Gekaufte Träume: Nukleares Wunschdenken mit alten neuen Reaktorkonzepten

Die Nuklear-Lobby ist munter dabei, die Atomenergie als neuen alten ewigen Heilsbringer gegen die Klimakatastrophe in Stellung zu bringen. Auf der Suche nach Schlagzeilen, die schön konfliktträchtig und irgendwie nach Tabubruch klingen, sind zahlreiche Medien flott unterwegs, die neuen alten Versprechungen nachzuplappern. Dass es dabei auch passieren kann, dass wirtschaftliche Interessen direkt die Feder von Autor*innen steuern, zeigt der Beitrag in der Verdi-Zeitung MMM über “Spiegel-Gates“. Schon wieder so ein Fall von echt seriöser jounalistischer Sorgfaltspflicht. Die Stiftung des milliardenschweren Atominvestors Bill Gates zahlt laut MMM an den „Spiegel“, der dann mit dem Slogan „Atomkraft? Ja bitte“ im Titel (51/2019) erscheint. Auch der BUND kommentiert hier. Aber natürlich ist das alles ganz anders mit dem Spiegel und Gates, erklärt die Süddeutsche. Wie ist es mit den neuen Reaktorkonzepten? Geht da was? Das Öko-Institut hat sich 2017 in einer Studie eingehender mit dem Thema dieser kleinen niedlichen Atommeilerchen befasst, die “neuen Reaktorkonzepte” (siehe auch hier, PDF) geprüft und bewertet. UmweltFAIRaendern bringt gleich die Zusammenfassung der Studie zum Überblick.

Wichtig aber ist: Die vielbeschworenen Mini-Reaktoren werden seit Jahrzehnten als Wunderwaffe gegen so ziemlich jedes Problem herbeigeredet – allein es gibt sie bislang nicht und das wird wohl noch auf lange Zeit so bleiben. Doch auch die nuklearen Großreaktoren dürften keine Zukunft mehr haben, es sei denn, dass Staaten damit eine Hintertür zur Atomwaffe suchen und dafür bereit sind, die enormen Kosten zu tragen. Denn ohne massive staatliche Finanzierung ist das nichts mit der Atomenergie. Atomwunderland Frankreich hat nach dem (bzw. noch laufenden) Desaster mit dem Reaktor neuester Generation – dem EPR in Flamanville – den maximal größten finanziellen Schaden eingefahren und den geplanten Neubau weiterer Reaktoren einstweilen auf Eis gelegt. Nachzulesen im Spiegel. Es ist völlig klar, dass die aberwitzig teure Atomenergie mitsamt ihren Unfall- und Atommüll-Risiken keine Lösung bei der Klimakatastrophe sein kann. Sie wäre viel zu teuer und käme auch zu spät. Vor allem aber ist sie mit ihrem Katastrophen- und Ewigkeitspotential Ausdruck gesellschaftlicher Verhältnisse, die Natürzerstörung als Bestandteil wirtschaftlicher Produktionsverhältnisse einplant bzw. in Kauf nimmt. Genau das aber brauchen wir ganz und gar nicht mehr.

Dokumentation:

www.oeko.de – Neue Reaktorkonzepte. Eine Analyse des aktuellen Forschungsstands – Im Auftrag der Schweizerischen Energie – Stiftung Darmstadt, April 2017 – Autorinnen und Autoren: Dr. Christoph Pistner, Dr. Matthias EnglertÖko-Institut e.V. (Download der Studie beim Öko-Institut hier als PDF)

9. Zusammenfassung

“Fool me once, shame on you. Fool me twice. shame on me! ” ^{28 (Englisches Sprichwort)}

Seit mehreren Jahrzehnten werden international “neue Reaktorkonzepte” erforscht. Im Januar 2000 wurde das Generation IV International Forum (GIF) gegründet, um die internationalen For­schungsaktivitäten besser zu koordinieren. Das GIF fokussiert auf eine vierte Generation von neu­artigen Reaktorkonzepten, die nach 2030 am Markt verfügbar sein könnten. Erklärtes Ziel solcher Entwicklungen ist es, in den Bereichen Sicherheit, Nachhaltigkeit, Ökonomie und Nukleare Nicht­verbreitung gegenüber heutigen Kernkraftwerken deutliche Vorteile aufzuweisen.

In Medien und der allgemeinen Öffentlichkeit führt dies immer wieder zu Aussagen, dass neue Reaktorkonzepte

• “10.000 mal weniger Abfälle produzieren wie gängige Kernkraftwerke,

• diese Abfälle bereits “nach 1.000 Jahren” ungefährlich sein werden,

• die Stromproduktion “so billig, dass sich sogar Schwellenländer die Technik leisten können”, sein wird,

• die Reaktoren “inhärent sicher”, schwere Unfälle somit unmöglich sein werden,

• aufgrund des verwendeten Thoriums als Brennstoff solche Reaktoren “keine Möglichkeit, Waffen herzustellen” bieten und sie

• bereits “in 15 bis 25 Jahren” am Markt verfügbar sein werden.

Tatsächlich sind “neue” Reaktorkonzepte zum Teil seit mehreren Jahrzehnten in der Erforschung, die für sich jeweils einen oder mehrere der oben genannten Vorteile reklamieren. Dabei stellt ne­ben der Weiterentwicklung von Reaktorkonzepten auch die gesamte Thematik der Brennstoffver-und —entsorgung einen integralen Bestandteil der Diskussion um neue Reaktorkonzepte dar.

Im Rahmen dieser Studie wurden ausgewählte Reaktorkonzepte mit Blick auf ihren Realisierungs­stand und verschiedene Bewertungskriterien (Sicherheit, Ressourcen und Brennstoffversorgung, Abfallproblematik, Ökonomie und Proliferation) untersucht.

Übergeordnet kann festgestellt werden, dass zwar einzelne Reaktorkonzepte in einzelnen Berei­chen tatsächlich potenzielle Vorteile gegenüber der heutigen Generation von Kernkraftwerken er­warten lassen. Kein Konzept ist jedoch in der Lage, gleichzeitig in allen Bereichen Fortschritte zu erzielen. Vielfach stehen die einzelnen Kriterien untereinander im Wettbewerb, so dass Fortschritte in einem Bereich zu Nachteilen bei anderen Bereichen führen. So führen beispielsweise häufig Maßnahmen zur Erhöhung der Sicherheit zu Nachteilen im Bereich der Ökonomie, Vorteile bei der Ressourcenausnutzung stehen vielfach im Widerspruch zu einer Verbesserung im Bereich der Proliferation. Es ist jedoch nicht zu erwarten, dass ein Reaktorkonzept, welche nur in einzelnen Bereichen Fortschritte bietet, zu einer deutlich verbesserten gesellschaftlichen Akzeptanz der Kernenergienutzung beitragen könnte.

Alle im Rahmen dieser Studie betrachteten Reaktorkonzepte wurden bereits seit Mitte des letzten Jahrhunderts in verschiedenen Varianten diskutiert und sind in diesem Sinne nicht neu. Trotz einer seit Jahrzehnten immer wiederkehrende Diskussion um eine “Renaissance” der Kernenergie und trotz Aussagen, dass solche Konzepte kurz vor der Markteinführung stehen, hat sich bislang je­doch noch kein konkretes Reaktorkonzept am Markt durchsetzen können.

Viele der neuen Reaktorkonzepte befinden sich im Status einer frühen Konzeptentwicklung. Die erforderlichen zeitlichen und finanziellen Aufwendungen, um ein solches Konzept zur Marktreife zu entwickeln, belaufen sich auf mehrere Jahrzehnte und viele Milliarden Euro. Dem stehen weltweit einige hundert Millionen Euro an tatsächlichen Entwicklungsaufwendungen gegenüber, die für eine Vielzahl verschiedener Konzepte gleichzeitig aufgewendet werden.

Wesentliche Probleme bei der Entwicklung eines Reaktorkonzepts treten oft erst in der späteren Demonstrationsphase auf, wenn durch Prototyp- und Demonstrationsreaktoren die tatsächliche großtechnische Umsetzbarkeit eines konkreten Designs gezeigt werden muss. Daher hat sich his­torisch auch immer wieder gezeigt, dass Entwicklungslinien erst aufgrund der Erfahrungen mit sol­chen Prototyp- und Demonstrationsreaktoren wieder eingestellt wurden.

Im Bereich der Sicherheit neuer Reaktorkonzepte weisen insbesondere kleine, modulare Reakto­ren (SMR) das Potenzial auf, aufgrund der geringeren Leistung und der geringeren spezifischen Leistungsdichte sowie der verstärkten Nutzung passiver Systeme ein höheres Sicherheitsniveaus zu realisieren. Aber auch für solche Reaktorkonzepte ist die tatsächliche Realisierbarkeit solcher Sicherheitsvorteile, gerade für ein ökonomisch konkurrenzfähiges System, erst noch nachzuwei­sen.

Bei anderen Reaktorkonzepten wie Salzschmelze-Reaktoren (MSR) oder Hochtemperatur-Reaktoren (HTR) finden sich vielfach Aussagen, dass diese Konzepte inhärent sicher seien. Dem liegt jedoch häufig ein falsches Verständnis des Konzepts der „inhärenten Sicherheit” zugrunde. Zwar weisen solche Reaktorkonzepte mit Blick auf ganz bestimmte Sicherheitsrisiken “inhärente” Eigenschaften auf, die dieses konkrete Risiko minimieren oder ganz ausschließen können. Für andere Stör- und Unfallszenarien bleiben jedoch offene Fragen, bzw. es ergeben sich andersartige Risiken, die für heutige Kernkraftwerke keine Rolle spielen. Der Nachweis der tatsächliche Um-setzbarkeit eines höheren Sicherheitsniveaus in einem konkreten Design ist bislang nicht erfolgt.

Angesichts der heute verfügbaren Uranressourcen besteht aus Sicht der Ressourcenverfügbarkeit keinerlei Notwendigkeit zum Erbrüten von neuem Spaltmaterial aus Uran oder Thorium. Im Kontext einer sehr langfristigen bzw. stark ansteigenden zukünftigen Kernenergienutzung könnte in einigen Jahrzehnten ein Bedarf für das Erbrüten zusätzlichen spaltbaren Materials bestehen. Dies wäre grundsätzlich sowohl mit Uran (durch Erbrüten von Plutonium) wie mit Thorium (durch Erbrüten von Uran-233) möglich. Aufgrund der mit dem Erbrüten von Spaltstoff verbundenen Proliferations-risiken haben sich in der Vergangenheit viele Staaten ausdrücklich gegen solche Brennstoffkon­zepte ausgesprochen.

Selbst bei Annahme einer sehr langfristigen Kernenergienutzung und sogar eines Ausbaus der bestehenden Reaktorflotte bestünde daher keine Notwendigkeit für die Nutzung von Thorium als Brennstoff. Trotz bisheriger Erfahrungen mit Thorium-Brennstoffen sind diese gegenwärtig für ei­nen kommerziellen Einsatz auch in heutigen Reaktoren noch nicht geeignet. Dazu wären noch weitere intensive Forschungs- und Entwicklungsarbeiten mit entsprechendem milliardenschweren finanziellem Engagement über mindesten ein bis zwei Jahrzehnte erforderlich. Für den Einsatz solcher Brennstoffe in zukünftigen Reaktorkonzepten wäre demgegenüber noch eine deutlich län­gere Entwicklungsphase notwendig. Eine großtechnische Infrastruktur für die Brennstoffherstellung und die Wiederaufarbeitung neuartiger Brennstoff existiert weltweit noch nicht und müsste zusam­men mit der Einführung solcher Brennstoffe erst aufgebaut werden.

Als ein wesentlicher Vorteil mit Blick auf die Abfallproblematik wird bei neuen Reaktorkonzepten zumeist die Reduzierung der Radiotoxizität der Abfälle durch die Möglichkeit der Transmutation von Transuranelementen, bzw. den deutlich geringeren Aufbau solcher Stoffe aufgeführt. Aller­dings ist dies mit Blick auf die Frage der Abfallproblematik ein irreführendes Argument, da die Radiotoxiztät einen diesbezüglich ungeeigneten Maßstab darstellt. Langzeitsicherheitsanalysen für geologische Endlager wärmeentwickelnder Abfälle zeigen, dass Plutonium und die Minoren Aktini-de nicht oder nur unwesentlich zu potenziellen Strahlenexpositionen zukünftiger Generationen beitragen, während diese von langlebigen Spalt- und Aktivierungsprodukten bestimmt werden. Die Erzeugung von langlebigen Spalt- und Aktivierungsprodukten unterscheidet sich in neuen Reak­torkonzepten jedoch nicht grundsätzlich von heutigen Kernkraftwerken.

Selbst bei einer reduzierten Produktion von Transuranen oder gar einer unterstellten erfolgreichen Anwendung von P&T wäre das Ziel, den erforderlichen Isolationszeitraum eines Endlagers für wärmeentwickelnde Abfälle auf säkulare Zeiträume unter 1.000 Jahre zu reduzieren, nicht erreich­bar. Bei verschiedenen neuen Reaktorkonzepten fallen weiterhin neue bzw. andersartige Abfälle an wie bei der heutigen Kernenergienutzung. Für derartige Abfälle wären eigene Entsorgungsstra­tegien und -technologien zu entwickeln. Inwieweit alle derartigen Abfälle gemeinsam mit heutigen radioaktiven Abfällen in ein gemeinsames Endlager eingebracht werden könnten, oder ob hierfür zusätzliche Endlager erforderlich wären, kann ebenfalls noch nicht beantwortet werden.

Für keines der betrachteten neuen Reaktorkonzepte können klare ökonomische Vorteile gegen­über heutigen Reaktoren erwartet werden. Für solche Reaktorkonzepte, die auf große Leistungs­reaktoren abzielen, kommen Abschätzung typischerweise zu vergleichbaren oder höheren Investi­tionskosten wie bei heutigen Reaktoren. Dabei sind solche Abschätzungen immer mit hohen Unsi­cherheiten aufgrund des frühen Entwicklungsstadiums der meisten Reaktorkonzepte verbunden. Auch für SMR-Konzepte liegen bisherige Kostenschätzungen in vergleichbarer Höhe oder deutlich über den Kosten heutiger Leichtwasserreaktoren. Veränderte technische oder ökonomische Rand­bedingungen, die gegenüber bisherigen Erfahrungen einen ökonomischen Erfolg solcher Reaktor­konzepten erwarten lassen würden, sind nicht erkennbar. Auch die mit neuen Brennstoffkonzepten verbundene komplexere Brennstofffertigung sowie die bei manchen Reaktorkonzepten vorgesehe­ne Wiederaufarbeitung von abgebrannten Brennstoffen lässt eher höhere Kosten lm Bereich der Brennstoffver- und -entsorgung neuer Reaktorkonzepte erwarten.

Proliferationsgefahren der heutigen Kernenergienutzung gehen einerseits von den zur Energieer­zeugung genutzten spaltbaren Materialien, andererseits von den zur Gewinnung bzw. Herstellung dieser spaltbaren Materialien genutzten Technologien aus. Die zwei wesentlichen Materialien zum Bau einer Kernwaffe sind hochangereichertes Uran und Plutonium. Aber auch das im Thorium-Uran-Brennstoff entstehende Uran-233 stellt aufgrund seiner Eigenschaften (geringe kritische Masse, geringer Anteil an Spontanspaltungen, lange Halbwertszeit) ein sehr gutes Material für Kernwaffen dar. Weiterhin sind grundsätzlich auch die Elemente Lithium, Deuterium und insbe­sondere Tritlum von Bedeutung für die nukleare Nichtverbreitung.

Inwieweit Spaltstoffe jeweils in einer nicht unmittelbar kernwaffenfähigen Form vorliegen, bzw. wie hoch eine eventuell verbleibende Barriere vor einem Zugriff auf waffentaugliches Material oder weitere kernwaffenrelevante Materialien ist, hängt wesentlich vom letztlich gewählten Reaktorde­sign und Brennstoffkonzept ab. Dies ist aus heutiger Sicht nicht bewertbar. In jedem Fall werden sich auch für neue Reaktorkonzepte Fragen nach der Proliferationsresistenz und den Möglichkei­ten der Spaltmaterialflusskontrolle stellen.