andere Länder, in denen man großzügiger umgeht mit Gefahren, schon von der Kultur her. Wieder andere Länder sind arm, so dass ganz andere Sicherheitskriterien gelten. Ein typisches Beispiel sind in der Schifffahrt die sogenannten Billigflaggen-Länder. Prof. von Ehrenstein von der UNI Bremen hat daher im Zusammenhang mit der Kernkraft schon vor Jahren vor "liberianischen Verhältnissen" gewarnt.

   Es gibt bereits Kernkraftwerke in solchen Ländern, z.B. in Bulgarien.

3. Unsichere Reaktortypen: Darüber habe ich bereits im Zusammenhang mit den RBMK-Reaktoren gesprochen.

   Die Punkte 2 und 3 sind aber nicht auf die Ausstiegsdiskussion in der Bundesrepublik anzuwenden.

2.4 Politik

• Umfragen zur Kerntechnik werden selten veröffentlicht. Die Forschungsgruppe Wahlen in Mannheim ermittelte im Juni 1998 folgende Zahlen:

• In anderen Ländern (Frankreich, China ...) setzt man auf Kernkraft.
• Wir haben in Deutschland eine Bundesregierung, die sich auf einen Ausstieg aus der Kernenergie festgelegt hat. Wir haben seit vielen Jahren schon Länderregierungen, die alle Hebel in Bewegung setzen, Kernkraftwerke abzuschalten. Die Koalitionen in den Parlamenten ergeben das. Wir leben in einer Demokratie, und daher kann gar nicht daran gedeutelt werden: Wir sind bereits im Ausstieg.
• In der heutigen politischen Landschaft kann kein Vorstandsmitglied eines deutschen Energie-Versorgungs-Unternehmens (EVU) auch nur im Traum daran denken, einen neuen Kernreaktor für sein Unternehmen zu planen.
• Meine Folgerung: Der Ausstieg ist in Deutschland wohl unvermeidlich, es sei denn, dass die Erkenntnisse z.B. über die Erdatmosphäre zum Umdenken zwingen. Wenn man aber keine neuen Kraftwerke mehr bauen will oder kann, dann sollte man die alten so lange weiter laufen lassen, wie sie technisch ausgelegt sind. - Besser wäre es, wenn Länder wie Deutschland weiter auf die Kernkraft setzen, damit ärmere Ländern mehr die Erdatmosphäre belasten können.
• Ich bin besonders gegen einen Ausstieg nach der Art Österreichs. Die Österreicher hatten sich von Siemens einen Reaktor bauen lassen. Als er fertig war, haben sie beschlossen, ihn nicht in Betrieb zu nehmen. Statt dessen haben sie dann für lange Zeit den fehlenden Strom aus der Ukraine bezogen, aus Chernobyl von einem der dort noch arbeitenden Reaktoren (wohlgemerkt: nach dem Unfall!). - Übrigens, die Franzosen warten schon darauf, uns ihren Atomstrom zu verkaufen.

2.5 Da war noch was

Frage 5: Halten Sie die Atompolitik von Herrn Trittin für angebracht?

Was soll ich darauf antworten? Ich stelle einfach zwei Gegenfragen:

• Was haltet ihr von einem Minister, der -frisch im Amt- nach Frankreich fährt und den Franzosen sinngemäß sagt:

  Unsere EVU haben mit euch langfristige Verträge zur Wiederaufbereitung. Ich werde dafür sorgen, dass die Wiederaufbereitung in einem Jahr gestoppt wird. Entschädigung dafür wird es nicht geben, denn es handelt sich ja um höhere Gewalt. Die höhere Gewalt bin ich.

• Ist es euch aufgefallen, dass die Ausstiegsgespräche zur Zeit vom Wirtschaftsministerium geführt werden? Ob das wohl einen Grund hat, der mit eurer Frage zusammenhängt?

Ich gebe euch trotzdem eine Antwort: Ich bin heilfroh, dass Herr Trittin Bundesminister für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit bleibt, solange dies für die Koalition unbedingt notwendig ist. Damit ist er in die Kabinettsdisziplin eingebunden. Nicht auszudenken, was passiert wäre, wenn er hätte nach Brüssel ziehen können.