Focus online:
29.7.2010
Atomindustrie dringt auf „15 Jahre plus X“
Hemmt eine Laufzeitverlängerung die Nutzung von Sonne und Wind?
Prof. Dr.-Ing. Alfred Voß, geb. 1945, ist seit 1983 Professor für Energiewirtschaft und Energiesysteme an der Universität Stuttgart und seit 1990 Leiter des Instituts für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER). Er hat an der RWTH Aachen Maschinenbau studiert
Von Prof. Dr.-Ing. Alfred Voß
Die Unvereinbarkeit von Kernenergie und erneuerbaren Energien begründen Kernkraftgegner mit einer mangelnden Flexibilität der Kernkraftwerke bezüglich der Betriebsweise dieser Anlagen. Kernkraftwerke seien als sogenannte Grundleistungskraftwerke nicht in der Lage, flexibel auf die zunehmende vorrangig eingespeiste Strommenge aus erneuerbaren Energien zu reagieren. Für die Zukunft stehe die Kernkraft im Energiemix deshalb der Nutzung von Sonne und Wind entgegen. Übersetzt heißt dies: Der Strom aus Kernkraftwerken "verstopft" die Stromleitungen.
Dass deutscher Kernenergiestrom nicht die Nutzung der regenerativen Energien hemmt, belegt eine aktuelle Untersuchung des IER. In der Studie wurde das Thema "Verträglichkeit von erneuerbaren Energien und Kernenergie im Erzeugungsportfolio: technische und ökonomische Aspekte" untersucht. Inwieweit können Kernkraftwerke auch bei einer Laufzeitverlängerung auf den steigenden Anteil aus Erneuerbaren im Stromnetz flexibel reagieren?
Das IER kommt zu dem Ergebnis, dass die Kernenergienutzung und "eine Laufzeitverlängerung für Kernkraftwerke kein Hemmschuh für den Ausbau erneuerbarer Energien" sind. Dazu heißt es in der Studie: "Die Aussage, dass die notwendige Betriebsflexibilität des Kraftwerksparks zur Deckung der Residuallast bei einem hohen Anteil der Elektrizitätserzeugung aus erneuerbaren Energien nicht auch bei einer weiteren Nutzung der Kernkraftwerke sichergestellt werden könnte, ist nicht begründet." In diesem Zusammenhang wird unter der Residuallast diejenige Strommenge verstanden, die neben dem Stromangebot aus Windenergie- und Photovoltaikanlagen von (meist) konventionellen Kraftwerken bereitgestellt werden muss, um die Stromnachfrage zu decken.
Die Studie betrachtet die Jahre 2020 und 2030. Die Erneuerbaren erreichen gemäß den derzeitigen Plänen der Bundesregierung bis dahin Anteile an der Stromerzeugung von 31 Prozent (2020) bzw. 42 Prozent (2030) - maßgeblich durch die Offshore-Windenergie. Die vorrangige Einspeisung von Strom aus den Erneuerbaren bleibt nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) bestehen. Der durch Biomasse, Sonne, Wasser und Wind jeweils nicht gedeckte Anteil der Stromnachfrage wird durch die übrigen, konventionellen Kraftwerke ausgeglichen. Dabei wird auch ein Kraftwerkspark zu Grunde gelegt, in dem die deutschen Kernkraftwerke nach einer Laufzeitverlängerung weiter in Betrieb sind.
Auch wenn deutsche Kernkraftwerke heute überwiegend im Dauerbetrieb bei Maximalleistung gefahren werden, können die Reaktoren entsprechend der Stromnachfrage und dem Stromangebot aus den Erneuerbaren geregelt werden. Diese technische Möglichkeit ist bereits beim Bau der deutschen Kernkraftwerke mit Rücksicht auf die Kernüberwachung und Reaktorregelung bedacht worden. Die deutschen Druck- und Siedewasserreaktoren können daher ohne Einschränkungen mit einer Leistung von etwa 9,6 Gigawatt zum sogenannten Lastfolgebetrieb beitragen. Die detaillierten Analysen ergeben, dass die Leistungsänderungsgeschwindigkeiten von Kernkraftwerken höher sind als die von kohlebefeuerten Kondensationskraftwerken.
Wie sich die im Grundsatz von der neuen Bundesregierung avisierte Laufzeitverlängerung im Hinblick auf eine wettbewerbsfähige, kostengünstige und umweltverträgliche Energieversorgung Deutschlands auswirkt, wurde in Bezug auf "Systembetriebskosten" (Betriebskosten Kraftwerkspark), "Großhandelspreise" und "CO2-Emissionen" für die Jahre 2020 und 2030 beleuchtet.
Aufgrund geringerer Kosten für Brennstoffe und CO2-Emissionszertifikate würden die Systembetriebskosten des zukünftigen Kraftwerksparks beim Weiterbetrieb der Kernkraftwerke im Jahr 2030 um 31 Prozent niedriger liegen. Eine Verlängerung der Betriebsgenehmigungen der deutschen Kernkraftwerke hätte zudem einen dämpfenden Effekt auf Strompreise und CO2-Emissionen. Im Vergleich zum Szenario "Kernenergieausstieg" würden die Großhandelspreise im Jahr 2030 um 16 Prozent niedriger ausfallen. CO2-Emissionen ließen sich vom Jahr 2010 bis zum Jahr 2030 in Höhe von 1.280 Millionen Tonnen CO2 (-26 %) einsparen. Aus ökonomischer und ökologischer Sicht wäre ein Ausstieg aus der Kernenergie deshalb sogar kontraproduktiv.
Die Unvereinbarkeit von Kernenergie und erneuerbaren Energien begründen Kernkraftgegner mit einer mangelnden Flexibilität der Kernkraftwerke bezüglich der Betriebsweise dieser Anlagen. Kernkraftwerke seien als sogenannte Grundleistungskraftwerke nicht in der Lage, flexibel auf die zunehmende vorrangig eingespeiste Strommenge aus erneuerbaren Energien zu reagieren. Für die Zukunft stehe die Kernkraft im Energiemix deshalb der Nutzung von Sonne und Wind entgegen. Übersetzt heißt dies: Der Strom aus Kernkraftwerken "verstopft" die Stromleitungen.
Dass deutscher Kernenergiestrom nicht die Nutzung der regenerativen Energien hemmt, belegt eine aktuelle Untersuchung des IER. In der Studie wurde das Thema "Verträglichkeit von erneuerbaren Energien und Kernenergie im Erzeugungsportfolio: technische und ökonomische Aspekte" untersucht. Inwieweit können Kernkraftwerke auch bei einer Laufzeitverlängerung auf den steigenden Anteil aus Erneuerbaren im Stromnetz flexibel reagieren?
Das IER kommt zu dem Ergebnis, dass die Kernenergienutzung und "eine Laufzeitverlängerung für Kernkraftwerke kein Hemmschuh für den Ausbau erneuerbarer Energien" sind. Dazu heißt es in der Studie: "Die Aussage, dass die notwendige Betriebsflexibilität des Kraftwerksparks zur Deckung der Residuallast bei einem hohen Anteil der Elektrizitätserzeugung aus erneuerbaren Energien nicht auch bei einer weiteren Nutzung der Kernkraftwerke sichergestellt werden könnte, ist nicht begründet." In diesem Zusammenhang wird unter der Residuallast diejenige Strommenge verstanden, die neben dem Stromangebot aus Windenergie- und Photovoltaikanlagen von (meist) konventionellen Kraftwerken bereitgestellt werden muss, um die Stromnachfrage zu decken.
Die Studie betrachtet die Jahre 2020 und 2030. Die Erneuerbaren erreichen gemäß den derzeitigen Plänen der Bundesregierung bis dahin Anteile an der Stromerzeugung von 31 Prozent (2020) bzw. 42 Prozent (2030) - maßgeblich durch die Offshore-Windenergie. Die vorrangige Einspeisung von Strom aus den Erneuerbaren bleibt nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) bestehen. Der durch Biomasse, Sonne, Wasser und Wind jeweils nicht gedeckte Anteil der Stromnachfrage wird durch die übrigen, konventionellen Kraftwerke ausgeglichen. Dabei wird auch ein Kraftwerkspark zu Grunde gelegt, in dem die deutschen Kernkraftwerke nach einer Laufzeitverlängerung weiter in Betrieb sind.
Auch wenn deutsche Kernkraftwerke heute überwiegend im Dauerbetrieb bei Maximalleistung gefahren werden, können die Reaktoren entsprechend der Stromnachfrage und dem Stromangebot aus den Erneuerbaren geregelt werden. Diese technische Möglichkeit ist bereits beim Bau der deutschen Kernkraftwerke mit Rücksicht auf die Kernüberwachung und Reaktorregelung bedacht worden. Die deutschen Druck- und Siedewasserreaktoren können daher ohne Einschränkungen mit einer Leistung von etwa 9,6 Gigawatt zum sogenannten Lastfolgebetrieb beitragen. Die detaillierten Analysen ergeben, dass die Leistungsänderungsgeschwindigkeiten von Kernkraftwerken höher sind als die von kohlebefeuerten Kondensationskraftwerken.
Wie sich die im Grundsatz von der neuen Bundesregierung avisierte Laufzeitverlängerung im Hinblick auf eine wettbewerbsfähige, kostengünstige und umweltverträgliche Energieversorgung Deutschlands auswirkt, wurde in Bezug auf "Systembetriebskosten" (Betriebskosten Kraftwerkspark), "Großhandelspreise" und "CO2-Emissionen" für die Jahre 2020 und 2030 beleuchtet.
Aufgrund geringerer Kosten für Brennstoffe und CO2-Emissionszertifikate würden die Systembetriebskosten des zukünftigen Kraftwerksparks beim Weiterbetrieb der Kernkraftwerke im Jahr 2030 um 31 Prozent niedriger liegen. Eine Verlängerung der Betriebsgenehmigungen der deutschen Kernkraftwerke hätte zudem einen dämpfenden Effekt auf Strompreise und CO2-Emissionen. Im Vergleich zum Szenario "Kernenergieausstieg" würden die Großhandelspreise im Jahr 2030 um 16 Prozent niedriger ausfallen. CO2-Emissionen ließen sich vom Jahr 2010 bis zum Jahr 2030 in Höhe von 1.280 Millionen Tonnen CO2 (-26 %) einsparen. Aus ökonomischer und ökologischer Sicht wäre ein Ausstieg aus der Kernenergie deshalb sogar kontraproduktiv.
