Die Irrtümer in der Kernenergiediskussion

geschrieben von Dr. Lutz Niemann | 11. Mai 2011

Ist Radioaktivität gefährlich?

Die ganze Welt ist voller radioaktiver Stoffe. Auch der Mensch trägt Radioaktivität in seinem Körper, er ist eine Strahlenquelle mit ca. 10 000 Becquerel (Bq). Um die Bedeutung dieser Menge von Radioaktivität beurteilen zu können, ist ein Vergleichsmaßstab erforderlich. Man muß wissen, was eventuell gefährlich sein könnte und was harmlos ist. Die Zahl der radioaktiven Zerfallsprozesse in Becquerel (Bq) sagt wenig aus, maßgebend ist erst die Dosis in Sievert (Sv), ein Maß für die im menschlichen Körper durch radioaktive Strahlen umgesetzte Energie. Bei einer kurzzeitigen Ganzkörperdosis von ca. 1 Sievert leidet der Mensch unter der Strahlenkrankheit, aber er gesundet wieder. Bei der 5-fachen Dosis ist mit dem Tode zu rechnen.
Bei einer Teilkörperbestrahlung sieht es ganz anders aus: bei Krebsbehandlungen werden Organdosen von ca. 40 Sievert in ca. 20 Einzelportionen verabreicht, bei Röntgen oder CT können Organdosen größer als 100 Milli-Sievert erreicht werden, das verträgt der Mensch [1]. Immer spielt die körperliche Verfassung und die Zeit der Einwirkung eine Rolle, weil sich der Organismus erholen kann. Das ist individuell verschieden.
Ein passender Vergleich ist die Flasche Schnaps, in kurzer Zeit getrunken kann es extrem schädlich sein, nicht aber bei Verteilung über längere Zeit [Alkohol hat ebenso wie ionisierende Strahlung eine deterministische Wirkung (Strahlenkrankheit bzw. Alkoholvergiftung) und als stochastische Wirkung ein Krebsrisiko].

Die Hintergrundstrahlung in Japan (Fukushima) ist sehr niedrig, sie liegt bei 0,05 bis 0,07 Mikro-Sievert pro Stunde. Erst beim hundertmillionenfachen im Bereich einiger Sievert wird es gefährlich. Dazwischen liegen gesetzlich festgelegte „Grenz“-Werte, die als Vorsorgewerte zu sehen sind.

Grundsätzlich gilt der Satz des Paracelsus auch für Radioaktivität: „Alle Dinge sind Gift und nichts ist ohne Gift, allein die Dosis macht das Gift“. Und bei kleiner Dosis gibt es die „adaptive Antwort“ eines Organismus, denn das Immunsystem des Körpers wird trainiert. Der Organismus lernt es, sich gegen eine Einwirkung von außen zu wehren, wie am Prinzip der Schutzimpfung eindrucksvoll bewiesen wird. Eine kleine Dosis ist nicht schädlich, sie ist oft nützlich.

Die Halbwertszeit beträgt 30 Jahre!

So oder ähnlich heißt es, um eine immerwährende Gefahr zu suggerieren. Aber die Halbwertszeit besagt nichts über „Gefahr“. Es ist umgekehrt, eine große Halbwertszeit heißt, dass wenige Atomkerne zerfallen, das bedeutet wenig Strahlung und daher eher harmlos. Kleine Halbwertszeit bedeutet, dass viele Atomkerne pro Zeiteinheit zerfallen, das heißt dann starke Strahlung und höhere Gefahr. So wurde der ehemalige russische Agent Alexander Litwinenko mit Polonium-210 vergiftet, ein alpha-Strahler mit der Halbwertszeit 138 Tage. Zur Vergiftung reichte weniger als 1 Mikrogramm in seinem Körper. Andererseits kommt der größte Teil der Radioaktivität im menschlichen Körper vom Kalium-40. Es sind ca. 4500 Bq mit Halbwertszeit 1,3 Milliarden Jahre. Der Mensch strahlt fast unendlich lange, das ist harmlos.

Ist eine „verseuchte“ Gegend auf ewig unbewohnbar?

Beispiel Tschernobyl

Vier Jahre nach dem Tschernobyl-Unfall konnte erstmals das kontaminierte Gebiet in den Nachfolgestaaten der UdSSR von Leuten aus dem Westen betreten werden, es waren Fachleute der Wiener IAEO für ca. 3 Monate dort. Von 8000 an die Bewohner verteilten Filmdosimetern zeigten 90% nach 2 Monaten nichts an, weniger als die Nachweisgrenze 0,2 Milli-Sievert. Es errechnet sich weniger als 0,15 Mikrosievert pro Stunde, die ganz normale Hintergrundstrahlung [2]. Zum Vergleich: beim Fliegen auf Reiseflughöhe in unseren Breiten beträgt der Strahlenpegel 5 Mikro-Sievert pro Stunde, in der Concorde waren es wegen der größeren Höhe 10 bis 15 Mikro-Sievert pro Stunde. Daher kritisierte die IAEO in ihrem Bericht die Umsiedlungen als zu weitgehend aus Gesichtspunkten des Strahlenschutzes, dsgl. die Lebensmittelrestriktionen.

Für die evakuierte 30-km-Zone um Tschernobyl wird heute eine zusätzliche Jahresdosis zwischen 0,5 und 5 Milli-Sievert pro Jahr angegeben [3] (in Deutschland haben wir bis zu 10 Milli-Sievert pro Jahr, punktuell kann die Dosis noch höher sein). Es wohnen in der 30-km-Zone wieder Rückkehrer, die man gewähren lässt, und es arbeiten dort auch über 10 000 Menschen, die aber in der Regel in dem 45km entfernten neu erbauten Ort Slavutich schlafen. Man kann das Gebiet um Tschernobyl als Tourist besuchen, dann erhält man beim Flug dorthin eine höhere Dosisleistung und auch höhere Gesamtdosis als vor Ort selber [4].

Beispiel Fukushima

In Japan ist alles anders, es gab von Beginn an ausführliche Info über das Internet, auch in deutscher Übersetzung [5]. Aus dem Verlauf der veröffentlichten Daten zur Ortsdosisleistung an verschiedenen Messpunkten beim Kraftwerk von Fukushima ist alles wichtige zu sehen: Es gab Freisetzungen von Radioaktivität durch die Explosionen und die Druckentlastungen des Containment, dabei wurden während einiger Stunden etliche Milli-Sievert pro Stunde erreicht. Inzwischen geht der Strahlungspegel kontinuierlich an allen Messstellen zurück. Die Strahlung hat die höchsten Werte dicht an den Reaktorblöcken (inzwischen unter 500 Mikro-Sievert pro Stunde), an den ca. 1km entfernten Toren des Geländes < 100 Mikro-Sievert pro Stunde bis < 20 Mikro-Sievert pro Stunde.

Die Daten am Kraftwerksstandort werden in groben Zügen durch Messungen der Ortsdosisleistung am 3.4.2011 im 30-km-Umkreis bestätigt [6]:

Entfernung vom Kraftwerk in km

Ortsdosisleistung in Mikro-Sievert pro Stunde

30

1,1

20

1,3

17

2,5

15

6,5

8

5,5

3

3,6

2,9

1,2

2,5

7,8

1,8

11

1,5

94…109

Zum Vergleich: Ortsdosisleistung auf Reiseflughöhe um 5 Mikro-Sievert pro Stunde. Jahresdosis für fliegendes Personal im Mittel 2,2 Milli-Sievert und maximal 9,0 Milli-Sievert [7]. Es gibt auf der Welt Orte mit einer Jahresdosis > 100 Milli-Sievert, auch dort leben Menschen ohne Beeinträchtigung ihrer Gesundheit [8].

Die Daten zeigen, dass niemand außerhalb des Kraftwerkgeländes von Fukushima eine schädliche Dosis erhalten wird, die zur Strahlenkrankheit führt. Der Strahlenpegel ist im Vergleich zur Hintergrundstrahlung vor dem Unfall erheblich angestiegen, um das hundertfache oder noch mehr. Dennoch ist der Abstand zu einer schädliche Dosis noch groß genug. Die vorsorglich evakuierten Gebiete werden bald wieder bewohnbar sein, falls es die japanischen Gesetze erlauben. Es sind nach Beschluß der japanischen Regierung weitere Evakuierungen im größeren Abstand > 20 km Abstand geplant, wenn dort Jahresdosen > 20 Milli-Sievert erreicht werden können [5]. Ob diese Absichten tatsächlich umgesetzt werden, bleibt abzuwarten, ebenso die Dauer aller Maßnahmen.

Für die Mitarbeiter im Kraftwerk wurde ein Grenzwert von 250 Milli-Sievert festgesetzt [5]. Es bleibt zu hoffen, dass die Arbeiter vorsichtig sein werden und diese Grenze einhalten, dann werden sie mit hoher Sicherheit keine gesundheitlichen Schäden zu befürchten haben.

Was ist mit „verseuchten“ Lebensmitteln?

Natürlich kommt mit der Nahrung zusätzliche Radioaktivität in den Körper, das galt bei Tschernobyl, das gilt heute für Fukushima. Entscheidend ist die Dosis. Rechnen wir dazu ein Beispiel: radioaktiv „belastete“ Pilze mit 4000 Bq/kg, das kommt vor und liegt um den Faktor 100 über dem Durchschnitt unserer Lebensmittel von 40 Bq/kg. Durch Verspeisen von 100g dieser Pilze – das dürfte die Menge einer reichlichen Mahlzeit sein – ergibt sich die zusätzliche Bestrahlungsdosis von 5,6 Mikro-Sievert (errechnet durch Multiplikation mit dem Dosisfaktor 1,4 E-8 Sv/Bq für Cs-137 beim Verspeisen). Das ist auch die Zusatzdosis, die man bei einem 1-stündigen Flug auf Reiseflughöhe in unseren Breiten erhält, wie schon gesagt wurde.

Erst neulich hat Frau Ministerin Aigner mitgeteilt, dass aus Vorsorge der „Grenz“-wert für Lebensmittel von ca. 1000 Bq/kg auf die Hälfte verringert worden ist. Wer 1 kg Nahrungsmittel mit 500 Bq/kg verspeist, erhält eine Dosis, die rund einer Flugstunde entspricht. 70 Millionen Deutsche gehen im Jahr auf Flugreise, und das nicht nur für eine Stunde, das wird toleriert. Dieselbe Dosis durch Lebensmittel soll nicht erlaubt sein – warum, das hat Frau Ministerin Aigner nicht erläutert. Die Gesetzgebung um Strahlung und Radioaktivität ist nicht von Logik gekennzeichnet, es ist Politik!

Übrigens sind die Dosisfaktoren für Cäsium-137 und Jod-131 nahezu identisch (eff. Dosis, Ganzkörper, Ingestion), daher gilt oben gesagtes in ausreichender Genauigkeit auch für Jod-131.

Was sind die Schlussfolgerungen?

In unserer Welt – insbesondere in Deutschland – wird eine Strahlendosis durch Radioaktivität sehr unterschiedlich beurteilt, sehr streng bei Kernkraftwerken, großzügig hingegen bei Flugreisen, Medizin und Bodenstrahlung, das ist Politik [9]. In anderen Ländern ist es ähnlich. Die endgültigen Folgen für Japan müssen abgewartet werden. Heute ist abzuschätzen, dass durch die zerstörten Kraftwerke in Japan keine Menschen zu Schaden kommen werden, obwohl die Kraftwerken im Vergleich zu den in Deutschland schon Sicherheitsmängel aufweisen. Warum dennoch die Kernkraftwerke in Deutschland weg sollen, bleibt ein Geheimnis unserer Politiker. Die Kerntechnik ist keine Risikotechnologie, auch wenn in unzähligen Broschüren, Verlautbarungen, Studien ein Gegenteiliges behauptet wird.

Niedrige Strahlendosen sind nicht schädlich, sie sind nützlich für Lebewesen, das war gängiges Wissen in den 50-er und 60-er Jahren. Dieses Wissen wird heute nicht mehr beachtet, es wird aussterben. In Deutschland wird vom Bundesamt für Strahlenschutz versucht, die Schädlichkeit niedriger Dosen zu beweisen, Aufträge zu Studien wurden vergeben. Es ist zu erwarten, dass in den fertigen Arbeiten schwammige Formulierungen stehen, mit dem Hinweis auf die Notwendigkeit weiterer Untersuchungen.

Es gibt immer wieder Berechnungen von hohen zu erwartenden Opferzahlen infolge Krebs durch Strahlung. Diese sind bei solchen Krebsrisiken zu finden, die in die politische Diskussion geraten sind. Mit Hilfe der dazu benutzten LNT-Theorie können aus kleinen Risiken große beeindruckende Opferzahlen errechnet werden. Von renommierten Strahlenschutzfachleuten wird dieses Vorgehen als falsch beurteilt [8] [10]. Dazu wird später gesondert berichtet.

Dr. Lutz Niemann für EIKE

Literatur

[1] Hans Kiefer, Winfried Koelzer, „Strahlen und Strahlenschutz“, 2. Aufl. 1987, ISBN 3-540-17679-9

[2] „Das internationale Tschernobyl-Projekt“, Schlussfolgerungen und Empfehlungen, IAEO, Wien 1991

[3] Jürgen Kraemer, Dietmar Zappe: „Tschernobyl und die 30-km-Zone“, atw 56. Jg. (2011) Heft 2 Seite 88 ff

[4] Dr. Hermann Hinsch, "Das Märchen von der Asse", ISBN 978-3-8370-9977-5, Seite 30

[5] Radiologischer Lagebericht unter http://fukushima.grs.de/

[6] http://www.youtube.com/watch?v=yp9iJ3pPuL8&feature=player_embedded

[7] StrahlenschutzPRAXIS 1/09

[8] Z. Jaworowski, Symposium „Entwicklungen im Strahlenschutz“ am 29.11.2001, München, auch in atw 47, Januar 2002, Seite 22 – 27

[9] Dr. Klaus Henrichs, „Nutzen und Kosten der neuen deutschen Strahlenschutzverordnung aus pragmatischer Sicht“, Symposium „Entwicklungen im Strahlenschutz“ am 29.11.2001, München

[10] Prof. Klaus Becker, „Ursachen, Folgen und Therapie des Radiophobie-Syndroms“, Vortrag am 28.5.2003 an der University of Massachusetts, gedruckt in atw 49. Jg. (2004) Heft 3 – März, S. 177 ff



Die Renaissance der Kernenergie in der Welt!

geschrieben von Dr. Lutz Niemann | 11. Mai 2011

Die zunehmende Aktivität bei den Neubauten zeigt sich an der zunehmenden Anzahl der in Bau befindlichen Kernkraftwerke: Das waren

Ende 2007                        29 KKW’s in Bau.

Ende 2008                         43 KKW’s in Bau

Ende 2009                         56 KKW’s in Bau

Weiterhin waren Ende 2009 80 KKW’s in konkreter Planung, 130 in beabsichtigter Planung.

Die Ende 2009 in Bau befindlichen Kernkraftwerke befinden sich in Finnland (1), Frankreich (1), Russland (10), Ukraine (2), Slowakei (2), Bulgarien (2), Iran (1), Pakistan (1), Argentinien (1), USA (1), Indien (5), China (20), Japan (1), Taiwan (2), Südkorea (6).

Europa

Frankreich: In Flamanville ist ein KKW (EPR) in Bau, ein zweiter Neubau ist in Planung.

Finnland: In Olkiluoto ist ein KKW in Bau (EPR von AREVA), 2 weitere KKW’s in Planung.

Schweden: Hatte 1980 den Ausstieg bis 2010 beschlossen. Barsebäck 1 + 2 (in der Nähe von Malmö + Kopenhagen) wurden stillgelegt (1999, 2005) aus Rücksichtnahme auf die dänischen Nachbarn, aber ausgeglichen durch Leistungserhöhungen der anderen KKW’s. Das Neubauverbot wurde von schwedischen Parlament aufgehoben, bis zu 10 neue KKW’s erlaubt das neue Gesetz.

Italien: Hatte nach Tschernobyl nach einer Volksabstimmung seine drei Kernkraftwerke still gelegt, dann jahrelang den Ersatzstrom aus französischen KKW’s bezogen. Jetzt wurde durch Parlamentsbeschluss mit überwältigender Mehrheit der Wiedereinstieg beschlossen. Es sollen 4 neue KKW’s gebaut werden und Italien will sich an Kernkraftwerken im Ausland beteiligen.

Tschechien: Die rechtlichen Hindernisse für zwei weitere Kraftwerksblöcke Temelin 3 + 4 wurden beseitigt, die Ausschreibung ist bereits erfolgt. Temelin versorgt schon jahrelang das Ausstiegsland Österreich mit KKW-Strom, das sind ca. 500kWh pro Bürger im Jahr (ca. 10% des gesamten österreichischen Strom oder ca. 30% des in den Haushalten verbrauchten Stroms). Eine österreichische Klage vor dem Europäischen Gerichtshof gegen Temelin ist gescheitert.

Polen: Hat bisher kein KKW, Neubauten von 4 Kraftwerksblöcken sind geplant. Verschiedene Regionen Polens bewerben sich als Standort, ein Standort bei Danzig wurde festgelegt. Zusammenarbeit mit Frankreich ist vereinbart.

Schweiz: In der Vergangenheit wurde in mehreren Volksabstimmungen von den Bürgern der Ausstieg aus der Kernkraft abgelehnt. Die Gründe waren: Unabhängigkeit bewahren, volkswirtschaftlichen Schaden abwenden, Kernenergie ist CO2-frei. Seit eine Stromlücke droht, werden die Bürger durch vielfältige Information systematisch auf die Notwendigkeit von Neubauten vorbereitet. Die Neubauten werden an den bestehenden Standorten geplant, dort große Zustimmung unter der Bevölkerung. Alle bestehenden KKW’s haben unbefristete Betriebsbewilligung.

Belgien: Die Regierung hat einen früheren Beschluss von 2002, der die Laufzeit der 3 älteren KKW’s auf 40 Jahre beschränkte, aufgehoben und deren Laufzeit um weitere 10 Jahre (auf insges. 50 Jahre) verlängert. Damit wurde das in Belgien bestehende Gesetz, das auch den Ausstieg bis 2025 festlegte, in wesentlichen Teilen außer Kraft gesetzt.

Niederlande: Ein Ausstiegsbeschluss wurde zurück genommen, die Laufzeit des bestehenden KKW’s wurde um 30 Jahre verlängert. Das Verfahren zum Neubau eines zweiten Blockes in Borssele läuft.

Spanien: Laufzeitverlängerung um 10 Jahre von einem Block, Leistungserhöhungen bei bestehenden KKW’s. Damit wurde dem grundsätzlichen Bekenntnis Spaniens zu einem Ausstieg (das aber nicht per Gesetz fixiert ist) durch tatsächliches Handeln widersprochen.

Großbritannien: 10 potenzielle Standorte genehmigt, 4 große Blöcke an 2 Standorten in Planung

Russland: Am 16.6.2010 begannen die Russen mit den Bauarbeiten am zwei großen Kernkraftwerksblöcken in Kaliningrad (1200MW), dem früheren Königsberg. 2016 bzw. 2018 sollen sie fertig sein und Strom für den Export produzieren (nach Deutschland?). Laufzeitverlängerungen bei bestehende KKW’s um 15 Jahre bis 2025 genehmigt. 10 KKW’s in Bau.

Ungarn: 2 weitere Blöcke sind in Paks in Planung.

Slowakei: Im Rahmen des EU-Beitritts musste ein (oder 2?) KKW stillgelegt werden, es werden in früherer Zeit begonnene – aber unterbrochene – Neubauten fortgeführt.

Bulgarien: 2 KKW’s sind in Betrieb, 2 KKW’s sind in Bau.

Slowenien: ein zweiter Block ist in Krsko in Planung.

Rumänien: Planung für 2 neue Kernkraftwerksblöcke angelaufen.

Weißrußland: Bisher ohne KKW, plant 2 Neubauten, Vertrag mit Russland geschlossen.

Armenien: Der Ersatz des bestehenden KKW’s durch eine neue größere Anlage beschlossen.

Naher Osten

Emirate: Die Emirate haben 4 KKW’s in Korea bestellt für 20 Mrd. US$.

Jordanien: Plant den Bau von 4 KKW’s zur Stromerzeugung und Meerwasserentsalzung, dazu sind weitreichende Verträge mit Russland geschlossen worden.

Türkei: Hat bisher kein KKW, Neubauten von 4 Kraftwerksblöcken sind geplant, es wurden Verträge mit Russland geschlossen.

Amerika

USA: Für 59 der 104 KKW’s wurde die Betriebserlaubnis auf 60 Jahre erweitert. Bei den Behörden sind 18 Neubauanträge (COL = kombinierte Bau- und Betriebsbewilligungen) eingegangen für insgesamt 28 Kraftwerksblöcke (5 davon sind inzwischen vorläufig zurückgestellt). Mit dem Bau eines neuen Werkes für Reaktor-Schwerkomponenten wurde begonnen. Unter der Bevölkerung besteht seit Jahren eine überwiegende Zustimmung zur Kernkraft, die je nach Fragestellung 60 bis 80% beträgt.

Kanada: Laufzeitverlängerungen zwischen 10 und 30 Jahren genehmigt. Regierung beauftragt Energieversorger zu Neubauten.

Brasilien: Genehmigung zur Fertigstellung von ANGRA 3 ist erteilt.

Argentinien: Hat ein neues Kernenergiegesetz mit großer Mehrheit verabschiedet, welches Neubauten und Laufzeitverlängerungen um 30 Jahre erlaubt.

Fernost

Hier liegt das Schwergewicht bei den Kernkraftwerksneubauten, denn wirtschaftlicher Aufschwung ist untrennbar mit zunehmendem Stromverbrauch verknüpft (Ungekehrt erfolgt abnehmender Stromverbrauch nur bei Zusammenbruch der Wirtschaft, wie in den Jahren nach der deutschen Einheit durch den Niedergang der Wirtschaft in den neuen Bundesländern zu sehen war).

Insbesondere zu erwähnen sind China (die meisten Neubauten), Südkorea (steigt ein in den Export von KKW’s), Indien (betreibt 4 große Forschungszentren und entwickelt Brüter und Hochtemperaturreaktor). Auch steigen Staaten ein, die bisher keine KKW’s betreiben, zu nennen ist Vietnam.

Und wie geht es weiter?

Mit der Kernkraft geht es auf der ganzen Welt voran. Nur Deutschland steht abseits, der Ausstiegsbeschluss von Rot-Grün wurde von Schwarz-Gelb nicht aufgehoben, sondern seine Durchführung nur aufgeschoben. Unsere Nachbarn mit gesetzmäßig festgelegtem Ausstiegsbeschluss Italien, Schweden, Belgien, Niederlande waren realistischer, sie haben ihre früheren Entscheidungen als falsch erkannt und rückgängig gemacht.

Nur Österreich und Dänemark, die keine Kernkraftwerke betreiben, halten weiterhin an ihren politischen Entscheidungen gegen die Kernenergie fest.

Laufzeitverlängerungen, Neubauten und Neubauplanungen gibt es rund um Deutschland bei den näheren Nachbarn: Schweden, Niederlande, Belgien, Frankreich, Schweiz, Slowenien, Tschechien, Slowakei, Polen, Rußland. Alle diese Nachbarn machen ihre Planungen sicherlich auch in Hinblick auf das Verhalten Deutschlands, denn der Verkauf von Strom an ein reiches Land verspricht ein langfristiges gutes Geschäft (solange der Käufer noch zahlungskräftig ist).

In Deutschland werden die Lichter so schnell nicht ausgehen, dazu trägt auch der Bau der Ostseepipeline bei. Wenn beide Röhren fertig sind, wird die Kapazität nahezu ausreichend sein zum Ersatz sämtlicher deutscher Kernkraftwerke. Rußland baut Kernkraftwerke im eigenen Land, damit es Erdgas für den Export spart und so Devisen einnehmen kann. Erdgas gilt als saubere Energiequelle, die Kraftwerke sind schnell und billig zu bauen. Es gibt keinen (organisierten) Widerstand gegen Neubau von Erdgaskraftwerken. So wurden in den letzten 8 Jahren 11 Gaskraftwerke bei uns fertig gestellt, 1 Kohlekraftwerk und ein Kohle/Gas Kombikraftwerk. Mit seinem Gaslieferungen und dem in Bau befindlichen Kernkraftwerk in Königsberg dehnt Russland in aller Stille seine Macht nach Westen aus.

Der „revolutionäre Schritt Deutschlands hin zum Zeitalter der Erneuerbaren Energien“ (O-Ton Merkel) erzeugt angesichts der Entwicklung auf der Welt Unbehagen beim deutschen Bürger. Die fossilen Energiequellen reichen einige Jahrhunderte, die Quellen der Kernspaltungsenergie Uran und Thorium jedoch sehr viele Jahrtausende. Die Erneuerbaren Energien reichen nach menschlichem Ermessen zwar unendlich lange, ohne andere Quellen und heutigen Wohlstand angenommen allerdings nur für ca. 5% unserer Bürger. Was machen wir dann mit den anderen 95%? Wer soll die Subventionen verdienen?

Die Sonnenstaaten im nahen Osten haben verstanden, was zu tun ist: nicht Solarstrom, sondern Kernkraftstrom ist die Zukunft. Wann wird man das in Deutschlands Führungsetage begreifen?

Dr. Lutz Niemann, Stand Sept. 2010

Lesen Sie dazu auch die interessante Analyse vonr. Dr. Günther Keil & Dr. J. Wahl: "Der Siegeszug der Kernkraft" als pdf Dateianlage

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Energieamortisationszeit von Windkraft- und Solaranlagen!

geschrieben von Dr. Lutz Niemann | 11. Mai 2011

Energieamortisationszeit von Windkraftanlagen

Zur energetischen Amortisation von Windkraftanlagen gibt es immer wieder Diskussionen mit Ergebnissen, die weit auseinander liegen. Es wird daher im folgenden eine Berechnung der Energieamortisationszeit an Hand eines 1,5 MW-Windrades als Beispiel gegeben. 

1)  Daten für die Materialien nach den Angaben für das Windrad von München-Fröttmaning, auf dem Schuttberg neben der Allianz Arena

2) abgezogen sind die Kosten für die Materialien, die ca. 10% der Gesamtkosten des Münchner Windrades von 2,25 Mill. € ausmachen.

3) „Spezifischer kumulierter Energieverbrauch“ des produzierenden Gewerbes, s. Statist. Bundesamt

4) s. Klaus Heinloth, „Die Energiefrage“

5) Einspeisevergütung 10ct/kWh für 20 Jahre: Wartung, Reparaturen, Auszahlungen an Kapitalgeber

Ein Windrad liefert in Deutschland im Durchschnitt 1500 Volllaststunden Strom, mit diesem Mittelwert liefert das als Beispiel gewählte 1,5MW-Windrad 2,25 Millionen kWh pro Jahr. Beim derzeitigen Strommix bei uns werden damit 6,75 Millionen kWh Primärenergie eingespart (Wirkungsgrad=1/3).

Natürlich ist die Energieamortisationszeit sehr wesentlich vom Standort abhängig. An der Küste mit viel Wind wird viel Strom erzeugt (man rechnet mit 2000 Volllaststunden), dort beträgt die Energieamortisationszeit 2,5 Jahre, im Binnenland mit 900 Volllaststunden sind es 5,5 Jahre.

Zum Bau und Betrieb eines Windrades sind die Ressourcen:

1. Materialien wie Stahl, Zement, Kunststoff, (Transporte weggelassen) und Gelderforderlich. Die Ressource „Geld“ – sie wird häufig „vergessen“ – ist eine äußerst kostbare und nur in begrenzter Menge verfügbare Ressource, ist sie doch universell zu vielerlei Zwecken einsetzbar. Um diese in großer Menge erforderliche Ressource „herzustellen“, muß sie im Wirtschaftsprozess zuvor erarbeitet werden, wozu aber wieder Energie erforderlich ist. „Geld ist vorgetane Arbeit und damit vorab aufgewandte Energie“ (s. Prof. Klaus Knizia, s. www.buerger-fuer-technik.de/), die Umrechnung erfolgt wie oben unter 4) angegeben. Aber auch für den Betrieb eines Windrades ist Geld erforderlich, es ist ein immer währender Zuschussbetrieb. Durch die von allen Stromverbrauchern erhobene und an der Betreiber ausgezahlte Einspeisevergütung wurden Windräder per Gesetz „wirtschaftlich gemacht“. Ohne Einspeisevergütung gäbe es nicht die 19 000 Windräder in Deutschland. Daher muß die Einspeisevergütung berücksichtigt werden.

Ergänzung von Prof. Appel:

1. Für eine Wertschöpfung von 1,- € benötigen wir 2 kWh Primärenergie. Für Dienstleistungen ist es weniger, für Industrieanlagen mehr. 

Für die Installation von 1 kW Leistung aus Wind- und Dampfkraftwerken müssen 1000,- bis 2000,€ investiert werden. 

Danach muss für 1 kW Windleistung einschl. des notwendigen Schattenkraftwerks ca. 3000,- € investiert werden. Für den Bau dieser Anlagen sind dann mindestens 6000 kWh erforderlich. Bei einer Stromerzeugung von 1700 kWh im Jahr eines 1 kW Windgenerators muss der Generator mindestens 3,5 Jahre laufen, bis er einen ‚Energieüberschuss erzielt. 

Geschätzter Primär-Energieaufwand zur Erzeugung von 1 kg. 

Stahl:   10 kWh            Preis:    0,6 € / kg
Aluminium:   50 kWh                 1,8   (diese Zahlen sind exakt)
Magnesium:  60 kWh                 3,5
Kupfer:   10 kWh                        3,5
Kunststoffe: 20 kWh                     2,-  bis 5,-


Energieamortisationszeit von Photovoltaikanlagen

Zur energetischen Amortisation von Photovoltaikanlagen gibt es Berechnungen mit Ergebnissen, die weit auseinander liegen. Im folgenden eine Überschlagsrechnung für eine Solarstromanlage mit 1kWpeak:

 

1)  6000 EURO ist der Preis von  1kWpeak , das habe ich aufgeteilt (willkürlich) je zur Hälfte für Produktion (Materialien, Herstellungsprozess) und zur Hälfte für die sonstigen Kosten (Löhne u.a.m.).

2) „Spezifischer kumulierter Energieverbrauch“ des produzierenden Gewerbes, s. Statist. Bundesamt

3) Die Energieintensität oder Energieeffizienz ist eine wichtige Kenngröße einer Volkswirtschaft oder auch nur eines Teiles einer Volkswirtschaft. Für unser Land ergibt sich nach den Daten des Jahres 1995 die Energieintensität = 2,4 kWh Primärenergieverbrauch (PEV) / 1 EURO BIP. Siehe bei Klaus Heinloth, „Die Energiefrage“ und www.buerger-fuer-technik.de „Wohlstand – Energie – Geld“ von Lutz Niemann

4) gesamte Einspeisevergütung für 20 Jahre Betrieb bei Stromerzeugung von 800kWh/Jahr und 50ct/kWh . Davon wird gezahlt: Wartung, Reparaturen, Auszahlungen an die Kapitalgeber.

Eine Photovoltaikanlagen liefert in Deutschland im Durchschnitt 800 Volllaststunden Strom, also 800 kWh. Beim derzeitigen Strommix bei uns werden damit 2 400 kWh Primärenergie eingespart (Wirkungsgrad=1/3).

 

Zum Bau und Betrieb einer Photovoltaikanlage sind die Ressourcen:

1.    Materialien, Herstellungsprozess  und Geld

erforderlich. Die Ressource „Geld“ – sie wird häufig „vergessen“ – ist eine äußerst kostbare und nur in begrenzter Menge verfügbare Ressource, ist sie doch universell zu vielerlei Zwecken einsetzbar. Um diese in großer Menge erforderliche Ressource „herzustellen“, muß sie im Wirtschaftsprozess zuvor erarbeitet werden, wozu aber wieder Energie erforderlich ist. „Geld ist vorgetane Arbeit und damit vorab aufgewandte Energie“ (s. Prof. Klaus Knizia, s. in www.buerger-fuer-technik.de der Aufsatz „Wohlstand – Energie – Geld“), die Umrechnung erfolgt wie oben unter 3) angegeben. Aber auch für den Betrieb einer Photovoltaikanlage ist Geld erforderlich, es ist ein immer währender Zuschussbetrieb. Durch die von allen Stromverbrauchern erhobene und an den Betreiber ausgezahlte Einspeisevergütung wurden Photovoltaikanlagen per Gesetz „wirtschaftlich gemacht“. Ohne Einspeisevergütung gäbe es keine Solarstromerzeugung in Deutschland. Daher muß die Einspeisevergütung berücksichtigt werden.

Die vielen Solarstromanlagen in Deutschland dienen nicht in erster Linie der Stromerzeugung, sondern sie wurden zum Zwecke des „Kohle machen“ installiert.

Wird die Ressource Geld in obiger Berechnung fortgelassen, so fällt der dickste Brocken in der Rechnung weg, und es folgt die geringere Energieamortisationszeit von 21 000 / 2 400 =  8,7 Jahre . Die dargelegte Betrachtung zeigt, Solarstromanlagen sind keine Energiequelle, sondern Anlagen zur Energievernichtung.

Anmerkung des Autors: Bei den Instituten, die derartige Berechnungen machen, ist es üblich, das zum Betrieb benötigte Geld (Einspeisevergütung) und die Löhne nicht zu berücksichtigen, dann ergibt sich eine kleine Energieamortisationszeit, wie man es auch will (man sagte mir gegenüber, Geld wird sowieso ausgegeben, dann ist es gleich, für was man es ausgibt, also braucht es nicht berücksichtigt werden (seltsame Logik, die ich nicht verstehe)). Das ist falsch, es wird der dickste Brocken unterschlagen.

Ganz wichtig ist die Umrechnung:  Für eine Wertschöpfung von 1,- € benötigen wir 2 kWh Primärenergie. Für Dienstleistungen ist es weniger, für Industrieanlagen mehr. s.o. Man findet diese Umrechnung auch bei Heinloth (Die Energiefrage), weit ausgeführt. Ohne Energie kann man kein Geld von Wert schaffen. Und wenn man diese Gedanken benutzt, kommt für Solarstromanlagen heraus, das diese Dinge keine Energiequelle, sondern eine Energiesenke sind.

Dr. Lutz Niemann; Bürger für Technik

* Die Studie des UBA 100 % Erneuerbare bis 2050 finden Sie im Anhang 

Weitere Info: http://www.energie-fakten.de/html/erntefaktor.html

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Wie viele Menschenleben kostet erneuerbare Energie?

geschrieben von Dr. Lutz Niemann | 11. Mai 2011

Vor Kurzem hat der Spiegel, sehr zum Erstaunen der Fachleute, eine sehr korrekte Abhandlung zur Gefahr durch Kernenergie veröffentlicht.1 Lange vor der Nutzung der Kernenergie gab es schon Tote durch Radioaktivität. Marie Curie, die Pionierin der Atomforschung, starb mit 66 Jahren an Leukämie, die durch die hohe Strahlenbelastung ausgelöst worden war, deren Gefahr die Entdeckerin der Radioaktivität noch nicht kennen konnte. Sie hatte zuvor sowohl den Nobelpreis für Physik (1903) als auch für Chemie (1911) erhalten. Heute kennt man die Wirkung radioaktiver Strahlen und sorgt sehr effektiv dafür, dass niemand im Umgang mit den strahlenden Substanzen gesundheitsschädlichen Dosen ausgesetzt wird.

 Die furchtbare, zerstörerische Wirkung der Atomenergie wurde 1945 beim Abwurf amerikanischer Atombomben auf Hiroshima und Nagasaki deutlich, durch die mehr als 200.000 Menschen getötet wurden. Der Großteil fiel dabei der Explosion mit ihrer enormen Druck- und Hitzewelle zum Opfer. Die Radioaktivität spielte eine nachgeordnete Rolle.2 Der Spiegel nennt gut 700 Tote durch Strahlenfolgen. Bei der friedlichen Nutzung der Kernkraft wird das Szenario des größten Schadens als GAU (größter anzunehmender Unfall) bezeichnet. Einen GAU hat es bislang gegeben, im Jahr 1986 in Tschernobyl. Der Spiegel nennt ca. 60 Todesopfer bis heute – das ist korrekt aus der Sicht des Strahlenschutzfachmanns. In den Medien waren auch schon oft viel höhere Zahlen zu lesen. Das liegt vor allem daran, dass zusätzlich zu den tatsächlichen noch statistische Todesfälle einbezogen werden.3 Solche „berechneten Toten“ infolge von Strahlenbelastung werden nur in Verbindung mit der friedlichen Nutzung der Kernkraft angeführt. Wenn sich der Mensch auf andere Weise – etwa durch eine Flugreise – erhöhter Strahlung aussetzt, werden normalerweise keine solchen Hochrechnungen angestellt. Würde man es tun, könnten daraus die Forderung nach dem „Ausstieg aus dem Flugverkehr“ abgeleitet werden. Rund 40 Millionen Deutsche reisen mit dem Flugzeug in den Urlaub, geschäftliche Vielflieger kommen hinzu. Die einfache Zahlenrechnung ergäbe dafür jedes Jahr ca. 100 „berechnete Tote“.4

Es hat bei der Nutzung und der Erforschung der Atomkraft wie in jedem anderen Technikbereich Unfälle gegeben, durch technisches oder menschliches Versagen. Die Zahl der Opfer war jedoch bisher gering. In Kernkraftwerken westlicher Bauart hat es durch Strahlung tatsächlich noch keinen einzigen Toten gegeben. Nehmen wir diese tatsächliche Bilanz als Maßstab, so ist bei den erneuerbaren Energien im Vergleich zur Kernkraft noch erheblicher Nachholbedarf in Sachen Sicherheit zu erkennen. Es gibt eine Vielzahl von Untersuchungen, in denen die Gefahren der Stromerzeugung mittels Kernkraft mit denjenigen durch fossile Brennstoffe einschließlich der Wasserkraft verglichen werden.5 Dem sind einige Gesichtspunkte hinzuzufügen.

Wasserkraft

Seit den 50er-Jahren, als die Entwicklung der Kernkraft begann, gab es in Europa zwei große Unglücke mit Staudämmen, die viele Tote forderten: Am 2.12.1959 brach der Malpasset-Staudamm bei Frejus (Frankreich), 421 Menschen starben. Am 9.10.1963 brachte in Longarone (Italien) ein Erdrutsch den Stausee zum Überlaufen, die Flutwelle forderte etwa 2500 Tote. Am 11.8.1979 brach der Machhu-Staudamm in Indien, die Stadt Morvi wurde überflutet. Die Zahl der Todesopfer wird oft mit mehr als 1000 angegeben, eine zuverlässig erscheinende Quelle spricht sogar von 15.000 Opfern.6 Das Unglück am Machhu-Staudamm geschah fast zeitgleich zum Atomunfall in Harrisburg (28.3.1979). Dort gab es keine Opfer, noch nicht einmal Verletzte. Dennoch wird das Unglück von Harrisburg oft genannt, der Machhu-Staudamm blieb weitgehend unbekannt.

Die Münchner Rück schrieb im Jahre 1997: Seit 1950 ereigneten sich weltweit rund 100 größere Dammbrüche; die meisten dieser Dämme sind vor 1930 erbaut worden (und daher vermutlich Erdwälle). 1975 sollen bei einem Staudammbruch am Huai-Fluss in China 26.000 bzw. mehr als 230.000 Menschen ums Leben gekommen sein.7 Es gibt auch in Deutschland ein Ereignis, dass die Gefahren eines berstenden Staudammes deutlich werden ließ: die Bombardierung der Staumauer des Edersees durch britische Bomber im Mai 1943. Damals fanden über 1000 Menschen den Tod durch die Flutwelle. In Hannoversch Münden, ca. 80 km unterhalb der Staumauer, kann man sich heute die Hochwassermarke von der Flutwelle ca. drei Meter über dem Gehsteig anschauen (HW 17.5.1953). Es gibt also durchaus eine drohende „terroristische Gefahr“, die als nicht unerheblich einzuschätzen ist.

Risikostudien

Vielen Menschen sind dennoch Kernkraftwerke nicht geheuer. Ermittelt man nach dem gegenwärtigen Stand des Wissens – und dieses ist für die Kernkraft sehr umfassend – das tatsächliche Risiko, so stellt sich dieses als sehr gering heraus. Die für deutsche Kernkraftwerke durchgeführten Risikostudien haben für die Häufigkeit einer Kernschmelze Werte um 10 hoch minus 6 pro Jahr ergeben, d.h., in einer Million Jahren ist mit einem einzigen Schadensfall zu rechnen.8 Dabei ist zu beachten, dass bei einer Kernschmelze zwar ein technisches Gerät zerstört würde, aber wie in Harrisburg kein Mensch zu Schaden kommen müsste. Im Vergleich dazu fehlen bei Staudämmen in der Regel technische Maßnahmen zur Verhinderung von Schäden an Menschen. Betrachtet man die Situation der Bewohner des Zillertals in Österreich, die unterhalb von drei Staumauern leben, so kann man nur konstatieren, dass sie im Notfall ziemlich chancenlos wären. Der Bruch nur einer Mauer – durch ein Erdbeben oder einen Anschlag – würde das ganze Tal überschwemmen, es gäbe für Zehntausende Menschen kein Entrinnen aus der Flutwelle. Falsch wäre es dennoch, angesichts solcher Katastrophenszenarien den Ausstieg aus der Wasserkraft zu fordern. Wohl aber sollte man sich der Gefahren bewusst sein und eventuell Vorkehrungen zur Schadensbegrenzung treffen.

Biomasse

Vollends harmlos erscheint auf den ersten Blick die Nutzung von Biomasse. Tatsächlich ist jedoch der gefährlichste Beruf hierzulande derjenige des Forstarbeiters. Jeder zweite Forstarbeiter erleidet pro Jahr einen Arbeitsunfall. In den Jahren 1991 bis 1994 gab es jedes Jahr in Deutschland rund 50 Unfalltote bei 36.000 gewerblichen Mitarbeitern.9 Diese Zahlen werden heute nicht wesentlich anders sein, denn die Gefahren beim Umgang mit Kettensägen und durch fallende Bäume sind geblieben. Auch sind nur Unfälle im Staatsforst erfasst, diejenigen aus dem privaten Bereich wären noch zu addieren. Bezeichnend ist, dass die Verkehrsunfälle bei der Fahrt zum Arbeitsplatz, die bei Berufen mit Bürotätigkeiten die tödlichen Unfälle dominieren, im Forstbereich zu vernachlässigen sind. Es überwiegen die Gefahren beim Holzeinschlag. Will man diese Zahlen in Beziehung setzen zu denjenigen des Tschernobyl-Unfalls, so wäre eine Hochrechnung auf alle Länder der Welt und auf ca. 50 Jahre durchzuführen. Die Opferzahl ginge schnell in die Zehntausende. Die Betroffenen sind weitgehend anonym, ihre tragischen Einzelschicksale werden in der Regel im Lokalteil der Regionalpresse vermeldet. Es gibt keine medienwirksamen Katastrophen, und es gibt keine gesellschaftlichen Debatten um die Sicherheit der Forstwirtschaft. Die Toten aber sind real, und ihre Zahl ist groß.

Auch Biogasanlagen können zur Todesfalle werden. Bei dieser noch vergleichsweise neuen Technologie wird die Biomasse in großen Reaktoren zersetzt, wobei überwiegend Methan (Erdgas) entsteht. Das Gas ist entzündlich, es kann zu Explosionen kommen, und es können Menschen durch das Gas vergiftet werden. Das ist in den letzten Jahren mehrfach geschehen, bedauerlicherweise hat es etliche Tote gegeben. Gewiss muss man einer neuen Technik zugute halten, dass sie in der Anfangszeit noch fehlerbehaftet ist (das ist der Beginn der Technikern wohl bekannten Badewannenkurve). Aus Fehlern wird gelernt, Verbesserungen und nicht Abschalten und Ausstieg sollten auch im Falle des Biogases die Konsequenz sein.

INES-Skala

Gibt es überhaupt eine Möglichkeit, sich von der Gefahr der Stromerzeugung durch Kernkraft ein zuverlässiges Bild zu machen? Es gibt zumindest ernsthafte Versuche, mögliche Gefahren genau zu beschreiben und einzustufen. Hierzu dient die INES-Skala (International Nuclear Event Scale): INES 1 ist eine Störung, INES 2 ist ein Störfall, INES 3 ein ernster Störfall, INES 4 ein Unfall, INES 5 ein ernster Unfall, INES 6 ein schwerer Unfall, INES 7 ein katastrophaler Unfall.10 Bei den in deutschen Kernkraftwerken gemeldeten Ereignissen handelt es sich zumeist um Kleinigkeiten, die mit der internationalen INES-Skala überhaupt nicht erfasst werden. Diese werden mit INES 0 bezeichnet, also unterhalb der internationalen Skala, da sie ohne Bedeutung für die Sicherheit sind. In der Statistik der deutschen Kernkraftwerke für die letzten 15 Jahre gab es 2158 gemeldete Ereignisse. Davon gehörten 96,6 Prozent zu INES 0, des Weiteren 3,3 Prozent zu INES 1, und nur 3 Ereignisse waren Störfälle nach INES 2. Hier Beispiele der Ereignisse:

· Im Kernkraftwerk Würgassen, seit 1994 stillgelegt und im Abbau befindlich, gab es am 6.5.06 einen Kurzschluss im Schleppkabel eines Krans. Einstufung: INES 0.

· Am 29.10.02 schwamm nach einem Herbststurm so viel Laub auf dem Neckar, dass beim Kernkraftwerk Obrigheim der Rechen am Kühlwassereinlauf gesäubert werden musste, dazu wurde das Kraftwerk ca. 45 Minuten abgeschaltet. Meldung an die Behörde erfolgte. Einstufung: INES 0. Die dpa-Pressemeldung lautete dennoch: „Fünfte Panne in fünf Monaten“.

· In Krümmel wurden im Nebengebäude mit den Notstromdieseln unter 630 Dübeln vier Exemplare entdeckt, die zwar die Anforderungen erfüllten, aber nicht vom vorgesehenen Typ waren. Einstufung: INES 0.

· Häufige Ereignisse nach INES 0 gibt es z.B. an den Notstromdieseln, die bei den regelmäßigen Prüfungen Abweichungen zeigen, sodass einer von bis zu acht Dieseln nicht uneingeschränkt zur Verfügung steht.

In Deutschland werden inzwischen alle Ereignisse in den Kernkraftwerken veröffentlicht, z.B. in der Fachzeitschrift atw. Man denke nur daran, dass jedes Jahr viele Tausend neue PKW von den Herstellerfirmen wegen technischer Mängel zurückgerufen werden, zumeist, weil sonst Personenschäden mit entsprechenden finanziellen Forderungen zu erwarten wären.

Risikoumgang

Es gibt nichts auf der Welt ohne Risiko. Wir lieben das Leben, obwohl es zu 100 Prozent tödlich endet. Wir lieben die Technik, denn erst die Technik ermöglichte es, die vielen Menschen überhaupt zu ernähren und vielen von uns ein angenehmes und langes Leben zu ermöglichen. Wo es noch keine Technik gibt, wo die Menschen heute noch so leben wie in unseren Breiten im Mittelalter, herrschen Analphabetentum, Mangel, Hunger und Krankheit. Die Kernkraft ist eine sehr sichere Technik, die Beschäftigten in den Anlagen dort sind kaum von Unfällen bedroht. Bei den alternativen, erneuerbaren Energien ist dies noch nicht in gleichem Maße gegeben. Hier gibt es Arbeitsplätze mit den meisten und folgeträchtigsten Unfällen, und es gibt die Möglichkeit für Unfälle mit erheblichen Opferzahlen. Sowohl in der Risikodebatte als auch in der Praxis besteht also Nachholbedarf.

Anmerkungen

1 Matthias Schulz: „Legenden vom bösen Atom“ in: Der Spiegel, 47/07 S. 160–164, wissen.spiegel.de.

2 „Strahlung, von Röntgen bis Tschernobyl“, Broschüre des GSF-Forschungszentrums, 2006.

3 Siehe hierzu Lutz Niemann: „Wie gefährlich sind radioaktive Strahlen?“ in: Novo81, S. 22–24.

4 „Tschernobyl: Gefahr vorbei?“, Ministerium für Finanzen und Energie des Landes Schleswig-Holstein, Rechenbeispiele auf S. 12f.

5 Siehe hierzu atw 51/06, Nr. 4, S. 242ff. und atw 52/07, Nr. 10, S. 620ff.; weitere Informationen hierzu unter: energie-fakten.de.

6 Steven Schultz / Jay A. Leitch: Floods and Flooding. Encyclopedia of Water Science, Second Edition, 2008, S. 380–385, informaworld.com.

7 „Überschwemmung und Versicherung“, Münchner Rück 1997, S. 29.

8 „Deutsche Risikostudie Kernkraftwerke Phase B, GRS, Verlag TÜV Rheinland, 1989.

9 „Agrarbericht der Bundesregierung“ von 1996.

10 Siehe hierzu bfs.de.

Dr. Lutz Niemann für EIKE

Der vorliegende Text ist im Magazin Novo (Nr.97, www.novo-argumente.com ) erschienen, und wurde am 19.12.2008 in DIE WELT abgedruckt (http://www.welt.de/welt_print/article2901108/Wenn-die-Natur-zurueckschlaegt.html)