Kernenergie.pdf (2641.23KB) - Jugend und Wirtschaft

I n p u t
Aktuelles aus Wirtschaft, Politik und Gesellschaft
für Schülerinnen und Schüler
Kernenergie
Die Rolle der nuklearen Stromproduktion
heute und in Zukunft
JUGEND UND WIRTSCHAFT
JEUNESSE ET ECONOMIE
GIOVENTÙ ED ECONOMIA

Übersicht
Kapitel 1:
Ohne Strom steht vieles still
Was haben Fernseher, Verkehrsampel,
Kühlschrank und MP3-Player gemeinsam?
Sie brauchen alle Strom. In der Wirtschaft
und in den Haushalten läuft heute nichts
mehr ohne Strom. Die Basisdienstleistung
«Strom» ist zum überlebenswichtigen
Faktor geworden.
Seite 4
Wirtschaft, Gesellschaft
Kapitel 4:
Welche Rolle hat die
Kernenergie in Zukunft?
Klimawandel und steigende Preise für
fossile Energieträger führen weltweit zu
einem Comeback der Kernenergie. Zahlreiche
Länder planen den Bau zusätzlicher
Reaktoren. Und die Schweiz?
Seite 11
Technik, Politik, Gesellschaft, Ökologie
Kapitel 6:
Das geschieht mit den Abfällen
In Kernkraftwerken, aber auch in der
Medizin, Industrie und Forschung ent -
stehen unterschiedliche radioaktive
Abfälle. Die Entsorgung der Abfälle aus
den Kernkraftwerken erfolgt über einen
mehrstufigen Prozess und untersteht
behördlicher Aufsicht.
Seite 17
Technik, Politik
Kapitel 2:
Stabilität ist alles –
vom Kraftwerk zur Kundschaft
Strom produzieren ist nur die halbe
Miete. Denn am Schluss muss der Strom
bei den Verbraucherinnen und Verbrauchern
sein. Wie aber kommt er da hin?
Seite 7
Wirtschaft, Technik
Kapitel 3:
Ausblick: Stromzukunft
in der Schweiz
Der gesamte Energiebedarf steigt weltweit
an. Der wirtschaftliche Aufschwung
in ehemaligen Schwellenländern wie
Indien und China erzeugt eine grosse
Nachfrage nach Öl, Gas und Kohle. Doch
die Preise für diese Energieträger schwanken
stark, und es sind in Zukunft grosse
Preisanstiege zu erwarten. Diese Entwicklung
könnte zu Verlagerungen auf andere
Energieträger und zum verstärkten Einsatz
von elektrischem Strom führen. Hinzu
kommt, dass die Nutzung von Öl, Gas
und Kohle zur globalen Klimaerwärmung
beiträgt. CO 2 -freie, nachhaltige Stromproduktionsmethoden
werden deshalb in
Zukunft an Bedeutung gewinnen.
Kapitel 5:
Wie funktioniert
ein Kernkraftwerk?
In einem Kernkraftwerk wird wie bei
anderen thermischen Kraftwerken aus
Wärme Strom erzeugt. Als Brennstoff
dient das chemische Element Uran, ein
leicht radioaktives Metall, das sich durch
eine hohe Energiedichte auszeichnet.
Interview
mit Horst-Michael Prasser
Professor für Kernenergiesysteme an
der ETH Zürich.
Interview
mit Céline Boulet
Studentin Masterstudiengang
Nukleartechnik.
Seite 9
Politik, Ökologie
Seite 16
Technik
Seite 20
Kernenergie | Input 1/2009 | Seite 3

Ohne Strom
steht vieles still
Was haben Fernseher, Verkehrsampel, Kühlschrank und MP3-Player
gemeinsam? Sie brauchen alle Strom. In der Wirtschaft und in den
Haushalten läuft heute nichts mehr ohne Strom. Die Basisdienstleistung
«Strom» ist zum überlebenswichtigen Faktor geworden.
Seit den Fünfzigerjahren des letzten
Jahrhunderts ist der Energieverbrauch
in der Schweiz stark angestiegen. Dies
gilt für fossile Brennstoffe (Erdöl, Erdgas,
Benzin) ebenso wie für Strom.
Die steigenden Verbrauchszahlen
sind auf das stetige Wachstum von
Konsum und Wirtschaft sowie den
Wunsch nach mehr Mobilität zurückzuführen.
Aufgrund der überdurchschnittlich
warmen Witterung in den
Wintermonaten, die den Heizverbrauch
senkte, war 2007 erstmals
seit 10 Jahren ein geringfügiger
Rückgang des Energieverbrauchs in
der Schweiz zu verzeichnen. Dass es
sich dabei aber um eine Ausnahme
handelte, zeigt die Tatsache, dass
der Verbrauch 2008 wieder angestiegen
ist, und zwar um 2,3%. Strom ist
aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken.
Strom in der Industrie und
im Dienstleistungssektor
Ohne Strom steht die Wirtschaft still:
Für sie ist er ein unabdingbarer Produktionsfaktor.
Eine konkurrenzfähige
Schweizer Wirtschaft ist auf eine
zuverlässige und günstige Strom -
versorgung angewiesen. Seit 1995
haben Industrie- und Dienstleistungssektor
zusammen Jahr für Jahr mehr
Strom verbraucht. 2007 hat sich der
Verbrauch erstmals wieder stabilisiert.
Nur mit Strom spielt die Musik: Openairs und andere Gross -
veranstaltungen verbrauchen beträchtliche Mengen Elektrizität.
Strom im Haushalt
Verdorbene Lebensmittel sind dank
Kühlschrank und Tiefkühltruhe selten
geworden. Elektrische Geräte erleichtern
den Alltag und tragen zu einem
hohen Lebens- und Gesundheitsstandard
bei: Staubsauger, Waschmaschine,
Geschirrspüler und ein stetig steigendes
Angebot an Unterhaltungselektronik
gehören heute zu den angenehmen
Selbstverständlichkeiten.
Doch dieses komfortable Leben lässt
den Stromverbrauch Jahr für Jahr ansteigen:
Im Vergleich mit den Stromkonsumierenden
aus Industrie, Ge-
werbe und Dienstleistung nahm der
Verbrauch im Haushalts bereich in
den letzten 35 Jahren überdurchschnittlich
zu. Am meisten Strom benötigen
Geräte, die Wärme oder Käl-
Wichtige Masse/Einheiten (SI-Einheitensystem)
Leistungseinheit für Stromproduktion und -verbrauch
1 Watt = 1 Joule / 1 Sekunde (1 Joule = 0,239 Kalorien)
1000 Watt = 1 Kilowatt (kW)
1’000’0000 Watt = 1000 kW = 1 Megawatt (MW)
Energieeinheit für Stromproduktion und -verbrauch
1 Kilowattstunde (kWh) = 1000 x 1 Watt x 1 Stunde
1000 kWh = 1 Megawattstunde (MWh)
1’000’000 kWh = 1000 MWh = 1 Gigawattstunde (GWh)
1’000’000’000 kWh = 1’000’000 MWh = 1000 GWh = 1 Terrawattstunde (1TWh)
Anwendungsbeispiel: Mit 1 kWh kann man etwa 10 Stunden fernsehen
(LCD- Gerät), ein Zimmer mit einer 40-Watt-Glühbirne 25 Stunden lang beleuchten
oder mit einem Mittelklassewagen gut 1 km weit fahren (Richtwerte).
Kernenergie | Input 1/2009 | Seite 4

te erzeugen (z.B. Kühl- und Gefrierschränke,
Kochherde und Backöfen).
Volkswirtschaftliche Bedeutung
der Elektrizitätswirtschaft
Die Schweizer Stromproduktion über -
nimmt nicht nur eine wichtige Versorgungsfunktion.
Die Elektrizitätswirtschaft
ist auch aus regional-, beschäftigungs-
und finanzpolitischer
Sicht ein bedeutsamer Industriezweig,
denn:
in der Schweiz arbeiten rund
20’000 Menschen im Bereich der
Elektrizitätswirtschaft. Die Bedeutung
dieser Arbeitsplätze wird
dadurch erhöht, dass sie sich zu
einem grossen Teil in eher abgelegenen,
wirtschaftlich schwächeren
Gebieten befinden.
jährlich werden über zwei Milliarden
Franken von den Unternehmen
der Strombranche in Immobilien,
Anlagen, Geräte und Beteiligungen
investiert. Von diesen
Investitionen leben weitere Unternehmen
und Arbeitnehmende.
rund eine Milliarde Franken Steuern
und Abgaben bezahlen die
Elektrizitätsunternehmen jährlich
der öffentlichen Hand (Bund, Kantone,
Gemeinden). Sie beliefern
ihre Standorte mit Gratisstrom
oder mit Strom zu Vorzugsbe -
dingungen. Davon profitieren in
grossem Masse auch die Gebirgskantone.
Der Verbrauch steuert
die Produktion
Strom lässt sich nicht speichern (ausser
in kleinen Mengen in Batterien).
Was wir rund um die Uhr an Strom –
ohne Vorbestellung – aus der Steckdose
beziehen, muss im selben
Moment von einem Generator in
einem Kraftwerk erzeugt werden.
Damit das Übertragungsnetz nicht
zusammenbricht, muss so viel elektrischer
Strom ins Netz geleitet werden,
wie die Konsumenten aus dem gleichen
Netz zum selben Zeitpunkt
verbrauchen. In den Netzstellen der
Stromverbundunternehmen wird die
Produktion gesteuert: Je nach Stromverbrauch
werden einzelne Turbinen
von Speicherwerken – manuell
oder ferngesteuert – zu- bzw. abgeschaltet.
Beim Stromverbrauch gibt es Bedarfsspitzen
und Zeiten mit geringer
Energieverbrauch in der Schweiz
nach Energieträgern in Terajoule
(1 Terajoule = 0.2778 GWh, Einheiten siehe Seite 4)
1’000’000 TJ Übrige erneuerbare Energien
800’000
600’000
400’000
200’000
Fernwärme
Elektrizität
Gas
Treibstoffe
Erdölbrennstoffe
Industrieabfälle
Kohle
Holz
0
1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2009
Der Energieverbrauch in der Schweiz hat sich seit Mitte der 1950er-Jahre
mehr als vervierfacht. Quelle: BFE 2009
Stromverbrauch nach Kundengruppen
Industrie,
verarbeitendes
Gewerbe 32,8%
Landwirtschaft 1,7%
Verkehr 8,2%
Haushalt 30,5%
Dienstleistungen 26,8%
Im Jahr 2007 entfielen rund 60% des gesamten Stromverbrauchs auf Industrie,
Gewerbe und Dienstleistungen. In Industrie und Gewerbe dient der Strom vor
allem der Herstellung von Gütern. Die privaten Haushalte verbrauchen rund einen
Drittel der gesamten Stromproduktion der Schweiz. Quelle: BFE 2009
Kernenergie | Input 1/2009 | Seite 5

Stromproduktion im Tagesverlauf
(MW)
10000
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
Speicherkraftwerke
Laufkraftwerke
Konv. thermische Kraftwerke
Kernkraftwerke
wenn viele Elektroboiler nach einigen
Stunden Aufladezeit wieder
abschalten, herrscht in der zweiten
Nachthälfte eine Stromnachfrage-Flaute.
Wochenzyklus: Im Laufe der Woche
schwankt der Strombedarf
ebenfalls. An Werktagen, wenn in
Fabriken und Büros gearbeitet
wird und alle Geschäfte offen
sind, wird mehr Strom verbraucht
als an den Wochenenden.
Saisonaler Zyklus: Wenn im Winterhalbjahr
die Tage kürzer werden,
erhöht sich die Nachfrage
nach Strom: Die frühe Dämmerung
wird mit elektrischem Licht
kompensiert, Warmwasseraufbereitung
und Heizung benötigen
Strom, es wird häufiger warm gegessen.
Zudem haben Bergbahnen
und Skilifte Hochsaison.
0
0 4 8 12 16 20 24h
Die Stromproduktion während eines Tages richtet sich nach dem Bedarf der Stromkun -
dinnen und -kunden. Die Laufkraftwerke an den Flüssen und die Kernkraftwerke liefern
Bandenergie. Die Speicherkraftwerke in den Alpen sind für die Bereitstellung von
Spitzenstrom wichtig. Quelle: VSE 2008
Nachfrage. Dementsprechend ist der
Preis für den elektrischen Strom während
der Bedarfsspitzen höher als bei
tiefer Nachfrage. Spitzenstrom ist
deshalb teurer als Bandenergie.
Grundsätzlich folgt der Stromverbrauch
drei Zyklen:
Tageszyklus: Morgens, wenn in
vielen Betrieben die Arbeit beginnt,
und gegen Mittag, wenn
überall gekocht, aber auch noch
gearbeitet wird, steigt der Stromverbrauch
stark an. Nach der
abendlichen «Freizeitspitze» und
BEGRIFFE
Bandenergie (Bandstrom): Strommenge, die rund um die Uhr
produziert wird und den Grundbedarf an Strom deckt.
Generator: Maschine, in der mechanische in elektrische Energie
umgewandelt wird.
Kernkraftwerk (Atomkraftwerk): Kraftwerk, in dem Wärme durch
die Spaltung von Uran gewonnen und anschliessend mittels Dampfturbinen
und Generator Strom erzeugt wird.
Laufkraftwerk (Flusskraftwerk, Laufwasserkraftwerk): Wasserkraftwerk,
welches das geringe Gefälle von Flüssen zur Stromerzeugung
nutzt.
Speicherkraftwerk: Wasserkraftwerk, das Wasser in einem Stausee
speichert, um es nach Bedarf für die Stromproduktion zu nutzen.
Spitzenstrom (Spitzenenergie): Strom, der produziert wird, um
die Bedarfsspitzen am Morgen, Mittag und Abend zu decken.
Turbine: Maschine, welche die Energie von strömendem Gas,
Dampf oder Wasser mit einem Schaufelrad in mechanische Energie
umwandelt.
Die Stromnachfrage wird durch unterschiedliche
Typen von Kraftwerken
befriedigt. Bei Fluss- bzw. Laufkraftwerken
hängt die Stromproduktion
direkt von der momentan vorhandenen
Wassermenge ab, ihre Produktionsmenge
lässt sich nur geringfügig
steuern. Auch bei Kernkraftwerken
ist der Produktionsspielraum
begrenzt. Lauf- und Kernkraftwerke
produzieren deshalb meist unter Volllast.
Sie übernehmen die Basisver -
sorgung (Bandenergie). Gut reguliert
werden kann dagegen die Produk -
tionsmenge der Speicherkraftwerke
in den Alpen durch das Zu- oder
Abschalten einzelner Turbinen. In der
Schweiz dienen die Speicherkraftwerke
dazu, die Bedarfsspitzen zu
decken (Spitzenstrom). In Ländern
ohne Stauseen liefern Gas-, Öl- oder
Kohlekraftwerke den begehrten Spitzenstrom.
REPETITIONSFRAGEN
1. Welche Bedeutung hat der Strom im Energie-
Mix?
2. Welche Rolle spielen die Kernkraftwerke für
die Stromversorgung in der Schweiz?
3. Interpretieren Sie die Grafik «Stromproduktion
im Tagesverlauf» in eigenen Worten.
4. Welcher Unterschied besteht zwischen Bandenergie
und Spitzenstrom?
5. Erklären Sie die volkswirtschaftliche Bedeutung
der Stromwirtschaft in zwei bis drei Sätzen.
Kernenergie | Input 1/2009 | Seite 6

Stabilität ist alles – vom
Kraftwerk zur Kundschaft
Strom produzieren ist nur die halbe Miete. Denn am Schluss muss
der Strom bei den Verbraucherinnen und Verbrauchern sein.
Wie aber kommt er da hin?
Strom kommt bekanntlich aus der
Steckdose. In der Schweiz ist das
eine Selbstverständlichkeit, die mit
dem Begriff «Versorgungssicherheit»
umschrieben wird. Was aber bedeutet
Versorgungssicherheit? Auf den
Strom bezogen heisst dies, dass jederzeit
genügend Produktions- und
Leistungskapazi täten vorhanden sein
müssen. Darüber hinaus muss die
Spannung im Stromnetz stets stabil
gehalten werden. Dies geschieht
grundsätzlich mit dem Zu- und Abschalten
von Turbinen. Ist zu viel
Strom im Netz, dann wird Blindstrom
produziert, d.h. der Generator eines
Kraftwerkes nimmt Strom aus dem
Netz auf. Grosse unvorhersehbare
Leistungsschwankungen gefährden
die Netzstabilität und damit unmit -
telbar die Versorgungssicherheit. Sie
können schnell zu flächendeckenden
Stromausfällen führen.
Vom Kraftwerk zur Kundschaft
Der Weg des Stroms beginnt in den
Generatoren des Kraftwerks. Für den
Transport über Höchstspannungsleitungen
erhöhen Transformatoren die
Spannung des Stroms auf 230’000
Volt (230 kV) oder 380’000 Volt
(380 kV). Je höher die Spannung,
desto geringer die Transportverluste.
Möglichst nahe bei den Verbraucherinnen
und Verbrauchern wird
die Spannung in Unterwerken für
die Grob- und Feinverteilung wieder
reduziert. Mittelspannungsleitungen
leiten den Strom zu Grossverbrauchern
(z.B. Industriekunden) und zu
den Transformatorenstationen in den
Quartieren und Dörfern. Dort wird
der Strom in die haushaltsübliche
Spannung von 230 bzw. 400 Volt
umgewandelt und in jedes Haus verteilt.
Rund 80% der fast 250’000 Kilometer
(=sechsfacher Erdumfang) des
schweizerischen Mittel- und Niederspannungsnetzes
wurden in der Erde
verlegt, das rund 6700 Kilometer lange
Höchstspannungsnetz ist vorwiegend
als Freileitungsnetz ausgebaut.
Eine Erdverlegung von Hochspannungskabeln
wird aus ökologischen,
wirtschaftlichen, rechtlichen und
technischen Gründen abgelehnt.
Die Endverbraucher beziehen ihren
Strom nicht direkt von einem
Kraftwerk, sondern von Energieversorgungsunternehmen,
vielerorts ist
dies ein Stadt- oder Gemeindewerk.
Dieses bestimmt den Verkaufspreis
für die Endkundschaft. Preisunterschiede
sind daher das Resultat von
unterschiedlichen Vereinbarungen
zwischen den Gemeinde-, Kantonsund
Überlandwerken, verschieden
hohen Gestehungskosten (je nach
Produktionsart) sowie unterschiedlich
hohen Durchleitungskosten.
Netzverbund Schweiz
und Europa
Die Schweizer Stromversorgung ist
dezentral aufgebaut. Wenige grosse
und hunderte von kleineren Kraft-
werken speisen Strom ins Netz ein.
Das macht Sinn, denn je mehr Kraftwerke
an einem Stromnetz angeschlossen
sind, desto kleiner wird das
Risiko von Unterbrüchen aufgrund
von Überlastungen oder Störungen
im Leitungsnetz. Schon sehr früh
haben deshalb die schweizerischen
Elektrizitätsgesellschaften begonnen,
ihre Netze zusammenzuschliessen.
Seit dem 15. Dezember 2006 ist eine
nationale Netzgesellschaft (swissgrid)
für den Betrieb des Schweizer
Höchstspannungsnetzes verantwortlich.
Die swissgrid überwacht, führt
und steuert das Übertragungsnetz
und regelt den Zugang nach einheitlichen
und transparenten Kriterien.
Sie ermöglicht den Ausgleich von
Energieüberfluss und Energiemangel
zwischen einzelnen Regionen, eine
bessere Auslastung und damit den
wirtschaftlichen Betrieb der Kraftwerke
sowie eine hohe Versorgungssicherheit
als Voraussetzung für eine
gut funktionierende Wirtschaft.
Die Schweiz steht mit ihrem
Stromnetz aber nicht isoliert da, die
Rückgrat der Stromversorgung: Das Schweizer Hochspannungsnetz
wird stark beansprucht, insbesondere an den Landesgrenzen.
Kernenergie | Input 1/2009 | Seite 7

A
C
Vom Kraftwerk zur Kundschaft
Über mehrere Netzebenen mit abnehmend hoher Spannung gelangt der Strom
vom Kraftwerk zur Steckdose. Quelle: VSE 2008
europäischen Hochspannungsnetze
sind ebenfalls miteinander verbunden.
Stromproduktion und Transport
von elektrischer Energie lassen sich so
optimieren. Zudem können Pannen
und Störungen kurzfristig überbrückt
werden, was die Versorgungssicherheit
nochmals erhöht. Doch das
schweizerische Höchstspannungsnetz
hat heute vielerorts die Grenzen
seiner Leistungskapazität erreicht.
Gerade an der nördlichen Landes-
Stromaustausch mit dem Ausland
F
18,7
10,8
Jahr
Winter
Ausfuhrsaldo 2008
1,135 TWh
D
0,6 2,8
20,2
grenze wird es zunehmend schwierig,
Strom in unser Land einzuführen.
Wer neue Hochspannungsleitungen
bauen will, stösst allerdings oft auf
Widerstand und sieht sich mit einer
Flut von Einsprachen konfrontiert,
denn Strommasten stören das Landschaftsbild.
Strom als Handelsware
Der europäische Stromverbund bewährt
sich nicht nur bei Pannen und
Ein- und Ausfuhrsaldo 2007 der schweizerischen Stromwirtschaft
in Milliarden kWh. Quelle: BFE 2009
I
10,2
übrige Länder
0,3
0,2
1,3
1,2
A
Einfuhrsaldo Winter 2007/2008
4,429 TWh
Störungen, sondern bildet die Grundlage
für den internationalen Stromhandel.
Strom wird heute dort gekauft,
wo er gerade am günstigsten
produziert wird. So bezieht Italien,
das über zwanzig Prozent seines
Stroms einführen muss, Strom aus
Kohlekraftwerken in Tschechien. Eine
entsprechende Menge Strom wird
dann über das europäische und
schweizerische Leitungsnetz nach
Italien geliefert. Zugleich ist Strom
auch ein Gut, das wie Aktien oder
Optionen gehandelt wird. Dies geschieht
an speziellen Börsen wie der
European Energy Exchange (EEX) in
Leipzig.
Um ihre Strombedarfsspitzen zu
decken, kaufen ausländische Gesellschaften
Schweizer Spitzenstrom. In
der Nacht und am Wochenende,
wenn wenig Strom verbraucht wird,
stellt die Schweiz ihre Kraftwerke
in den Alpen ab. So bleibt das
wertvolle Wasser in den Stauseen.
Mit preisgünstiger Bandenergie wird
in schwach ausgelasteten Zeiten das
Wasser wieder in die Stauseen hochgepumpt.
Nicht nur im Laufe des Tages, sondern
auch saisonal ergeben sich Produktionsunterschiede.
Nach der
Schneeschmelze im Sommer laufen
die Turbinen der Laufkraftwerke auf
Hochtouren, in den Sommermonaten
benötigen wir aber weniger Strom.
Der überschüssige Strom aus Wasserkraft
wird dann exportiert. Umgekehrt
wird im Winterhalbjahr in der
Schweiz bis zu 20% mehr Strom verbraucht.
Die Flüsse führen jedoch im
Winter bedeutend weniger Wasser
als im Sommer, Niederschläge fallen
in Form von Schnee. In der kalten
Jahreszeit hängt die Stromversorgung
der Schweiz daher stark von
den Kernkraftwerken und Stromimporten
ab.
REPETITIONSFRAGEN
1. Welche Vorteile bringt das euro -
päische Stromverbundnetz aus der
Sicht der Schweiz?
2. Woher wird ausländischer Strom
überwiegend importiert? Wohin
wird Schweizer Strom vor allem
ex portiert?
Kernenergie | Input 1/2009 | Seite 8

Ausblick: Stromzukunft
in der Schweiz
Der gesamte Energiebedarf steigt weltweit an. Der wirtschaftliche Aufschwung in
ehemaligen Schwellenländern wie Indien und China erzeugt eine grosse Nachfrage
nach Öl, Gas und Kohle. Doch die Preise für diese Energieträger schwanken stark,
und es sind in Zukunft grosse Preisanstiege zu erwarten. Diese Entwicklung könnte
zu Verlagerungen auf andere Energieträger und zum verstärkten Einsatz von elek -
trischem Strom führen. Hinzu kommt, dass die Nutzung von Öl, Gas und Kohle
zur globalen Klimaerwärmung beiträgt. CO 2 -freie, nachhaltige Stromproduktions -
methoden werden deshalb in Zukunft an Bedeutung gewinnen.
Zunehmender Stromverbrauch
Im Juli 2007 hat das Bundesamt für
Energie (BFE) seine «Energieperspektiven
2035» aktualisiert. Darin wird
aufgezeigt, in welche Richtung sich
der Energieverbrauch im Allgemeinen
sowie der Stromverbrauch im
Speziellen in den nächsten zwei Jahrzehnten
entwickeln könnten. In seinem
ersten Szenario «Weiter wie
bisher» geht das BFE von einer Zunahme
der Stromnachfrage um 29%
bis 2035 aus. Auch bei zunehmenden
Spar- und Lenkungsmassnahmen
sowie technischem Fortschritt
rechnet das BFE in zwei weiteren
Szenarien mit einem Anstieg des
Stromverbrauchs um 13 bis 22,5%.
Selbst im vierten Szenario einer
«2000-Watt-Gesellschaft» reduziert
sich der Stromverbrauch lediglich
um rund 2%. Diese Einschätzung
beruht auf der Annahme, dass der
klimaschädliche Erdölverbrauch zwar
halbiert werden kann, aber teilweise
durch nachhaltigere Formen der
Stromproduktion als Energiequelle
ersetzt wird (siehe Kasten). Auch eine
Studie der Energieversorgungsgruppe
Axpo rechnet künftig mit steigendem
Stromverbrauch: Das Plus soll
zunächst 1 bis 2% jährlich betragen,
sich bis 2050 aber auf 0,5 bis 1% reduzieren.
Rückläufige
Produktionskapazitäten
Während alle Prognosen eine mehr
oder weniger starke Zunahme des
Stromverbrauchs erwarten lassen,
wird in der Schweiz im gleichen Zeitraum
weniger Strom zur Verfügung
Die Energieetikette zeigt den
Energieverbrauch eines Geräts an.
stehen. Ab dem Jahr 2018 laufen die
Strom-Importverträge mit der Electricité
de France (EDF) schrittweise aus.
Diese Bezugsrechte haben einen
Umfang von rund 2000 MW, was in
etwa der Leistung der beiden grossen
Schweizer Kernkraftwerke Gösgen
und Leibstadt entspricht. Das Ende
der Betriebsdauer der ersten Kernkraftwerke
in der Schweiz (Beznau 1
und 2, Mühleberg) steht zwar noch
nicht fest, ist aber absehbar. Gleichzeitig
werden auch im Ausland Kernkraftwerke
aus Altersgründen schrittweise
abgeschaltet. Hinzu kommt,
dass die Schweiz mit ihrem Stromhunger
nicht alleine dasteht, auf dem
europäischen Markt dürfte elektrischer
Strom sogar schon früher
knapp werden als bei uns. Aus all diesen
Gründen ist in naher Zukunft mit
einem beträchtlichen Rückgang an
Importmöglichkeiten sowie an inländischer
Produktion zu rechnen.
Stromlücke
Die gegenläufige Entwicklung von
Stromverbrauch und -produktion
stellt langfristig eine Herausforderung
dar. Laut Bundesamt für Energie
ist ab 2018 bis 2020 damit zu rech-
Energie sparen bei höherem Stromverbrauch:
kein Widerspruch
Werden alte Öl- oder Elektroheizungen durch Wärmepumpen ersetzt, lässt sich der gleiche
Nutzen (angenehme Raumtemperatur) mit weniger Aufwand (Strommenge) erzielen. Massnahmen
für eine verbesserte Energieeffizienz können aber auch zu einem höheren Stromverbrauch
führen. Dass dies kein Widerspruch sein muss, zeigt das folgende Beispiel: Wird
eine Ölheizung durch eine Wärmepumpe ersetzt, wird insgesamt Energie gespart – in diesem
Fall Öl. Für den Betrieb der Wärmepumpe wird etwa ein Drittel der ursprünglichen Energie
benötigt, die Wärmepumpe braucht jedoch Strom – entsprechend steigt der Verbrauch. Ein
weiteres Beispiel: Minergie-Häuser verbrauchen gegenüber herkömmlichen Häusern weniger
Energie. Um eine kontrollierte Wohnungslüftung zu ermöglichen, müssen in Minergie-
Häusern aber Ventilatoren eingesetzt werden, die mit Strom betrieben werden.
Kernenergie | Input 1/2009 | Seite 9

Entwicklung von Stromproduktion und -bedarf
in der Schweiz
TWh
50
40
30
20
10
Landesverbrauch plus Verbrauch der Speicherpumpen Sz. I
In der umfassenden Studie «Energieperspektiven 2035» entwirft das BFE verschiedene
Szenarien: Je nach Verbrauchsentwicklung ist spätestens um 2020 in der Schweiz mit
einer wachsenden Stromversorgungslücke zu rechnen, falls keine neuen Kraftwerke
gebaut werden. Das gilt selbst für das Szenario einer 2000-Watt-Gesellschaft (Szenario IV),
das von einer wesentlichen Steigerung der Energieeffizienz und einer rückläufigen
Stromnachfrage ausgeht. Quelle: BFE 2007
Szenario I
Szenario II
Szenario III
Szenario IV
0
1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Winterhalbjahr
■ Kernenergie ■ Bezugsrechte ■ Wärme-Kraft-Kopplungs-
■ Wasserkraft ■ Erneuerbare Energien und fossile Kraftwerke
nen, dass im durchschnittlichen Winterhalbjahr
die Nachfrage nach Strom
nicht mehr durch die inländische
Stromproduktion (inklusive Bezugsrechte)
gedeckt werden kann. Dies
würde die Versorgungssicherheit für
Haushalte und Unternehmen gefährden
und hätte eine massive Verteuerung
des Stroms zur Folge. Damit
wäre auch der Wirtschaftsstandort
Schweiz geschwächt. «Die Zahlen
müssen uns aufrütteln», befand
denn auch BFE-Direktor Walter Steinmann
anlässlich der Präsentation der
ersten Studienergebnisse seines Bundesamtes.
BEGRIFFE
Nachhaltige Entwicklung: Nachhaltig ist eine Entwicklung, die unter Berücksichtigung
von ökologischen, ökonomischen und gesellschaftlichen Aspekten die heutigen Bedürfnisse
deckt, ohne zu riskieren, dass künftige Generationen ihre Bedürfnisse nicht befriedigen
können. Die drei Aspekte bedingen sich gegenseitig und werden als gleichbedeutend
angesehen.
Energieeffizienz / Stromeffizienz: Wirkungsgrad der aufgewendeten Energie bzw.
des aufgewendeten Stroms, also das Verhältnis von Nutzen zu Aufwand.
Minergie (-Standard): Der Minergie-Standard ist ein freiwilliger Baustandard und Qualitätslabel
für Gebäude. Der Begriff steht für einen sparsamen Energieeinsatz und die breite
Nutzung erneuerbarer Energien bei gleichbleibender bzw. verbesserter Lebensqualität.
2000-Watt-Gesellschaft: Eine an der ETH Zürich entwickelte energiepolitische Vision,
die vorsieht, dass jeder Mensch ohne Verzicht auf Lebensqualität mit rund einem Drittel
des heutigen Energieverbrauchs auskommen soll. Dies entspricht dem Durchschnittswert
von 2000 Watt Dauerleistung (durchschnittlicher Verbrauch rund um die Uhr während
des ganzen Jahres) pro Person. Für den Stromverbrauch würde dies bedeuten, dass eine
Reduktion von heute 1200 Watt auf ca. 1’000 Watt anzustreben wäre. Das Hauptspar -
potenzial wird bei den fossilen Energieträgern gesehen (Mobilität, Heizung).
Strom sparen und
neue Kraftwerke
Einen wichtigen Beitrag zur Vermeidung
künftiger Versorgungsprobleme
leistet in diesem Zusammenhang
das Stromsparen, einerseits durch
Verringerung des Stromverbrauchs,
andererseits durch Erhöhung der
Stromeffizienz. In einer Studie im
Auftrag des BFE schätzt das Beratungsunternehmen
Infras, dass allein
in Schweizer Haushalten mit effizienteren
Geräten und einem bewussteren
Umgang mit Strom rund 6,7 Milliarden
kWh eingespart werden
könnten. Das ist ein Drittel des gesamten
Stromverbrauchs von Privaten.
Was können die Haushalte konkret
tun?
EIne gute Möglichkeit im Haushalt
Strom zu sparen, bietet sich beim
Kauf neuer Geräte: Jedes Gerät trägt
inzwischen eine Energieetikette mit
einer Skala, die angibt, ob es im
Gebrauch besonders energieeffizient
(Energieklasse A) oder stromfressend
(G) ist. Vor allem bei Grossgeräten
wie Kochherd, Kühlschrank, Tiefkühltruhe,
Waschmaschine, Tumbler,
Geschirrspüler oder Luftbefeuchter
lassen sich durch den Kauf von Produkten
der Energieklasse A bedeutende
Einsparungen erzielen, die
gleichzeitig das Portemonnaie spürbar
entlasten. Auch sind derzeit
Bestrebungen im Gange, besonders
verschwenderische Geräte in der
Schweiz zu verbieten.
Allerdings werden selbst grosse
Sparanstrengungen wohl nicht ausreichen,
um die drohende Stromlücke
zu schliessen. Damit stellt sich die
Frage, welche Art von Kraftwerken
neu gebaut werden sollen, um auch
in Zukunft eine sichere, wirtschaftliche
und umweltschonende Stromversorgung
zu gewährleisten.
REPETITIONSFRAGEN
1. Weshalb kann eine Verbesserung der
Energieeffizienz zu einem erhöhten
Stromverbrauch führen?
2. Weshalb gehen die Prognosen von
einer rückläufigen Stromproduktion
in der Schweiz ab dem Jahr 2020
aus?
3. Wie lässt sich im Haushalt ohne
Komfortverlust Strom sparen?
Kernenergie | Input 1/2009 | Seite 10

Welche Rolle hat die
Kernenergie in Zukunft?
Klimawandel und steigende Preise für fossile Energieträger führen
weltweit zu einem Comeback der Kernenergie. Zahlreiche Länder
planen den Bau zusätzlicher Reaktoren. Und die Schweiz?
Die Kernenergie entwickelte sich in
den ersten 50 Jahren ihrer zivilen
Nutzung zu einer wichtigen Stütze
der weltweiten Stromversorgung.
Nach dem Start im Jahr 1956 mit
dem Werk Calder Hall in England
stieg die Leistung rasant an: Im Jahr
1965 betrug sie gut 5000 Megawatt,
Ende 2007 über 375’000 Megawatt,
das entspricht rund 16% der weltweiten
Stromproduktion.
Der wachsende Strombedarf sowie
die stark gestiegenen Öl- und
Gaspreise haben mittlerweile weltweit
zu einem Bauboom geführt.
Gegenwärtig sind 48 Kernkraftwerke
im Bau, davon 29 in Asien (vor allem
in China, Indien und Südkorea), 14 in
Osteuropa sowie je 1 in Finnland und
Frankreich. Zahlreiche weitere sind in
Planung.
Schweiz: Wasserkraft
und Kernenergie
In der Schweiz stammen rund 55%
der Stromproduktion von Wasserkraftwerken.
Daneben werden zurzeit
fünf Kernkraftwerke an vier
Standorten betrieben: Beznau 1 und
2, Mühleberg, Gösgen und Leibstadt.
Diese haben 2008 rund 40% des
Stroms produziert. Konventionellthermische
und neue erneuerbare
Energien lieferten im selben Jahr zusammen
ca. 5% des Stroms.
Sollten die bestehenden Kernkraftwerke
in der Schweiz ab 2020
schrittweise abgeschaltet werden,
reichen wohl auch grössere Sparanstrengungen
nicht aus, um die Versorgungslücke
zu schliessen – zumal
der Stromverbrauch weiter steigen
dürfte.
Stromimporte sind auf Dauer keine
Lösung; denn die Schweiz begibt
sich damit in eine grosse Abhängigkeit
vom Ausland, was die Versorgungssicherheit
gefährden kann.
Aufgrund der zunehmenden Stromknappheit
in unseren Nachbarstaaten
ist ausserdem mit steigenden
Strompreisen zu rechnen. Es ist somit
von Vorteil, den Strom weiterhin im
eigenen Land zu produzieren.
Vor diesem Hintergrund wurden
2008 in der Schweiz zum ersten Mal
seit Jahrzehnten wieder Rahmenbewilligungsgesuche
für die Errichtung
von Kernkraftwerken eingereicht.
Nach den Plänen des Stromkonzerns
Alpiq (vormals Atel) soll im solothurnischen
Niederamt neben dem bestehenden
Kernkraftwerk Gösgen ein
neues Kernkraftwerk gebaut wer-
Kühltürme wie jene in Gösgen (Bild) oder Leibstadt (Titelseite) sind keine Besonderheit von Kernkraftwerken:
Auch bei anderen thermischen Kraftwerken wie beispielsweise Kohlekraftwerken sieht man sie
häufig. Die Fahne, die dem Kühlturm entsteigt, besteht aus reinem Wasserdampf.
Kernenergie | Input 1/2009 | Seite 11

Kernkraftwerke weltweit
Russland
31
Kanada
22
USA
104
Armenien
Pakistan 2
1
China
11
Japan 54
Südkorea 20
Mexiko
2
Indien
17
Taiwan
6
Brasilien
2
Südafrika
2
2
Argentinien
Anzahl Kernkraftwerke weltweit: 441
Gesamtleistung: 372’700 Megawatt
Anteil an der weltweiten Stromproduktion: 16%
4 Finnland
Schweden
Grossbritannien
10
19
Niederlande 1 Litauen
1
Deutschland
Belgien 7 17
Tschech. R. 15
6
Ukraine
4 Slowakei
Frankreich 59
5
4
Schweiz
1 Ungarn 2 Rumänien
Spanien
Slowenien
8
2 Bulgarien
Der Anteil der Kernenergie an der Stromversorgung
in Ländern mit Kernkraftwerken reicht von 2% (China)
bis 77% (Frankreich). In Westeuropa beträgt er
durchschnittlich rund ein Drittel. Quelle: Nuklearforum Schweiz, 2009
den. Die Stromkonzerne Axpo und
BKW planen je ein Ersatzkraftwerk,
um die bestehenden Werke (Beznau
1 und 2, Mühleberg) an den entsprechenden
Standorten zu ersetzen. Die
Gesuche werden derzeit von den zuständigen
Behörden geprüft und falls
der Bundesrat die Rahmenbewilligung
erteilt, geht das Geschäft zur
Genehmigung ans Parlament. Gegen
den Entscheid des Parlaments kann
ein fakultatives Referendum ergriffen
werden, weshalb das letzte Wort
mit grosser Wahrscheinlichkeit das
Schweizer Stimmvolk haben wird.
Heute nimmt man an, dass eine entsprechende
Abstimmung nicht vor
2013 stattfinden wird.
Stromproduktion:
vielfältige Anforderungen
Die Produktion grosser Strommengen
ist sehr anspruchsvoll: Kraft -
werke müssen nicht bloss Strom
produzieren, sie müssen auch zur
Ver sorgungssicherheit beitragen. Die
Schweiz braucht vor allem Bandenergie.
Dies bedeutet, dass die Produk -
Kernenergie | Input 1/2009 | Seite 12

Stromproduktion und Treibhausgase
Treibhausgasemissionen (CO2-Äquivalente)
in Gramm pro Kilowattstunde
1250
1000
750
500
250
0
1231
Braunkohle
1078
Steinkohle
885
Erdöl
Der Schweizer Strom-Mix setzt sich aus 40% Kernenergie und 55% Wasserkraft
zusammen. Die Stromproduktion erfolgt weitgehend ohne CO 2 -Ausstoss. Aus
diesem Grund zählt die Schweiz zu den Ländern mit der klimafreundlichsten
Stromproduktion. Dies schlägt sich auch im gesamten CO 2 -Ausstoss unseres
Landes nieder: Mit einem jährlichen CO 2 -Ausstoss von etwa 6 Tonnen pro Kopf
schneidet die Schweiz im Vergleich mit anderen westlichen Ländern ausge -
sprochen gut ab. Quelle: Paul Scherrer Institut, 2007
tionsanlagen beständig und planbar
Strom liefern müssen. Ausserdem ist
es wünschenswert, dass die Stromproduktion
nicht allzu stark vom Ausland
abhängig ist. Gleichzeitig sollte
sie auch wirtschaftlich, d.h. nicht zu
teuer sein. Neue Kraftwerke haben
aber noch weitere Anforderungen zu
erfüllen: Ihre Produktionsart sollte
sich mit dem auch von der Schweiz
im Rahmen des internationalen Klimaschutzes
unterzeichneten Kyoto-Protokoll
vereinbaren lassen. Zudem
muss die Art der Stromproduktion
von der Bevölkerung akzeptiert
werden.
Zur Auswahl stehen insbesondere
die Weiternutzung der Kernenergie,
der Ausbau der Wasserkraft, Gaskombikraftwerke
sowie die Förderung
neuer Technologien zur Nutzung
erneuerbarer Energien wie
Wind- und Sonnenenergie.
644
Erdgas
Werte für die heutigen durchschnittlichen
Stromversorgungssysteme in Europa
und in der Schweiz
426
Gaskombi
8
Kernenergie
78
Kernenergie: eine Frage der
gesellschaftlichen Akzeptanz
Die Kernkraftwerke produzieren
gleichmässig grosse Mengen an
Strom (Bandenergie) und leisten damit
einen bedeutenden Beitrag zur
Netzstabilität und Versorgungssicherheit.
Strom aus Kernkraft lässt zudem
kaum Treibhausgase entstehen und
hilft, die Reduktionsziele beim CO 2 -
Ausstoss besser zu erreichen (siehe
Grafik).
4
Wasserkraft
Fotovoltaik
17
Wind
Der von den Kernkraftwerken genutzte
Brennstoff Uran stammt überwiegend
aus Ländern mit stabilen
politischen Verhältnissen, ganz im
Gegensatz zu Erdöl und Gas. Uran ist
verhältnismässig preisstabil und auch
in Zukunft ausreichend vorhanden –
anders als Gas oder Erdöl, deren Preise
stark schwanken und sich nach
Ansicht von Fachleuten in Zukunft
deutlich nach oben bewegen werden.
Betrachtet man die gesamten
Gestehungskosten für Strom aus
Kernkraftwerken, so liegen diese bei
4 bis 5 Rappen pro kWh, was vergleichsweise
günstig ist.
Ungünstig ist bei den Kernkraftwerken
jedoch die lange Bewilligungs-
und Bauzeit von rund 15 Jahren.
Ausserdem produzieren Kernkraftwerke
radioaktive Abfälle.
Die technische Machbarkeit eines
Tiefenlagers für solche Abfälle in der
Schweiz ist wissenschaftlich anerkannt.
Damit ist zwar eine zentrale
gesetzliche Voraussetzung für den
Bau eines neuen Kernkraftwerks in
der Schweiz erfüllt, trotzdem regt
sich in möglichen Standortregionen
jeweils starker gesellschaftlicher und
politischer Widerstand. Denn trotz
vielfältiger Sicherheitsmassnahmen
bleibt beim Betrieb eines Kernkraftwerkes
das Restrisiko eines Unfalls
mit mehr oder weniger grossen Schä-
In der Schweiz liefern Wasserkraftwerke rund 55% des Stroms
und bilden somit die wichtigste Stromquelle – 40% werden durch
Kernkraftwerke produziert. Die Turbinen von Laufkraftwerken
werden vom Wasser eines Flusses angetrieben. Im Bild das Aare-
Kraftwerk Wildegg-Brugg.
Kernenergie | Input 1/2009 | Seite 13

Die Sonnenenergie für die Stromproduktion zu nutzen, ist sehr teuer.
Sinnvoll ist hingegen, die Sonne für die Erwärmung von Wasser zu
nutzen: Im Bild eine Solaranlage im Aathal, Kanton Zürich.
Gespaltene Meinungen zur Kernenergie
Das Bundesamt für Energie liess im Juli 2008 erstmals eine repräsentative Umfrage
bei 1026 Schweizer Bürgerinnen und Bürgern aus allen Landesteilen durchführen.
Die wichtigsten Resultate:
52% der Befragten sprechen sich eher oder vollständig gegen die nukleare
Stromproduktion aus, 40% befürworten sie. In der Schweiz zeigt sich damit
eine stärkere Ablehnung der Kernenergie als in der EU, wo sich nur 45% gegen
die Kernenergie aussprechen.
Wenn es eine sichere und dauerhafte Lösung für die Entsorgung radioaktiver
Abfälle gäbe, würden 37% der Kernenergie-Gegner ihre Meinung ändern.
Die Mehrheit (53%) allerdings würde sie weiterhin ablehnen. Personen, die
sich gut über radioaktive Abfälle informiert fühlen, befürworten die Kernenergie
eher.
Beträchtliche Mehrheiten der Befragten sehen aber auch Vorteile der Kernenergie,
dies insbesondere in der Diversifizierung der Energiequellen (66%) sowie in
der Verringerung der Treibhausgasemissionen (65%) und der Reduzierung der
Erdölabhängigkeit (57%).
77% der Befragten sehen die grössten Nachteile der Kernenergie im Unfallrisiko
und in der Gefahr von terroristischen Anschlägen. 72% könnten sich zudem
nicht vorstellen, in der Nähe eines Kernkraftwerks zu leben.
Eine ähnliche, ebenfalls repräsentative Umfrage (2205 Personen) wurde im Oktober
2008 im Auftrag der Fachgruppe swissnuclear zum neunten Mal durchgeführt.
Auch sie bestätigt die gespaltene Haltung der Bürgerinnen und Bürger, zeigt aber
einen positiven Trend zugunsten der Kernenergie auf:
70% der Befragten erachten die bestehenden Kernkraftwerke für die Schweizer
Stromversorgung als notwendig, 23% sind gegenteiliger Ansicht.
79% halten die Schweizer Kraftwerke als eher sicher, nur 15% erachten sie als
eher unsicher.
46% vertreten die Ansicht, dass es zusätzliche Kernkraftwerke braucht, während
44% denken, dass diese dank Stromsparens überflüssig sind.
Bei einer Abstimmung über den Ersatz für ein Kernkraftwerk innerhalb Wochenfrist
würden 47% der Befragten mit Ja und 43% mit Nein stimmen.
Quellen: BFE 2008, swissnuclear 2008
den für Mensch und Umwelt bestehen.
Die Zukunft der Kernenergie
hängt wesentlich von ihrer gesellschaftlichen
Akzeptanz ab. Aktuelle
Umfragen zeigen, dass die Schweizer
Bevölkerung bezüglich neuer Kernkraftwerke
gespalten ist (siehe Kasten).
Im November 2008 hat die
Stimmbevölkerung der Stadt Zürich
eine Verfassungsänderung gutgeheissen,
die eine Reduktion der CO 2 -
Emissionen und den langfristigen
Ausstieg aus der Kernenergie vorsieht.
Ähnliche Vorlagen sind auch in
anderen Städten in Vorbereitung.
Wer sich gegen die Stromproduktion
durch Kernkraftwerke ausspricht,
muss Alternativen benennen.
Welche sind das? Können diese den
Anforderungen an eine zukunfts -
gerichtete Stromproduktion gerecht
werden?
Wasserkraft:
nur begrenzt ausbaufähig
Strom aus Wasser ist sauber und klimafreundlich;
es entstehen keine klimaschädigenden
Treibhausgase. Die
riesigen Vorkommen der erneuer -
baren Ressource Wasser in der
Schweiz machen uns auch unabhängiger
vom Ausland. Die Stromproduktion
in Laufkraftwerken liefert
wichtige Bandenergie für die Grundversorgung.
Die Speicherkraftwerke
sichern die Stromversorgung in Spitzenzeiten.
Der Strom für Bandenergie
ist mit 4 bis 13 Rappen pro kWh
günstig. Gemäss der «Energieperspektive
2035» des Bundesamtes für
Energie sind die vorteilhaften Standorte
aber mehrheitlich genutzt. Die
BFE-Fachleute rechnen nicht damit,
dass grosse Neuprojekte eine Chance
hätten. Die Gründe liegen in den
langwierigen Bewilligungsverfahren
und im Umweltschutz.
Gaskraftwerke:
schlecht fürs Klima
Mit Gaskombikraftwerken können
grosse Strommengen und Wärme
produziert werden. Kraftwerke dieser
Art sind in der Lage, bei der Stromproduktion
einen Teil der Basisversorgung
zu übernehmen, sie können
dank ihrer schnellen Reaktionszeiten
aber auch auf Bedarfsspitzen reagieren.
Die in einem Gaskombikraftwerk
produzierte Wärme wird als Fernwär-
Kernenergie | Input 1/2009 | Seite 14

me zu Heizzwecken genutzt. Kraftwerke
dieser Art sind in kurzer Zeit
gebaut und produktiv. Um den
Strombedarf im Jahr 2020 zu decken,
müssten fünf bis zehn solche Kraftwerke
gebaut werden. Negativ fällt
ins Gewicht, dass das für die Stromproduktion
nötige Gas aus Russland
eingeführt werden muss. Damit
steigt die Auslandsabhängigkeit. Zudem
ist der Gaspreis in der letzten
Zeit stark gestiegen, und die Kosten
des Stroms aus Gaskombikraftwerken
sind zu 70% vom Gaspreis abhängig.
Schliesslich setzen Gaskraftwerke
CO 2 frei und tragen zur globalen
Klimaerwärmung bei. Die Produktionskosten
werden auf 8 bis 12 Rappen
pro kWh geschätzt.
Wind- und Sonnenenergie:
natürliche Grenzen
Windkraftwerke liefern sauberen,
ökologischen Strom. Die erneuerbare
Windenergie boomt im Ausland, etwa
an der Nordsee – also dort, wo
der Wind regelmässig bläst, und wo
genügend Platz für grosse Windparks
vorhanden ist. In der Schweiz finden
BEGRIFFE
Fakultatives Referendum: Nach Artikel 141 der Bundesverfassung können 50’000
Stimmberechtigte oder acht Kantone innerhalb von 100 Tagen nach der Veröffentlichung
eines vom Parlament verabschiedeten Beschlusses eine Volksabstimmung über diesen
Beschluss verlangen.
Fernwärme: Wärme, die von einer zentralen Wärmeerzeugungsanlage stammt und über
ein Leitungssystem für Raumheizung und Wassererwärmung zur Kundschaft transportiert
wird.
Konventionell-thermisches Kraftwerk: Kraftwerk, in dem Wärme durch die Verbrennung
fossiler Brennstoffe (Kohle, Erdöl, Erdgas) gewonnen und in Dampfturbinen Strom
erzeugt wird.
Neue erneuerbare Energien: Zu den neuen erneuerbaren Energien, die in der Schweiz
für die Stromproduktion eingesetzt werden, zählen die folgenden: Kehrichtverbrennung,
Biomasse (u.a. Holz, Biogas aus Landwirtschaft), Biogas (aus Abwasserreinigung), Windund
Sonnenenergie (Photovoltaik).
Kyoto-Protokoll: Das Kyoto-Protokoll wurde 1997 in Kyoto (Japan) beschlossen. Das
Abkommen verpflichtet die Industrieländer zu konkreten Reduktionen ihrer Treibhausgas-
Emissionen. So hat sich zum Beispiel die Schweiz dadurch verpflichtet, die Treibhausgas-
Emissionen gegenüber 1990 um 8% zu reduzieren. Das Kyoto-Protokoll läuft im Jahr
2012 aus. Verhandlungen über ein Nachfolge-Abkommen sind derzeit im Gange.
Radioaktivität, radioaktiv: Natürliche Eigenschaft bestimmter Stoffe, sich ohne äussere
Einwirkung umzuwandeln und dabei eine charakteristische Strahlung auszusenden. Je
nach Art, Dosis und Dauer der Bestrahlung kann diese keine bis sehr schwere gesundheitliche
Schäden beim Menschen verursachen. So führen zum Beispiel die sehr geringen
Mengen Radioaktivität, die in zahlreichen Lebensmitteln oder im Trinkwasser enthalten
sind, zu keinen gesundheitlichen Schädigungen bei Mensch und Tier. Dasselbe gilt auch
für die Radioaktivität aus kosmischer Strahlung, die mit steigender Höhe stetig zunimmt.
Radioaktivität wird in der SI-Einheit Bequerel angegeben.
sich geeignete Standorte im Jura, in
den Voralpen und Alpen. Leider liefern
diese Kraftwerke nur Strom,
wenn der Wind bläst und nicht unbedingt
dann, wenn Strom benötigt
wird. Durch ihre unvorhersehbare
Stromproduktion können Windkraftwerke
keine Bandenergie liefern und
somit nicht zur Versorgungssicherheit
beitragen. Auch regt sich zunehmend
Widerstand gegen grössere Anlagen
von Seiten des Landschafts- und
Heimatschutzes. Also ist Import die
Lösung? Nein, denn die Windenergie
wird von den Erzeugerländern selbst
gebraucht, insbesondere auch um
die Vorgaben des Kyoto-Protokolls
einhalten zu können. Windstrom ist
heute noch deutlich teurer als Wasser-
und Kernkraft. Bis ins Jahr 2020
sollten gemäss Paul-Scherrer-Institut
Produktionskosten von 12.9 bis 14.3
Rappen pro kWh möglich sein.
Wie die Windenergie ist auch die
Sonnenenergie klimafreundlich, denn
die Stromproduktion erfolgt ohne
CO 2 -Ausstoss. Ähnlich wie bei der
Windkraft sind der Solarenergie aber
natürliche Grenzen gesetzt: Die Anlagen
produzieren nur Strom, wenn die
Sonne scheint. Für die Grundversorgung
(Bandenergie) ist die Sonnenenergie
daher ebenfalls ungeeignet.
Zudem ist Solarstrom heute noch vergleichsweise
teuer: Die Produktion
von 1 kWh kostet 60 bis 120 Rappen.
Geothermie:
Potenzial mit Fragezeichen
Unter Geothermie wird die Nutzung
von Erdwärme verstanden. Diese ist
ständig, d.h. zu jeder Tages- oder Jahreszeit,
verfügbar und steuerbar und
kann daher Bandenergie liefern.
Überall dort, wo keine Konflikte mit
dem Grundwasserschutz bestehen,
kann mit Erdsonden die Abwärme
des Bodens zu Heizzwecken nutzbar
gemacht werden.
Die Energiewirtschaft verspricht
sich viel von dieser erneuerbaren
Energie. Wie andere erneuerbare
Ressourcen ist auch die Geothermie
weitgehend CO 2 -frei. Allerdings
steckt die Technologie der Stromerzeugung
durch Geothermie noch in
den Kinderschuhen. Ein Pilotprojekt
in Basel wurde aus Sicherheitsgründen
unterbrochen, nachdem mehrere
vom Bohrloch ausgehende Erdstösse
zu verzeichnen waren, die im
Umkreis von 15 Kilometern Schaden
verursachten. Derzeit wird eine umfassende
Risikoanalyse vorgenommen
und es ist fraglich, ob das Projekt
weitergeführt wird.
Gemäss Schätzungen von Fachleuten
könnten die künftigen Her -
stellungskosten des Stroms im Bereich
von 7 bis 15 Rappen pro kWh
liegen.
REPETITIONSFRAGEN
1. Welche drei Länder betreiben weltweit
am meisten Kernkraftwerke?
2. Welchen Beitrag leistet die Kern -
energie zur Stromversorgung in den
Nachbarländern der Schweiz?
3. Vergleichen Sie die verschiedenen
Stromproduktionsarten anhand des
Kriteriums «Versorgungs sicherheit».
4. Nehmen Sie einen Vergleich zwischen
den Produktionsarten in Bezug auf
deren Wirtschaftlichkeit vor.
5. Welche Formen der Stromproduktion
sind für Sie nachhaltig, welche nicht?
Begründen Sie Ihre Antwort.
Kernenergie | Input 1/2009 | Seite 15

Wie funktioniert
ein Kernkraftwerk?
In einem Kernkraftwerk wird wie bei anderen thermischen Kraftwerken
aus Wärme Strom erzeugt. Als Brennstoff dient das chemische Element Uran,
ein leicht radioaktives Metall, das sich durch eine hohe Energiedichte
auszeichnet.
Funktionsweise eines Kernkraftwerks
Typ Siedewasserreaktor
Ein Kernkraftwerk unterscheidet sich
von einem thermischen Kraftwerk
durch die Art der Wärmegewinnung.
Bei diesen Kraftwerken wird die Wärme
durch die Verbrennung von Öl,
Gas oder Kohle erzeugt, bei Kernkraftwerken
dient Uran als Brennstoff.
Wie alle Materie besteht Uran
Kernbrennstoff Uran
aus Atomen. Indem die Kerne dieser
Uranatome in einem Kernreaktor gespalten
werden, entsteht Wärme.
Daher stammt auch der Name Kernkraftwerk
oder Atomkraftwerk. Mit
dieser Wärme wird Dampf produziert
und auf eine Turbine geleitet, die
einen Generator antreibt.
Uran ist ein schwach radioaktives Metall, das fast überall auf der Erde zu
finden ist. Es kommt als Uranoxid vor und wird im Bergbau gewonnen.
Daneben ist Uran auch in Phosphaten und im Meerwasser vorhanden.
Es wird ausschliesslich für die Kernspaltung verwendet, andere Verwendungszwecke
gibt es nicht. Abgebaut wird Uran in Ländern wie Australien,
Kanada und Südafrika. Diese Länder verfügen neben den USA und
Kasachstan über die grössten Uranreserven. Zurzeit stammt rund die
Hälfte des benötigten Materials aus sekundären Quellen, u.a. aus der
Abrüstung von Atomwaffen. Die Kosten für das Uran wirken sich nur
geringfügig auf den Strompreis aus: Sie betragen nur fünf Prozent der
Stromerzeugungs kosten.
Alle thermischen Kraftwerke können
aus physikalischen Gründen nur
einen Teil der erzeugten Wärme in
elektrische Energie umwandeln. Aus
diesem Grund sind die beiden Werke
von Beznau an das Fernwärmenetz
angeschlossen und versorgen die Region
mit Wärme. Auch das Kernkraftwerk
Gösgen liefert Prozesswärme
an einen nahe gelegenen Industriebetrieb.
Restwärme wird auch als
Dampf in Wasser zurückverwandelt
(kondensiert) und dieses zur Dampferzeugung
erneut in den Kreislauf
zurückgeführt. Die Kühlsysteme für
Reaktorkühlung und Dampfkreislauf
sind geschlossen und räumlich von -
einander getrennt. Deshalb kann
für die Kühlung des Dampfkreislaufs
See- oder Flusswasser verwendet
werden. Wo dies aus Gewässerschutzgründen
nicht möglich ist,
erfolgt die Kühlung in einem Kühlturm.
Kernenergie | Input 1/2009 | Seite 16

Das geschieht
mit den Abfällen
In Kernkraftwerken, aber auch in der Medizin, Industrie und Forschung
entstehen unterschiedliche radioaktive Abfälle. Die Entsorgung der Abfälle
aus den Kernkraftwerken erfolgt über einen mehrstufigen Prozess und
untersteht behördlicher Aufsicht.
Die verschiedenen radioaktiven Abfallsorten
müssen alle in geeigneter
Weise behandelt und entsorgt werden.
In der Schweiz werden die radioaktiven
Abfälle basierend auf Radiotoxizität,
Halbwertszeit und Materialzusammensetzung
in folgende Kategorien
eingeteilt:
Hochaktive Abfälle (HAA): abgebrannte
Brennelemente (BE), die
nicht weiterverwendet werden,
und verglaste Spaltprodukte aus
der Wiederaufarbeitung abgebrannter
Brennelemente.
Alphatoxische Abfälle (ATA): Abfälle,
deren Gehalt an Alphastrahlern
den Wert von 20’000 Becquerel
pro Gramm Abfall überschreitet.
Diese Abfälle stammen
vor allem aus der Wiederauf -
arbeitung verbrauchter Brennelemente.
Schwach- und mittelaktive Abfälle
(SMA): alle anderen radioaktiven
Abfälle.
Zwischenlagerung
Die radioaktiven Abfälle werden heute
in unterschiedlichen Zwischenlagern
aufbewahrt: in Zwischenlagern
bei den Kernkraftwerken selbst, im
Bundeszwischenlager (für radioaktive
Abfälle aus Medizin, Industrie und
Forschung) sowie im Zwischenlager
(ZWILAG) in Würenlingen, das 2001
in Betrieb genommen wurde. Die Anlagen
werden ständig überwacht und
unterliegen regelmässigen Kontrollen
der Behörden. In der Schweiz steht
genügend Lagerraum zur Verfügung,
um während der nächsten Jahrzehnte
sämtliche radioaktiven Abfälle aufzunehmen.
Die HAA müssen zunächst
etwa 40 Jahre abkühlen, bevor sie in
ein Tiefenlager gebracht werden können.
In den Abfallbehandlungsanlagen
werden die Abfälle in eine endlagerfähige
Form gebracht: Hochaktive
Abfälle aus der Wiederaufarbeitung
sind in Glas eingeschmolzen und die
Glasblöcke in dickwandige Stahlbehälter
verpackt. Verbrauchte Brennelemente
werden direkt in dickwandige
Sicherheitsbehälter verpackt.
Schwach- und mittelaktive Abfälle
werden meist in Fässer einzementiert.
Der Weg zum
geologischen Tiefenlager
Das Kernenergiegesetz verlangt, dass
die in der Schweiz anfallenden radioaktiven
Abfälle grundsätzlich auch im
Inland entsorgt werden. Dies muss so
erfolgen, dass der dauernde Schutz
von Mensch und Umwelt gewährleistet
ist. Im Falle der schwach- und mit-
Entsorgungsschema
Neue Brennelemente
BE
Wiederaufbereitung
HAA
Hochaktive
Abfälle
(verglast)
Betrieb
BE
Verbrauchte Brennelemente
Zwischenlagerung
BE/HAA
Stilllegung (Rückbau)
Verpackungsanlage
ATA
Geologisches Tiefenlager
BE/HAA/ATA
Medizin, Industrie,
Forschung
ATA
Alphatoxische
Abfälle
SMA
Schwach- und
mittelaktive Abfälle
Zwischenlagerung
SMA
Geologisches Tiefenlager
SMA
Radioaktive Abfälle entstehen beim Betrieb und Rückbau von Kernkraftwerken, aber auch bei der Anwendung nuklearer Technologien
in Medizin, Industrie und Forschung. Man unterscheidet verschiedene Arten von Abfällen, die unterschiedlich behandelt werden müssen,
bevor man sie in geologischen Tiefenlagern entsorgen kann. Quelle: Nagra 2009
Kernenergie | Input 1/2009 | Seite 17

Im Zwischenlager in Würenlingen müssen die hochradioaktiven Abfälle
abkühlen, bevor sie in ein geologisches Tiefenlager gebracht werden können.
telaktiven Abfälle bedeutet dies einen
sicheren Einschluss der Abfälle
für 30’000 Jahre. In dieser Zeit sinkt
die Radioaktivität so weit, dass sie
derjenigen von natürlichem Granitgestein
entspricht. Hochaktive Abfälle
erreichen nach 200’000 Jahren die
Aktivität des einst zur Herstellung der
Brennstäbe abgebauten Uranerzes.
Das Schweizer Entsorgungskonzept
sieht dazu die Lagerung in zwei
geologischen Tiefenlagern vor: einem
Lager für HAA, verbrauchte
Brennelemente und alphatoxische
Abfälle und einem Lager für SMA.
Die Lager werden in mehreren hundert
Metern Tiefe in geeigneten Gesteinsschichten
liegen. Vor dem endgültigen
Verschluss eines Lagers wird
dieses über einen längeren Zeitraum
beobachtet und kontrolliert. Dafür
werden im Pilotlager unter gleichen
Bedingungen wie im Hauptlager Abfälle
eingelagert. Das Pilotlager wird
nach dem Verschluss des Hauptlagers
weiter überwacht.
Als erstes Schweizer Kernkraftwerk hat Beznau 2008 eine umfassende
Ökobilanz veröffentlicht. Darin wird auch der gesamte nukleare Brennstoffkreislauf
dokumentiert, von der Beschaffung bis zur Entsorgung im geolo -
gischen Tiefenlager.
Der erste Schritt auf dem Weg zu
einem geologischen Tiefenlager ist
rein technischer Natur: der sogenannte
Entsorgungsnachweis. Den
Entscheid darüber, ob dieser als erbracht
anzusehen ist oder nicht, fällt
der Bundesrat. Er stützt sich dabei auf
die geologischen Forschungsarbeiten
der Nagra. Bereits 1988 ist der
Bundesrat zum Schluss gekommen,
dass die Nagra im Auftrag der Entsorgungspflichtigen
den Entsorgungsnachweis
für SMA vollständig erbracht
hat. Ende Juni 2006 hat der
Bundesrat auch den Entsorgungsnachweis
für HAA als erbracht anerkannt.
Nach dem erfolgreichen Entsorgungsnachweis
wurde das Sachplanverfahren
in Gang gesetzt. Das
Bundesamt für Energie erarbeitete
ein entsprechendes Konzept, das
Anfang April 2008 vom Bundesrat
verabschiedet wurde. In diesem sind
Verfahren und Kriterien festgelegt,
nach denen die Standortauswahl
für geologische Tiefenlager in der
Schweiz zu erfolgen hat. Der Bund
übernimmt bei der Wahl des Standortes
die Führungsrolle und koordiniert
alle Beteiligten, die Nagra ist für die
wissenschaftlich-technischen Aspekte
verantwortlich. Wichtigstes Kriterium
bei der Standortwahl ist die langfristige
Sicherheit von Mensch und Umwelt.
Zudem soll ein möglicher Standort
auch über genügend Kapazitäten
verfügen, um die Abfälle allfälliger
neuer Kernkraftwerke aufzunehmen.
Eine wesentliche Rolle spielen aber
auch gesellschaftliche, wirtschaftliche
und raumplanerische Aspekte.
Anhand der festgelegten Kriterien
und Aspekte hat die Nagra mögliche
Standortregionen erarbeitet, die
schrittweise zu konkreten Standorten
für geologische Tiefenlager führen
sollen. Die möglichen Standortregionen
hat das BFE am 6. November
2008 vorgestellt: Bözberg (AG), Nördlich
Lägeren (AG/ZH) und Zürcher
Weinland (TG/ZH) für HAA sowie
Bözberg, Jura-Südfuss (AG/SO),
Nördlich Lägeren, Südranden (SH),
Wellenberg (NW/OW) und Zürcher
Weinland für SMA.
Die Standortwahl erfolgt in Zusammenarbeit
mit den beteiligten
Bundesstellen, den Kantonen und
Gemeinden sowie den Behörden im
In- und Ausland nach einem transpa-
Kernenergie | Input 1/2009 | Seite 18

enten Verfahren. Die Bevölkerung
und interessierte Organisationen in
der Schweiz werden Gelegenheit erhalten,
ihre Meinung einzubringen.
Die anschliessend von den Ent -
sorgungspflichtigen einzureichenden
Rahmenbewilligungsgesuche für den
Bau geologischer Tiefenlager müssen
zunächst vom Bundesrat und anschliessend
vom Parlament genehmigt
werden. Der Parlamentsbeschluss
untersteht dem fakultativen
Referendum. Kommt dieses zustande,
hat das Schweizer Stimmvolk das
letzte Wort. Ziel der Behörden ist es,
die geologischen Tiefenlager vor Mitte
dieses Jahrhunderts in Betrieb zu
nehmen.
Stilllegungs- und
Entsorgungsfonds
Im Produktionspreis für Strom aus
Kernenergie sind die Kosten für die
Entsorgung der radioaktiven Abfälle
sowie für die spätere Stilllegung und
den Abbruch der Anlagen bereits eingeschlossen
(ca. 0.8 Rp./kWh). In der
Schweiz sind die Erzeuger von radioaktiven
Abfällen gemäss dem Verursacherprinzip
verpflichtet, diese auf
eigene Kosten sicher zu entsorgen.
Die bereits heute anfallenden Entsorgungskosten
(z.B. für die Wiederaufarbeitung
von Brennelementen, die
Untersuchungen der Nagra, den Bau
von Zwischenlagern) werden laufend
bezahlt. Die Kosten für die Stilllegung
von Kernkraftwerken werden durch
Beiträge der Betreibergesellschaften
in zwei unabhängige Fonds, den Stilllegungsfonds
für Kernanlagen und
den Entsorgungsfonds für Kernkraftwerke,
finanziert.
Wie viel Platz es braucht
Die Nagra prognostiziert, dass sämtliche radioaktiven Abfälle, welche in der Schweiz über
einen Zeitraum von 50 Jahren anfallen, knapp 100’000 m 3 Raum benötigen.
Arten von Abfällen Volumen Volumen entspricht
einem Würfel mit
einer Seitenlänge von
HAA ca. 7300 m 3 20 m
Hochaktive Abfälle, verbrauchte
Brennelemente (inkl. dickwandige
Sicherheitsbehälter für die
geologische Tiefenlagerung)
SMA aus Kernkraftwerken ca. 60’000 m 3 39 m
Schwach- und mittelaktive Abfälle aus
Betrieb und Abbruch bzw. Rückbau
der fünf Schweizer Kernkraftwerke
(inkl. lagerfähige Verpackung)
SMA aus Medizin, Industrie und Forschung ca. 33’000 m 3 32 m
(inkl. lagerfähige Verpackung)
Ein Volumen von knapp 100’000 m 3 entspricht etwa dem hier gezeigten Teil der Zürcher
Bahnhofshalle.
Quelle: Nagra 2007, Bild: Comet
BEGRIFFE
Becquerel: SI-Einheit der Radioaktivität, benannt nach dem französischen Physiker
Antoine Henri Becquerel. Das Becquerel gibt die Anzahl der Atome an, die pro Sekunde
zerfallen. 1 Becquerel entspricht also einem Zerfall pro Sekunde.
Entsorgungsnachweis: Beantwortet die Frage, ob die geologische Tiefenlagerung
radioaktiver Abfälle in der Schweiz überhaupt möglich ist. Der Nachweis stützt sich
dabei auf drei Säulen: Nachweis von Standortmöglichkeit, bautechnische Machbarkeit
und Sicherheit.
Nagra: Abkürzung für «Nationale Genossenschaft für die Lagerung radioaktiver
Abfälle». Sie führt im Auftrag von Kernkraftwerksbetreibern und Bund die notwendigen
Forschungs-, Erkundungs- und Projektierungsarbeiten für die nukleare Entsorgung
durch.
Sachplan: Im Raumplanungsgesetz vorgesehenes Planungsinstrument des Bundes für
gesamtschweizerisch bedeutungsvolle Infrastrukturanlagen.
REPETITIONSFRAGEN
1. Woher stammen die radioaktiven
Abfälle in der Schweiz?
2. Aus welchen Gründen sind für radioaktive
Abfälle zwei verschiedene
Lager vorgesehen?
3. Weshalb braucht es Zwischenlager?
4. In welchen Schritten erfolgt die
Standortwahl für ein geologisches
Tiefenlager in der Schweiz?
5. Wer trägt die Kosten für die Entsorgung
der radioaktiven Abfälle und die
Stilllegung der Kernkraftwerke nach
ihrer Ausserbetriebnahme?
Kernenergie | Input 1/2009 | Seite 19

Interview mit
Horst-Michael Prasser
Professor für Kernenergiesysteme an der ETH Zürich
Ganz kurz und einfach erklärt:
Wie funktioniert Kernenergie?
Prasser: Heute nutzen Kernkraftwerke
die Energie, die bei der Spaltung
von Urankernen frei wird. Die zur
Auslösung der Reaktion nötigen Neutronen
entstehen als Nebenprodukt
bei der Kernspaltung selbst, so kann
eine sich selbst aufrechterhaltende
Kettenreaktion in Gang gebracht
werden. In heutigen Reaktoren werden
die Neutronen abgebremst, bevor
sie wieder Spaltungsreaktionen
auslösen. Dadurch kann man die Kettenreaktion
leichter in Gang setzen.
Für die Abbremsung wird Wasser genutzt.
Das ist bewährte Technik, und
so funktionieren auch die Kernkraftwerke
in der Schweiz.
Schwieriger ist es, die ungebremsten
Spaltneutronen gleich wieder für
weitere Spaltungen zu nutzen. Das
hätte aber den Vorteil, dass man das
schwer spaltbare Isotop Uran 238
stärker ausnützen könnte. Dadurch
würde man plötzlich viel mehr Brennstoff
zur Verfügung haben, denn
Natururan besteht hauptsächlich aus
diesem Isotop. Das ist ein Feld für
Forschung und Entwicklung, denn
mit neuartigen Reaktoren, die diese
Umwandlung beherrschen, kann
man schon mit dem heute bereits auf
Lager liegenden Uran über viele tausend
Jahre Strom erzeugen. Diese
Technik nennt man Brutreaktoren.
Die dritte Möglichkeit der Kernenergienutzung
besteht in der Kernfusion.
Sie ist aber sehr schwer zu
machen, da man keine Kettenreaktion
nutzen kann. Man muss jedesmal
die Fusionsreaktion durch Energiezufuhr
von aussen zünden, und es gibt
ausserdem noch viele Probleme mit
den sehr hohen Temperaturen des
Plasmas, die dabei auftreten. Mit dem
internationalen Projekt ITER versucht
man, der Lösung näherzukommen.
Laut einer 2008 vom BFE in
Auftrag gegebenen repräsentativen
Umfrage sehen rund drei Viertel
der Befragten den grössten Nachteil
der Kernenergie im Unfallrisiko.
Ist diese Sorge berechtigt?
Prasser: Der grösste Nachteil der
Kernenergie ist die hohe Radioaktivität,
die sich im Brennstoff während
des Betriebs eines Reaktors ansammelt.
Trotzdem kann das Risiko sehr
klein gehalten werden, indem man
verhindert, dass dieses Inventar in die
Umgebung gelangt. Dazu braucht es
eine zuverlässige Sicherheitstechnik,
gut ausgebildetes Personal und eine
Sicherheitskultur, bei der eine unabhängige
Aufsichtsbehörde sehr wichtig
ist. Alle drei Voraussetzungen sind
in der Schweiz gegeben.
Ist Kernenergie mit dem
Klimaschutz vereinbar?
Prasser: Kernenergie ist praktischer
Klimaschutz. Sie kombiniert niedrigste
CO 2 -Emissionen mit ständiger Verfügbarkeit
zu nahezu konkurrenzlos
niedrigen Stromerzeugungskosten.
Nur die Kernenergie und die Grosswasserkraft
können ohne staatliche
Strompreisregulierung erfolgreich gegen
fossile Primärenergieträger konkurrieren.
Doch nicht nur vom Standpunkt
der Klimagasemissionen ist
Kernenergie für den Umweltschutz
interessant. Ihre Vorteile zeigen sich,
wenn man den gesamten Rohstoffverbrauch,
der für den Bau der jeweiligen
Anlagen benötigt wird, über
den gesamten Lebenszyklus der Energiekette
aufsummiert. Hier wird meist
vergessen, dass auch grosse Mengen
von Kupfer, Eisen, Aluminium oder
Beton benötigt werden. Ihr Verbrauch
ist bei der Kernenergie viel geringer
als bei den meisten regenerativen
Energiequellen. Folglich sind auch die
spezifischen Umweltbeeinflussungen
und die Beeinträchtigung der Gesundheit
bei der Kernenergie geringer
als beispielsweise bei Solarzellen oder
Windkraftanlagen. Und das trotz der
Uranminen, ohne die das Kernkraftwerk
keinen Brennstoff hätte. Das
heisst natürlich nicht, dass man keine
Fotovoltaikanlagen und keine Windgeneratoren
mehr bauen soll, nur
sollte man damit eben fossile Energieträger
zurückdrängen und nicht versuchen,
die Kernenergie zu ersetzen.
Wie beurteilen Sie die Entscheidung
Deutschlands, aus der Kernenergie
auszusteigen?
Prasser: Der Atomausstieg in
Deutschland ist ein grosser Fehler.
Schon zeigt sich klar, dass die Versorgungssicherheit
nur durch den Neubau
von Kohlekraftwerken aufrechterhalten
werden kann.
Uran steht auch nicht beliebig zur
Verfügung. Besteht die Gefahr,
dass die Kernkraftwerke mangels
Brennstoff plötzlich still stehen?
Horst-Michael Prasser (Jg. 1955), studierte Kerntechnik
in Moskau, promovierte 1984 in Zittau und
ist seit April 2006 ordentlicher Professor für Kernenergiesysteme
an der ETH Zürich. Er arbeitete über
20 Jahre in der Forschung zur Reaktorsicherheit mit
speziellem Schwerpunkt auf strömungstechnischen
Problemen, zuletzt als Leiter der Abteilungen für
Störfallanalyse und Experimentelle Thermofluiddynamik
am Institut für Sicherheitsforschung des Forschungszentrums
Rossendorf bei Dresden.
In Zusammenarbeit mit weiteren Professoren hat
er den Masterkurs Kernenergiesysteme aufgebaut,
der von ETH und EPFL gemeinsam seit 2008 angeboten
wird. In seiner Freizeit spielt er Klavier und übt
sich im Felsklettern. www.master-nuclear.ch
Kernenergie | Input 1/2009 | Seite 20

Interview
mit Céline
Boulet
Studentin Masterstudiengang
Nukleartechnik.
Prasser: Uran ist weiter verbreitet, als
vielfach angenommen wird. In Lagerstätten,
die bereits so gut erkundet
sind, dass man jederzeit mit ihrer
Ausbeutung beginnen kann, findet
sich Uran für etwa 80 Jahre bei heutigem
Verbrauchsniveau. Bei Uran,
das sich mit einem Aufwand von
weniger als 130 US-Dollar pro Kilogramm
ausbeuten lässt, werden Ressourcen
für weitere 160 Jahre vermutet.
Selbst bei diesem Kostenniveau
beträgt der Anteil des Urans am
Strompreis weniger als 0.3 Cent pro
Kilowattstunde. Man kann also ohne
Weiteres noch höher gehen mit den
Gewinnungskosten, wobei die ausbeutbare
Menge stark anwächst. In
Zukunft kann daneben auf unkonventionelle
Vorkommen zurückgegriffen
werden, wie Uran in Kupfer -
erzen, in Phosphatgesteinen oder
sogar in der Steinkohle. Oder auch
im Meerwasser, hier gibt es Uran für
Jahrtausende.
Doch auch auf der Bedarfsseite
tut sich etwas. Zwar wird der Bedarf
steigen, wenn es zu einer Renaissance
der Kernenergie kommt, doch
die neuen Reaktoren verbrauchen
fast nur die Hälfte der Uranmenge
pro Kilowattstunde, verglichen mit
dem heute existierenden Kraftwerks -
park. Man kann also die installierte
Leistung nahezu verdoppeln, ohne
die oben genannte Reichweite der
bekannten Ressourcen zu verringern.
Gelingt es, die eingangs genannten
Brutreaktoren serienreif zu machen,
so wird nur noch ganz wenig Natur -
uran gebraucht. Kernkraft hat also
viele starke Potenzen für eine langfristige
Versorgung mit ihrem Rohstoff
zu bieten.
Kernenergie ist ja keine neue
Technologie. Wie sieht es
diesbezüglich mit Innovationen
in den letzen Jahren aus?
Prasser: In den vergangenen Jahrzehnten
hat die Forschung die Reaktorsicherheit
praktisch von Grund auf
umgekrempelt. Als die ältesten heute
in Betrieb befindlichen Werke gebaut
wurden, musste man pro Kraftwerk
mit einem Kernschaden in 1000
bis 10’000 Jahren rechnen. Niemand
wusste das, da es die heute zum
Standard gehörenden Analysemethoden
noch nicht gab. Heute sind
wir bei einem Ereignis in mehr als
100’000 Jahren, eher in der Nähe von
einer Million Jahren, wobei ausserdem
lange nicht mehr jede Kernschmelze
zu einer katastrophalen
Freisetzung von Radioaktivität führen
würde. Das ist das Ergebnis umfangreicher
Nachrüstmassnahmen, mit
denen auf die Ergebnisse der Forschung
zur Reaktorsicherheit reagiert
wurde. Die neuen Reaktortypen, die
heute für Neubauten zur Verfügung
stehen, haben noch niedrigere Wahrscheinlichkeiten
für eine Kernschmelze.
Darüber hinaus wurden sie erstmals
mit selbsttätig wirkenden Systemen
ausgestattet, die die Radioaktivität
sicher im Gebäude zurückhalten,
sollte es dennoch dazu kommen.
Geforscht wird weiterhin sehr intensiv
an der Steigerung der Effizienz
der Kraftwerke, zur weiteren Erhöhung
der Sicherheit, zur Verringerung
der Mengen an radioaktiven Abfällen
und zur Erzeugung von Prozesswärme
für die chemische Industrie, zum
Beispiel zur Herstellung von Wasserstoff
als Treibstoff von morgen. Man
spricht hier auch von Reaktoren der
Generation IV. Die Schweiz beteiligt
sich an vielen internationalen Forschungsprojekten,
wie auch an der
Entwicklung von Neutronenquellen
für Transmutationsreaktoren. Am
Paul Scherrer Institut wurde der Prototyp
einer solchen Quelle erprobt, mit
der eines Tages langlebige Bestandteile
des hochaktiven nuklearen Abfalls
in kurzlebige Isotope umgewandelt
werden könnten. Das Experiment
heisst MEGAPIE, es war ein grosser Erfolg
der Forscher in Würenlingen.
Wieso haben Sie sich für den
Masterstudiengang in Nuklear -
technik entschieden?
Boulet: Nach meinem Bachelor-Abschluss
in Physik wollte ich mein Wissen
in einem konkreteren Umfeld, im
Energiebereich, anwenden.
Wie beurteilen Sie Ihre Berufs -
chancen nach Studienabschluss?
Boulet: Das Thema Energie ist mehr
denn je aktuell, was mich in An -
betracht der Stellensuche zuversichtlich
stimmt. Da die erneuerbaren
Energien nicht ausreichen und die
Fusionstechnik noch nicht anwendbar
ist, drängt sich die Kernenergie
als ein Lösungsansatz auf.
Die Nukleartechnik setzt enorme
Energien frei. Haben Sie diesbezüglich
keine Bedenken?
Boulet: Je mehr ich über Kernenergie
lerne, desto mehr bin ich davon
überzeugt, dass es sich dabei um eine
sichere Energiequelle handelt. Natürlich
gibt es kein Nullrisiko, ich denke
aber – ehrlich gesagt –, dass die
Vorzüge der Kernenergie die Aspekte,
die man ihr zum Vorwurf machen
kann, bei weitem übertreffen.
Céline Boulet (Jg. 1988) hat ihr Bachelor-
Studium in Physik an der EPFL (Ecole Polytechnique
Federale de Lausanne) erfolgreich
abgeschlossen. Das dritte Studienjahr
absolvierte sie im Rahmen des Erasmus-
Programms am Imperial College in London.
Kernenergie | Input 1/2009 | Seite 21

Quellen
Bundesamt für Energie (BFE): Energieperspek -
tiven 2035, Band 5: Analyse und Bewertung
des Elektrizitätsangebotes. Bern: 2007.
Bundesamt für Energie (BFE): Gemeinsam einen
Standort finden. Der Sachplan Geologische
Tiefenlager. Bern: 2008.
Bundesamt für Energie (BFE): Gesamtenergie -
statistik 2007. Bern: 2008.
Bundesamt für Energie (BFE): Schweizerische
Elektrizitätsstatistik 2007. Bern: 2008.
Bundesamt für Energie (BFE): Umfrage über
radioaktive Abfälle. Bern: 2008.
Eidgenössisches Nuklearsicherheitsinspektorat
(ENSI): Kurzdarstellung der Funktion eines
Kernkraftwerkes. Villigen: 2002.
Koelzer, W.: Lexikon zur Kernenergie.
Karlsruhe: 2001.
Nagra: nagra Focus Nr. 4.
Wettingen: 2003.
Nuklearforum Schweiz: Kernkraftwerke der
Welt. Bern: 2008.
Paul Scherrer Institut (PSI): Energiespiegel Nr. 18.
Die 2000-Watt-Gesellschaft: Norm oder Wegweiser?
Villigen: 2007.
Paul Scherrer Institut (PSI): Neue erneuerbare
Energien und neue Nuklearanlagen: Potenziale
und Kosten. PSI-Bericht Nr. 05-04. Villigen:
2005.
Schweizerische Unfallversicherungsanstalt
(SUVA): Ionisierende Strahlen. Luzern: 2002.
Swissnuclear: Umfrage zur Kernenergie.
9. Eckwertstudie. Olten: 2008.
Verband Schweizer Elektrizitätsunternehmen.
Stromgrafiken. Aarau: 2008.
Links
Politik/Verwaltung
Bundesamt für Energie (BFE)
Bundesamt für Gesundheit (BAG)
Eidgenössisches Nuklearsicherheitsinspektorat
«Energieperspektiven 2035» des BFE
Kernkraftwerke
Kernkraftwerk Leibstadt
Kernkraftwerk Gösgen
Kernkraftwerk Mühleberg
Kernkraftwerke Beznau
www.energie-schweiz.ch
www.bag.admin.ch
www.ensi.ch
www.energie-perspektiven.ch
www.kkl.ch
www.kkg.ch
www.bkw.ch
www.axpo.ch
Organisationen/Unternehmen
Energieforum Schweiz
www.energieforum.ch
Minergie Energiestandard
www.minergie.ch
Nationale Gesellschaft für die Lagerung
radioaktiver Abfälle (Nagra)
www.nagra.ch
Nuklearforum Schweiz
www.nuklearforum.ch
Schweizerischer Energierat
www.energie-energy.ch
Schweizerische Energiestiftung
www.energiestiftung.ch
Schweizerische Gesellschaft für Kernfachleute
www.sns-online.ch
Übetragungsnetzbetreiberin swissgrid
www.swissgrid.ch
swissnuclear
www.swissnuclear.ch
Verband Schweizerischer Elektrizitätsunternehmen (VSE) www.strom.ch
VSE-Website rund um das Thema Strom für Lehrkräfte,
Lernende und Interessierte
www.poweron.ch
Wissens- und Informationsportal zur Kernenergie www.kernenergie.ch
World Wildlife Fund (WWF) Schweiz
www.wwf.ch
Zentrales Zwischenlager Würenlingen (ZWILAG)
www.zwilag.ch
Forschung, Ausbildung
Paul Scherrer Institut
Masterstudiengang Science in Nuclear Engineering
von ETH und EPFL:
www.psi.ch
www.master-nuclear.ch
Impressum
Herausgeber:
2., überarbeitete Auflage 2009
Autor: Adrian Flückiger, Burgdorf
Projektleitung: Bernhard Probst, Zürich
Lektorat und Korrektorat: Monika Wyss, Dürnten; Barbara Lehmann, Bern
Beratung: Adrian Sulzer, swissnuclear
JUGEND UND WIRTSCHAFT
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Umbruch: Büro eigenart, Stefan Schaer, Bern, www.eigenartlayout.ch
Druck: Kalt-Zehnder-Druck AG, Zug, www.kalt.ch
Illustrationen: Bee Kaufmann, www.gutundschoen.ch, Zürich: S. 8, 16, 17
Foto: Kernkraftwerk Leibstadt: Titelbild, Seite 3; Keystone: Seiten 4, 7, 11, 16;
Axpo: Seiten 13, 18; swissnuclear: Seite 14; Nagra/Comet: Seite 18
Bilder:
Es war nicht in allen Fällen möglich, die Rechteinhaber der Texte und Bilder zu eruieren.
Berechtigte Ansprüche werden im Rahmen üblicher Vereinbarungen abgegolten.
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Kernenergie | Input 1/2009 | Seite 22

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40% des hiesigen Strombedarfs. Damit ist sie die wichtigste Stromquelle nach
der Wasserkraft (ca. 55%). Kernenergie ist aber nicht unumstritten: Insbesondere
die radioaktiven Abfälle sorgen vielerorts für Unsicherheit. Das vorliegende Heft
vermittelt die wichtigsten Grundlagen und zeigt wichtige technische, rechtliche,
politische, gesellschaftliche und ökologische Aspekte der Kernenergie auf.
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