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Kernkraft - nein danke?
Seit Fukushima scheint ganz Deutschland Kopf zu stehen. Dank geschickt gelenkter Berichterstattungen fingen selbst bürgerlich Orientierte an, die Parolen der Grünen zu fordern und so schafften es diese, teilweise nicht nur wieder in Landtage zu ziehen, sondern sogar erstmals in der Geschichte einen Ministerpräsidenten zu stellen. Und das alles nur mit der Keule der Angst. Doch wer von denen hat sich wirklich ernsthaft in allen Richtungen informiert? Wie groß sind die Gefahren hier bei uns wirklich? Und wie wichtig ist ihnen eigentlich Deutschlands Unabhängigkeit?
Bereits nach dem ersten Weltkrieg entwickelten deutsche Wissenschaftler aus der Not heraus (sämtliche Erdölrechte im Orient wurden Deutschland genommen) ein Verfahren, das durch Hydrierung (Anlagerung von Wasserstoff an Kohlenstoff) Kohle verflüssigte, um somit ein synthetisches Benzin herzustellen. Diese Unabhängigkeit vom Erdöl als Energieträger, das ja komplett in den Händen der Siegermächte lag, war natürlich nicht hinnehmbar, was dann u.a. den zweiten Weltkrieg zur Folge hatte. Nach 1945 machten sich die Amerikaner daran, Deutschlands Wirtschaft neu zu „orientieren" und schlossen flugs die Hydrieranlagen. Auch die Kohlegewinnung wurde stark gedrosselt, während gleichzeitig der Erdölverbrauch gefördert wurde. In den 60er Jahren wurde dann leichtsinniger Weise die Nutzung der Kernenergie, die bereits 1939 durch Otto Hahn und anderen entwickelt wurde, in Deutschland freigegeben. Doch noch vorhandenes Wissen über die Wasserstofftechnik einiger Wissenschaftler ließ sie die Kernspalttechnologie weiter entwickeln. Im Schnellen Brüter oder Hochtemperaturreaktor (HTR), der bereits zur Serienreife entwickelt worden war, ließ sich nicht nur Energie, sondern auch benötigter Brennstoff (Methanol) erzeugen. Dies hätte die Loslösung vom Ölsyndikat und der Wall Street bedeutet. Da der Ölpreis aber an den Dollar gekoppelt ist, hätte dieser durch diese neue" Technologie stark an Wert verloren. Fortan wurde die Gefährlichkeit der Kernenergie propagiert und verbreitet. Etliche Gruppen (teils durchaus gutwillig) halfen mit und wurden finanziell und personell unterstützt. Dem Argument der geringen Umweltverschmutzung sowie der Vermeidung von CO 2 -Ausstoß wurde der radioaktive Abfall und dessen Lagerung entgegengehalten. Den engagierten Menschen in Deutschland, durch systematisch einseitige Informationen oft fehlgeleitet, wurde irgendwann die Idee der erneuerbaren Energien als angeblich realistische Alternative schmackhaft gemacht. Eine der damals führenden Grünen-Funktionäre, Petra Kelly, war Halbamerikanerin und hatte vorher mehrere Jahre im Rockefeller-Institut gearbeitet. Auch Frankreich, das zu 75-80% seines Stromes aus Kernenergie bezieht, unterstützte jahrelang massiv und großzügig die deutsche Anti-AKW Bewegung. Der immense wirtschaftliche Gewinn davon ist nicht von der Hand zu weisen. Deutschland ist als großes Industrieland auf gesicherte und möglichst günstige Energie angewiesen. Durch die liberalisierten Strommärkte kann nun der Strom von überall in Europa zusammengekauft werden. Zur Zeit sind Frankreich, Dänemark und die Tschechische Republik unsere Hauptlieferanten. Dennoch wurde bisher mehr Strom exportiert als importiert. Das wird sich in Zukunft ändern.
Der Stromfluß in allen Netzen unterliegt nur physikalischen Gesetzmäßigkeiten. Internationale Kuppelleitungen zum benachbarten Ausland sowie ausländischer Partner untereinander schalten die nationalen Teilnetze zu einem europäischen Höchstspannungsnetz zusammen. Dadurch können auch kurzzeitige Engpässe, z.B. durch ein ausgefallenes Kraftwerk, abgefangen werden. Selbst wenn es also zum Atomausstieg kommen sollte, kennt Strom keine Grenzen. Dem aus Kernkraftwerken kann dann auch nicht etwa die rote Karte gezeigt werden.
Seit der Abschaltung von 7 Atomkraftwerken muß Deutschland nun jedoch mehr Strom importieren, um dem gewaltigen Energiebedarf zu decken. Fakt ist, daß eine unabhängige Stromversorgung für Deutschland nicht gewünscht ist, auch wenn uns Frau Merkel genau mit diesem Argument die erneuerbaren Energien und den Atomausstieg unterschieben will. Zumindest kann festgestellt werden, daß die CDU mit ihrer Wendehalspolitik auf den Stimmungsumschwung in der Bevölkerung, mit dem sie wahrscheinlich gar nicht gerechnet hat, sehr schnell reagiert und den Grünen ihren Hauptslogan abspenstig gemacht hat. Diese müssen jetzt Eiertänze vollführen, um ihre Daseinsberechtigung nicht in Abrede stellen zu lassen.
Die Wirtschaft und selbst der Windenergie-Verband sind mit der gehetzt erscheinenen Terminfestlegung nicht glücklich. Alles wirkt sehr undurchdacht, aber es mußten eben schnell Ergebnisse auf den Tisch, stehen doch einige weitere Wahlen an.
Ansich klingt es gut und richtig, Energie aus natürlichen, immer verfügbaren Resourcen zu gewinnen. Aber es ist alles eben nur solange ganz einfach, bis man sich mit der ganzen Thematik intensiv auseinander setzt.
Ein großes Problem ist die nicht gleichbleibend gelieferte Energiemenge der erneuerbaren Energie-Quellen. Zwar können Wind- und Solarenergieanlagen gegenseitig einen gewissen Ausgleich schaffen (weht kein Wind, scheint meist die Sonne und umgekehrt), doch sind auch beide zusammen nicht in der Lage, die benötigte Grundlast zu decken.
Die Grundlast ist der prozentuale Anteil am Strom, der permanent vorhanden sein muß, um eine zuverlässige Stromversorgung in allen Bereichen zu gewährleisten. Der Strombedarf für den Grundlastbetrieb in Deutschland liegt bei etwa 70% des Spitzenbedarfs und zwischen 80-90% des mittleren Strombedarfs, also bei etwa 50 GW.
Biogasanlagen sind zwar grundlastfähig, da sie permanent in Betrieb sind, stellen aber durchaus ein ökologisches Problem dar. Viele Ökoverbände weisen auf die Gefahren massenhaft produzierter Biomasse zugunsten der Energiegewinnung hin. Und das zu Recht. Allein in Deutschland gibt es 6000 Biogas-Anlagen. In 90% wird Mais als Energielieferant verwendet. In den letzten fünf Jahren hat sich die Anbaufläche für speziell dafür geeignete Maissorten verzehntfacht. Hinzu kommt eine Subventionierung von rund 1000 Euro pro angebauten Hektar Mais. Die große Nachfrage treibt die Pachten in die Höhe und die normalen Bauern für Viehhaltung und Nahrungsmittel können diese oftgenug nicht mehr bezahlen. Als Folge steigen die Nahrungsmittelpreise.
Die Energiepflanzen treten also mittlerweile in direkte Konkurenz zu denen der Nahrungsmittelgewinnung. Brandenburg hat sich verpflichtet, 20% seiner Energie aus erneuerbaren Energien zu gewinnen. Mittlerweile gibt es für Energiepflanzen genausoviel Anbauflächen, wie die für die herkömmliche Nutzung. Allein in der Prignitz gibt es mehr als 30 Biogas-Anlagen. 70% der umliegenden Anbauflächen werden mit Mais bepflanzt. In Niedersachen werden immer weniger Kartoffeln angebaut, in Bayern muß schon mehr als die Hälfte der Brauereigerste importiert werden. Zunehmend werden neue Flächen zu Äckern umgewandelt. Für das EU-Ziel von zehn Prozent Agrosprit wird eine Fläche in der doppelten Größe von Belgien benötigt. Neben den Gefahren der Monokulturen braucht insbesondere Mais intensive Stickstoffdüngung, die die ohnehin schon ausgelaugten Böden weiter schwächt. Für nicht der Nahrungsmittelgewinnung dienende Pflanzen gilt auch nicht unbedingt das Gentechnik-Verbot, was zu weiterer Kontaminierung herkömmlicher Maissorten führen kann.
Und das alles bei steigender globaler Lebensmittelverknappung.
Würde Deutschland seine Grundlast allein mit Biogasanlagen decken wollen, könnte es seinen Biomassebedarf niemals mittels eigener Anbauflächen decken. Es sei denn, es würde auf den Nahrungsmittelanbau zumindest zum großen Teil verzichten.
Auch wenn die Forschung voranschreitet, täuscht es doch nicht darüber hinweg, daß die meisten Projekte noch in den Kinderschuhen stecken.
Ebenfalls grundlastfähig sind geothermische Anlagen und Wasserkraftwerke. Zu den Bereichen Wasserkraft zählen Staudämme und Staumauern, Gezeitenkraft, Wellenenergie des Meeres, Strömungsenergie des Meeres und Meereswärme.
Ausbaufähig ist hierbei allerdings in Deutschland kaum etwas, lediglich für das Meeresströmungskraftwerk gibt es europaweit rund 100 Standortmöglichkeiten.
Die Erdwärme nutzende Kraftwerke gibt es derzeit in Deutschland lediglich 24 Stück, da bestimmte geologische Voraussetzungen vorhanden sein müssen. Sie liegen im Leistungsbereich von 100 kW bis 20 MW. Es ist nicht anzunehmen, daß noch eine größere Anzahl dieser Art von Kraftwerken gebaut werden können.
Daß die Regierung nun immer betont den Ausbau von Windenergieanlagen favourisiert, hat einen guten Grund. Es ist das einzige, was überhaupt noch neben der Photovoltaik kräftig ausgebaut werden kann. Solaranlagen sind allerdings unwirtschaftlich und energiewirtschaftlich als nicht nennenswert anzusehen. Zwar stehen in Deutschland ca. 50% aller weltweit installierten Solaranlagen, deckten aber 2008 lediglich 0,7% der Stromerzeugung ab. Die Weiterentwicklung muß hier also ersteinmal deutlich vorangetrieben werden. Den Umweltaspekt sollte niemand außer acht lassen, der in Erwägung zieht, sich eine Solaranlage installieren zu lassen. Ein Großteil der Module wird mittlerweile in China hergestellt, von dem allgemein bekannt ist, wie es mit dem Thema Umweltschutz umgeht. Bei der Herstellung werden nämlich hochgiftige Bestandteile freigesetzt, die in den Modulen später nicht mehr vorhanden sind.
2008 waren Windkraftanlagen mit einer Gesamtleistung von 23,89 GW am Netz installiert, leisteten aber nur einen Beitrag von 6,3% in der Stromerzeugung. Der Anteil an der installierten Gesamtleistung der erneuerbaren Energien in Deutschland lag 2008 für die Windkraft bei 63,9 %, für die Photovoltaik bei 14,2 %, belegen somit Platz eins und zwei.Ausgerechnet Windkraft und PV, die von allen erneuerbaren Energien am unwirtschaft-lichsten sind! So widersinnig es klingt: volkswirtschaftlich betrachtet ist der wirtschaftlichste Zustand von Wind- und PV-Anlagen bei Dunkelheit und Windstille.Und trotzdem sah die Bundesregierung 2010 in der Windkraft noch Potenziale von mindestens 45 GW an Land und 35 GW off-shore (im Meer) und 106 GW bei der Photovoltaik. Das wird sie nun sicher noch einmal deutlich erhöhen, glaubt sie doch an die gestiegene Akzeptanz in der Bevölkerung. Kein geringes Problem dabei ist, daß der Industrie- und damit Energieschwerpunkt in Süddeutschland liegt. Dort sind Windkraftanlagen aber bekannter Weise uneffektiv und wurden in der Vergangenheit auch nicht weiter ausgebaut. D.h. also, daß der Strom in nördlichen Gebieten gewonnen werden muß, um dann in langen Trassen nach Süden geschafft zu werden. 3500 km neue Hochspannungsleitung müssen dafür verlegt werden. Den dadurch anfallenden Energieverlust kann sich jeder selbst vorstellen, von der landschaftlichen Veränderung mal ganz abgesehen. Off-shore-Parks sind zwar effektiver, aber auch teurer, sodaß der Ausbau auf dem Festland wahrscheinlich vorgezogen wird. Wer aber nun einmal in der Nähe eines „Windrades" gewesen ist weiß, daß es mit der Ruhe im heimischen Garten oder auf dem Balkon dann endgültig vorbei ist. Nun sollen auch noch Gesetze dahingehend eingeführt werden, einen näheren Standort an besiedelten Gebieten zuzulassen. Der derzeitige Abstand beträgt 800m. Seit einiger Zeit sind nun auch Waldgebiete als potentielle Standorte möglich. Für ein einziges Windkraftwerk müssen aber 1500m² Waldfläche weichen. Da mittlerweile diese Anlagen auch in deutlich windärmeren Landstrichen aufgestellt werden sollen, müssen sie immer höher werden. 190m bilden da keine Seltenheit mehr. Die Fa. Vesta in der Lausitz will nun Anlagen mit einer Rotorlänge von 55m bauen, bisher lag die maximale Länge eines Flügels bei 40m. In einer offiziellen Äußerung der Landesregierung von Rheinland-Pfalz hieß es 2003 noch:
„Die Stromerzeugung aus Windenergie hängt von den jeweiligen Windverhältnissen ab und unterliegt damit großen Schwankungen bis hin zu einem totalen Ausfall bei Windflaute bzw. je nach Anlagentechnik auch bei Sturm. Lediglich bei einer bundesweiten großräumigen Betrachtung ist davon auszugehen, daß nicht alle Windenergieanlagen gleichzeitig von einer Windflaute erfaßt werden und daher etwa 10 % der installierten Leistung der Leistungssicherheit zugeordnet werden können. Da aber eine Industrienation auf eine gesicherte Stromerzeugung angewiesen ist und diese nicht vom Wetter abhängig machen kann, ist es notwendig, die Schwankungen durch thermische Kraftwerke auszugleichen. Die Errichtung von Windenergieanlagen führt also im Wesentlichen nicht zu einer Verringerung von Kraftwerksleisung und damit zu einem Ersatz thermischer Kraftwerke, sondern lediglich zu einer geringeren Auslastung vorhandener Kraftwerke und damit zu höheren spezifischen Fixkosten."
Durch die starken Schwankungen in der Wind- und Solarenergie müssen die herkömmlichen Kraftwerke häufiger hoch- und heruntergefahren werden als dies in ihrer Funktion als Mittellastkraftwerke vorgesehen ist. Das führt neben den erhöhten Betriebskosten auch zu höherem Materialverschleiß. Der wachsende Bedarf an sehr teurer Reserve und Regelleistung (z.B. durch Pumpspeicherkraftwerke) belastet den Strom mit zusätzlichen Kosten.
Hier nocheinmal verdeutlicht:
Kosten für eine Kilowattstunde Strom für Haushaltskunden in Deutschland (Stand 2009/2010)
Umsatzsteuer 3,4 ct
Stromsteuer 2,0 ct
Konzessionsabgabe 1,8 ct
EEG 1,1 ct
KWKG 0,2 ct
Erzeugung, Transport,
Vertrieb 13,0 ct
Gesamt 21,6 ct
Da die vielen Vorteile der Subventionen durch das Erneuerbare-Energiengesetz (eEG) von Spekulanten und börsenorientierten Unternehmen nicht unbemerkt geblieben sind, werden Anleger mit satten Renditen von bis zu 45% gelockt. Mittlerweile ist die Investition in erneuerbare Energien ein äußerst lukratives Geschäft geworden. Durch den gesetzlich festgelegten Abnahmepreis für die Energieunternehmen und einer 20jährigen Förderung pro Anlage, ist es eher eine Lizenz zum Gelddrucken als ein Risiko.
Die Nutzung und der Ausbau erneuerbarer Energien ist also nur dann sinnvoll, wenn die gewonnene Energie gespeichert werden kann. Die Speicherung in Batterien ist viel zu teuer und aufwendig. Pumpkraftwerke werden zwar eingesetzt, sind aber nur zur Deckung der kurzzeitigen Spitzenlasten einsetzbar. Eine Lösung dieses grundsätzlichen Problems der Speicherung stellt die Wasserstofftechnik dar. Wasserstoff ist in schier unerschöpflicher Menge in chemisch gebundener Form vorhanden. Wasser besteht aus zwei Teilen Wasserstoff und einem Teil Sauerstoff. Es ist die bekannteste Wasserstoffverbindung. Sie können durch Energiezufuhr getrennt und gut gelagert bzw. gespeichert werden. Die Trennung erfolgt anhand eines Elektrolyseurs. Werden die Gase später in geeigneter Weise rekombiniert, wird ein Großteil der zur Trennung eingesetzten Energie wieder freigesetzt. Dabei entsteht wieder Wasser. Dieser Vorgang kann als schnelle (Knallgasreaktion) oder sorgfältig gesteuerte Reaktion erfolgen (z.B. in einer Brennstoffzelle). Mercedes forscht seit rund 30 Jahren an Antriebe mit Brennstoffzellen. Während Anfang der 90er Jahre die Technik in einen 3,5t schweren Lieferwagen untergebracht werden mußte, paßt sie heute verschwindend klein in den Unterboden der B-Klasse.
Das Prinzip der Wasserstofftechnik ist das Gleiche, wie bei der Photosynthese. Die Pflanze nimmt Wasser auf. In den Blättern wird es mit Hilfe des Sonnenlichtes in Wasserstoff und und Sauerstoff zerlegt. Über die Blätter aufgenommenes Kohlendioxid (CO 2) verbindet sich mit dem Wasserstoff und es entstehen Glukose (Zucker), Stärke, Öle usw. Diese dienen allesamt als Energiespeicher für das Überleben.
Verbrennt der Wasserstoff unter geeigneten Reakionsbedingungen mit CO 2 ,entsteht Methanol, ein leistungsstarker Energieträger und Chemierohstoff, der außerdem gegenüber Wasserstoff noch leicht und günstig lagerbar ist.
Wird diese Technologie weiterentwickelt und ausgebaut, wären folgende Methoden möglich:
1. Wasserzersetzung durch Elektrolyse für kleine Energieanlagen (Leistungen bis einige 100 kW)
Eine nähere Beschäftigung mit Kernkraftwerken und im besonderen mit dem HTR erfolgt in einer späteren Ausgabe.
