Abteilungsleiter Ahlswede: „World Nuclear Industry Status Report” zeigt differenziertes Bild von Kernenergie Anfang 26.03.2024 Redner Jochen Ahlswede; BASE-Abteilungsleitung Forschung und Internationales Der „World Nuclear Industry Status Report” richtet einen differenzierten Blick auf die weltweiten Entwicklungen und den aktuellen Stand der Kernenergie. Jochen Ahlswede , BASE -Abteilungsleitung Forschung und Internationales, führte in seiner Rede am 26. März 2024 auf einer Fachkonferenz an der TU Berlin in den Report ein. Seine Überzeugung: „Mehr denn je brauchen wir einen unabhängigen wissenschaftlichen Diskurs und einen nüchternen Blick auf die Dinge.” Sehr geehrte Damen und Herren, im Namen des Bundesamtes für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung/BASE und gemeinsam mit der Technischen Universität Berlin freue ich mich, Sie heute zur Vorstellung des „World Nuclear Industry Status Report 2023” begrüßen zu dürfen. Wie in den Vorgängerjahren bietet auch der aktuelle Bericht eine einzigartige, unabhängige Perspektive auf den weltweiten Stand der Kernenergie. Der diesjährige Bericht erscheint zu einem wichtigen Zeitpunkt. Weltweit erfährt die sogenannte Renaissance der Kernenergie große Aufmerksamkeit. Dabei ist der Begriff der Renaissance nicht neu: Er wurde schon einmal intensiv strapaziert, und zwar in den 2000er Jahren. Damals wurden enorme globale Ausbauziele in den Raum gestellt, die bekanntlich nicht eingelöst worden sind. Doch in Zeiten von Klimawandel und Energiekrise sind wieder viele Augen auf Kernkraft gerichtet und verbinden sich mit den Hoffnungen auf eine preiswerte, sichere und saubere Energiequelle. Industrie und Entwickler haben dieses Narrativ ihrerseits weiter bestärkt, indem sie eine neue Generation von Kernreaktoren versprechen - Reaktoren, die noch billiger und sicherer sein würden als die heutigen Leichtwasserreaktoren und angeblich weniger Abfall produzieren. Entwicklung der weltweiten Kernenergie differenziert betrachten In diesem Umfeld ist es nicht immer einfach, Fakten von bloßen Versprechen zu unterscheiden. Mehr denn je brauchen wir einen unabhängigen wissenschaftlichen Diskurs und einen nüchternen Blick auf die Dinge. Um die Bedeutung eines solchen faktenbasierten Diskurses zu unterstreichen, möchte ich zwei Narrative hervorheben, die derzeit besonders prominent vertreten werden. Narrativ 1: Stetiges Wachstum betriebener Kernreaktoren weltweit Das erste Narrativ besagt, dass die weltweite Flotte von Kernreaktoren stetig wachsen und neue Technologien hinzukommen würden. Es gibt zahlreiche Absichtserklärungen von Ländern, die den Bau neuer Kernkraftwerke ankündigen - und zwar nicht nur von Neueinsteigern in die Kernkraft, sondern auch von Ländern, die bereits beschlossen hatten, aus dieser Technologie auszusteigen. Erst letzte Woche wurden mit dem Nuclear Energy Summit in Brüssel entsprechende Ankündigungen wiederholt. Blickt man nur darauf, so kann man den Eindruck gewinnen, dass die Kernenergie bald schneller wachsen wird als je zuvor. Der „Status Report” hat hierzu die Fakten aus öffentlich zugänglichen und überprüfbaren Quellen zusammengetragen und kommt zu einem deutlich differenzierteren Bild: Weltweit waren Mitte 2023 insgesamt 407 Kernreaktoren in Betrieb. Sie haben ca. 9 % zur weltweiten Elektrizitätserzeugung beigetragen, zum Gesamtenergieverbrauch ca. 5 % . Der Bericht zeigt, dass sich die weltweite Reaktorflotte nicht etwa verjüngt hat, sondern gealtert ist. Ihr Durchschnittsalter hat sich seit den 1980er Jahren stetig erhöht. Während die Inbetriebnahme einzelner neuer Reaktoren in der Regel die meiste Aufmerksamkeit erfährt, gerät aus dem Fokus, dass gleichzeitig viele andere - insbesondere alte - Reaktoren abgeschaltet werden. Eine Statistik aus dem Statusbericht ist besonders prägnant: Seit 2002 sind mehr Reaktoren stillgelegt als neu in Betrieb genommen worden. Wenn man China nicht miteinbezieht, ist der Netto-Rückgang der Reaktoren sogar noch dramatischer und beläuft sich mittlerweile auf mehr als 50 Reaktoren. Eine stetig alternde Reaktorflotte wirft auch Sicherheitsfragen auf. Da sich viele neue Reaktorprojekte verzögern und teurer werden, wird der Druck, die Lebensdauer alter Kraftwerke zu verlängern, noch größer. Diese Entwicklung sollte von den für die nukleare Sicherheit verantwortlichen Stellen genauestens beobachtet werden. Narrativ 2: Alternative Reaktorkonzepte (SMR) als aktuelle Technologie Das zweite Thema, das ich ansprechen möchte, ist die wachsende Aufmerksamkeit in Bezug auf alternative Reaktorkonzepte, insbesondere kleine modulare Reaktoren/sogenannte small modular reactors, kurz: SMR . Viele Regierungen haben in letzter Zeit bemerkenswerte Investitionen in SMR -Technologien angekündigt. Auch die Europäische Union will SMR -Projekte in den nächsten Jahren verstärkt fördern, eine entsprechende Allianz mit der Industrie wurde vor kurzem gegründet. Die Hersteller bewerben SMR als billige, schnell zu bauende Alternativen zu konventionellen Reaktoren, die uns bei der Bekämpfung des Klimawandels helfen werden. Der „Status Report” kommt zu einer anderen Einschätzung. Die Datenauswertung des Berichts zeigt bereits seit Jahren, dass es in der Praxis zu erheblichen Verzögerungen bei der Entwicklung und dem Bau von SMR -Anlagen gekommen ist. In diesem Sinne widerspricht der Bericht der Behauptung, dass es sich bei SMR um billige und schnell zu bauende Mini-Reaktoren handelt. Der Bericht kommt sogar zu dem Schluss, dass es derzeit „kein erkennbares Szenario gibt, in dem SMR selbst unter den besten Umständen wirtschaftlich werden könnten”. Das jüngste Scheitern eines der weltweit fortschrittlichsten SMR -Projekte in den USA aus finanziellen Gründen scheint diese Analyse zu untermauern. Ich möchte hinzufügen, dass viele SMR -Konzepte auch aus sicherheitstechnischer Sicht eine Reihe von Fragen offenlassen. Dies gilt insbesondere für die Nicht-Leichtwasserreaktoren, für die es keine oder nur begrenzte Betriebserfahrungen gibt. Eine aktuelle, durch das BASE in Auftrag gegebene wissenschaftliche Studie zeigt, dass die Konzepte in der Theorie zwar einige Vorteile mit sich bringen könnten. Bei einer weltweiten Verbreitung dieser unerprobten Anlagen wären wir aber auch mit neuen Risiken konfrontiert - von der Betriebssicherheit über den Transport bis hin zur Entsorgungssicherheit und der Nichtverbreitung. Und klar ist auch: Selbst wenn diese Reaktoren irgendwann zur Verfügung stehen würden, wären keine dieser Konzepte in der Lange ein Endlager für hochradioaktive Abfälle überflüssig zu machen. World Nuclear Industry Status Report: Unabhängige Grundlage für faktenbasierte Diskussion Diese beiden Beispiele zeigen, warum das Bundesumweltministerium in Zusammenarbeit mit dem BASE den „Status Report” gefördert hat: Die unabhängige Analyse aktueller und zukünftiger Entwicklungen ist eine wertvolle Grundlage für die internationale Diskussion um die Regulierung dieser Hochrisikotechnologie – eine Diskussion, an der sich Deutschland auch nach dem Abschalten seiner Kernkraftwerke aktiv beteiligt. In diesem Zusammenhang trägt der Status Report dazu bei, die Behauptungen der Hersteller und Lobbyorganisationen, die sich für die Kernenergie einsetzen, zu differenzieren und zu kontextualisieren. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der „World Nuclear Industry Status Report” eine wichtige Quelle für all diejenigen ist, welche Wert auf ein differenziertes Bild legen. Die Länderkapitel bieten nicht nur detaillierte, aktuelle Informationen über Entwicklungen in den wichtigsten Nuklearstaaten. Der Bericht ermöglicht es den Leser:innen durch seine thematischen Kapitel auch immer wieder, einen faktenbasierten Eindruck in Hinblick auf den Status der globalen Nuklearenergienutzung zu bekommen. Ich danke dem internationalen Expert:innenteam für ihre akribische und sorgfältige Arbeit. Ich denke, über 2500 Literaturverweise sprechen für sich. Das Ergebnis ermöglicht einen nüchternen Blick auf die internationalen Entwicklungen und bereichert die öffentliche wie auch die Fachdiskussion um eine wichtige Analyse auf Basis von unabhängigen Daten und Fakten. Narrativ 1: Stetiges Wachstum betriebener Kernreaktoren weltweit Das erste Narrativ besagt, dass die weltweite Flotte von Kernreaktoren stetig wachsen und neue Technologien hinzukommen würden. Es gibt zahlreiche Absichtserklärungen von Ländern, die den Bau neuer Kernkraftwerke ankündigen - und zwar nicht nur von Neueinsteigern in die Kernkraft, sondern auch von Ländern, die bereits beschlossen hatten, aus dieser Technologie auszusteigen. Erst letzte Woche wurden mit dem Nuclear Energy Summit in Brüssel entsprechende Ankündigungen wiederholt. Blickt man nur darauf, so kann man den Eindruck gewinnen, dass die Kernenergie bald schneller wachsen wird als je zuvor. Der „Status Report” hat hierzu die Fakten aus öffentlich zugänglichen und überprüfbaren Quellen zusammengetragen und kommt zu einem deutlich differenzierteren Bild: Weltweit waren Mitte 2023 insgesamt 407 Kernreaktoren in Betrieb. Sie haben ca. 9 % zur weltweiten Elektrizitätserzeugung beigetragen, zum Gesamtenergieverbrauch ca. 5 % . Der Bericht zeigt, dass sich die weltweite Reaktorflotte nicht etwa verjüngt hat, sondern gealtert ist. Ihr Durchschnittsalter hat sich seit den 1980er Jahren stetig erhöht. Während die Inbetriebnahme einzelner neuer Reaktoren in der Regel die meiste Aufmerksamkeit erfährt, gerät aus dem Fokus, dass gleichzeitig viele andere - insbesondere alte - Reaktoren abgeschaltet werden. Eine Statistik aus dem Statusbericht ist besonders prägnant: Seit 2002 sind mehr Reaktoren stillgelegt als neu in Betrieb genommen worden. Wenn man China nicht miteinbezieht, ist der Netto-Rückgang der Reaktoren sogar noch dramatischer und beläuft sich mittlerweile auf mehr als 50 Reaktoren. Eine stetig alternde Reaktorflotte wirft auch Sicherheitsfragen auf. Da sich viele neue Reaktorprojekte verzögern und teurer werden, wird der Druck, die Lebensdauer alter Kraftwerke zu verlängern, noch größer. Diese Entwicklung sollte von den für die nukleare Sicherheit verantwortlichen Stellen genauestens beobachtet werden. Narrativ 2: Alternative Reaktorkonzepte (SMR) als aktuelle Technologie Das zweite Thema, das ich ansprechen möchte, ist die wachsende Aufmerksamkeit in Bezug auf alternative Reaktorkonzepte, insbesondere kleine modulare Reaktoren/sogenannte small modular reactors, kurz: SMR . Viele Regierungen haben in letzter Zeit bemerkenswerte Investitionen in SMR -Technologien angekündigt. Auch die Europäische Union will SMR -Projekte in den nächsten Jahren verstärkt fördern, eine entsprechende Allianz mit der Industrie wurde vor kurzem gegründet. Die Hersteller bewerben SMR als billige, schnell zu bauende Alternativen zu konventionellen Reaktoren, die uns bei der Bekämpfung des Klimawandels helfen werden. Der „Status Report” kommt zu einer anderen Einschätzung. Die Datenauswertung des Berichts zeigt bereits seit Jahren, dass es in der Praxis zu erheblichen Verzögerungen bei der Entwicklung und dem Bau von SMR -Anlagen gekommen ist. In diesem Sinne widerspricht der Bericht der Behauptung, dass es sich bei SMR um billige und schnell zu bauende Mini-Reaktoren handelt. Der Bericht kommt sogar zu dem Schluss, dass es derzeit „kein erkennbares Szenario gibt, in dem SMR selbst unter den besten Umständen wirtschaftlich werden könnten”. Das jüngste Scheitern eines der weltweit fortschrittlichsten SMR -Projekte in den USA aus finanziellen Gründen scheint diese Analyse zu untermauern. Ich möchte hinzufügen, dass viele SMR -Konzepte auch aus sicherheitstechnischer Sicht eine Reihe von Fragen offenlassen. Dies gilt insbesondere für die Nicht-Leichtwasserreaktoren, für die es keine oder nur begrenzte Betriebserfahrungen gibt. Eine aktuelle, durch das BASE in Auftrag gegebene wissenschaftliche Studie zeigt, dass die Konzepte in der Theorie zwar einige Vorteile mit sich bringen könnten. Bei einer weltweiten Verbreitung dieser unerprobten Anlagen wären wir aber auch mit neuen Risiken konfrontiert - von der Betriebssicherheit über den Transport bis hin zur Entsorgungssicherheit und der Nichtverbreitung. Und klar ist auch: Selbst wenn diese Reaktoren irgendwann zur Verfügung stehen würden, wären keine dieser Konzepte in der Lange ein Endlager für hochradioaktive Abfälle überflüssig zu machen. Meldung zur Vorstellung des „World Nuclear Industry Status Report” 2023 in Brüssel Veröffentlichung des World Nuclear Industry Status Report 2023 Der Bericht kann hier abgerufen werden: World Nuclear Industry Status Report 2023
Das Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung ( BASE ) hat als Teil der Deutschen Delegation an der 67. Generalkonferenz der Internationalen Atomenergie-Organisation ( IAEO ) von 25. bis 29. September 2023 in Wien teilgenommen. Im Rahmen dieser Konferenz kommen einmal jährlich alle Mitgliedsstaaten der IAEO zusammen, um unter anderem über das Budget der Organisation zu entscheiden und Fragen der nuklearen Sicherheit und der Nonproliferation zu diskutieren. Im Rahmen der bi- und multilateralen Gespräche und Verhandlungen hat das BASE die deutsche Delegation mit fachlicher Expertise unterstützt. BASE-Ausstellung zu Aufgaben Deutschlands nach AKW-Ende Anlässlich des Atomausstiegs Deutschlands im April 2023 hat das BASE im Rahmen der diesjährigen Konferenz eine Ausstellung über die verbleibenden Aufgaben im Bereich der nuklearen Entsorgung beigetragen. Delegationen aller Mitgliedsstaaten, Mitarbeitende der internationalen Organisationen und Besuchergruppen konnten sich bei der BASE -Ausstellung über alle Aspekte der nuklearen Entsorgung informieren und mit Mitarbeitenden des BASE diskutieren. Fokus der Ausstellung waren dieses Jahr neben dem aktuellen Stand der Endlagersuche, auch die Forschungsaktivitäten des BASE . Hier gab die Ausstellung einen Überblick über Ergebnisse aus der Beteiligungsforschung, etwa zu Chancen und Herausforderungen digitaler Beteiligungsformate oder möglichen Erfolgsfaktoren für die grenzüberschreitende Beteiligung. Zu Gast in der BASE -Ausstellung in Wien war neben vielen internationalen Delegierten auch Christian Kühn, Parlamentarischer Staatssekretär des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz ( BMUV ). Diskussion: Herausforderungen neuartiger Reaktorkonzepte Das BASE richtete auf der diesjährigen Generalkonferenz auch ein „Side Event“ aus. Unter dem Titel „Neuartige Reaktorkonzepte und die Zukunft der nuklearen Entsorgung“ diskutierte ein internationales Expert:innenpanel die sicherheitstechnischen und regulatorischen Herausforderungen neuartiger Reaktorkonzepte, auch sogenannter „Small Modular Reactors“ ( SMR ). Vor rund 60 internationalen Besuchern erläuterten Professor Allison Macfarlane, University of British Columbia, Vancouver/Kanada, Professor M .V. Ramana, University of British Columbia, Vancouver/Kanada, und Dr. Christoph Pistner, Öko-Institut, Darmstadt, die Problematik, dass zahlreiche dieser Reaktorkonzepte mit zusätzlichen, sicherheitstechnisch problematischeren nuklearen Abfällen einhergehen. Eine wissenschaftlich fundierte Diskussion dieser potentiell negativen Auswirkungen und den damit verbundenen Unsicherheiten im Bereich der nuklearen Entsorgung kämen im internationalen Austausch jedoch bislang häufig zu kurz. In der anschließenden Fragerunde begrüßten vor diesem Hintergrund viele der Anwesenden die Initiative des BASE , auf internationaler Ebene einen offenen Dialog zu diesem Thema anzustoßen. Moderiert hat das Panel Jochen Ahlswede, Leiter der BASE -Abteilung Forschung/Internationales. 28.09.2023
Atomausstieg erhöht die Sicherheit in Deutschland, aber es bleiben Risiken Gemeinsame Pressemitteilung mit dem Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung ( BASE ) Ausgabejahr 2023 Datum 13.04.2023 Nach dem 15. April gibt es keine aktiven AKW mehr in Deutschland Auch nach dem Abschalten der letzten drei deutschen Kernkraftwerke am 15. April stellt der Umgang mit der Atomenergie Deutschland vor große Herausforderungen. Darauf verweisen die Präsidentin des Bundesamtes für Strahlenschutz ( BfS ), Inge Paulini, und der Präsident des Bundesamtes für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung ( BASE ), Wolfram König. Radioaktive Abfälle, Kernkraftwerke im grenznahen Ausland und neue Bedrohungsszenarien erfordern demnach auch künftig von den staatlichen Institutionen, Menschen und Umwelt vor den Gefahren der zur Stromerzeugung eingesetzten Technologie zu schützen. Sieben Standorte weniger als 100 Kilometer von deutscher Grenze entfernt "Der Atomausstieg ist ein klarer Zugewinn an Sicherheit in Deutschland. So lange in unmittelbarer Nachbarschaft jedoch weiterhin Kernkraftwerke in Betrieb sind oder gar neu geplant werden, sind die Risiken der Kernkraft nicht gebannt. Wir müssen daher weiterhin auf etwaige Notfälle vorbereitet sein" , betont Paulini. BfS-Präsidentin Dr. Inge Paulini "Sieben AKW -Standorte in unseren Nachbarstaaten sind weniger als hundert Kilometer von Deutschland entfernt, und Radioaktivität macht an Grenzen nicht halt. Das Reaktorunglück von Fukushima hat gezeigt, dass Kernkraft selbst für hochentwickelte Industriegesellschaften ein unkalkulierbares Risiko darstellen kann." Das BfS arbeitet für die Sicherheit und den Schutz des Menschen und der Umwelt vor schädlichen Folgen durch Strahlung . Im Fall eines Unfalls im Zusammenhang mit Radioaktivität würde das BfS das Bundesumweltministerium (BMUV) im Radiologischen Lagezentrum des Bundes ( RLZ ) – also einem speziellen Krisenstab - unterstützen. Hochradioaktive Abfälle in 16 Zwischenlagern Aus dem Betrieb der deutschen Kernkraftwerke resultieren rund 1900 Behälter mit hochradioaktiven Abfällen, die derzeit in 16 Zwischenlagern aufbewahrt werden. Das BASE zeichnet verantwortlich für den sicheren Umgang mit diesem Erbe, das das Zeitalter der Atomenergie nun hinterlässt. Neben den besonders gefährlichen und langlebigen hochradioaktiven Abfällen müssen zudem gut 600.000 Kubikmeter an sogenannten schwach- und mittelradioaktiven Abfällen sicher entsorgt werden. Diese stammen einerseits aus dem Betrieb der Atomkraftwerke und deren Rückbau. Andererseits beinhalten sie die noch rückzuholenden Abfälle aus der Asse II sowie Abfälle aus der Urananreicherungsanlage Gronau. "Für einen begrenzten Zeitraum kann dies in speziell gesicherten Zwischenlagern an der Oberfläche erfolgen. Für die langfristig sichere Lagerung müssen diese Abfälle jedoch in speziellen Lagern in tiefen geologischen Schichten von Mensch und Umwelt isoliert werden" , betont BASE -Präsident König. BASE-Präsident Wolfram König Auch wenn durch das Abschalten der Atomkraftwerke nun keine neuen Abfälle mehr produziert werden, so zeigt dies dennoch: "Für die nachfolgenden Generationen ist das Kapitel Atomenergie mit dem 15. April noch nicht geschlossen. Über viele Jahrzehnte müssen nun die offenen Fragen gelöst werden, die während des Atomzeitalters in Deutschland nicht beantwortet worden sind" , sagt König. "Den gut sechs Jahrzehnten, in denen die Atomenergie zur Stromerzeugung genutzt wurde, stehen noch mindestens weitere 60 Jahre bevor, die wir für den Rückbau und die langzeitsichere Lagerung der Hinterlassenschaften benötigen werden." BfS hat auch aktuelle Bedrohungsszenarien im Blick Paulini verweist auf neue Gefahren im Zusammenhang mit Radioaktivität : " Der Krieg in der Ukraine zeigt uns gerade sehr deutlich: Das Risiko eines radiologischen Unfalls mit gravierenden Folgen für Mensch und Umwelt besteht weiterhin. In den Fokus rücken auch Bedrohungsszenarien wie Cyberattacken oder Nuklearwaffenangriffe." Oft vergessen werde zudem, dass auch von den deutschen Kernkraftwerken ein – wenn auch deutlich kleineres – Risiko ausgeht, solange sie im Rückbau sind. Auch das BfS habe noch für Jahrzehnte Aufgaben in dem Bereich. Das Radiologische Lagezentrum des Bundes (RLZ) Insbesondere zwei Aspekte seien entscheidend für mehr Sicherheit: Das regelmäßige und flächendeckende Messen von Radioaktivität sowie eine umfassende Lageanalyse . Deutschland betreibt das dichteste Radioaktivitäts-Messnetz weltweit und verfügt damit über ein funktionierendes Frühwarnsystem. Ergänzt wird dies durch umfassende Lageanalysen für Notfälle. "Beides zusammen bildet die Grundlage für den Schutz der Bevölkerung" , sagt Paulini. "Wir stellen unsere radiologischen Lageanalysen auch internationalen Partnern zur Verfügung. Diese Zusammenarbeit auszuweiten und zu vertiefen, wird eine der wichtigen Aufgaben der nächsten Jahre sein" , sagt Paulini. BASE: Endlagerung in tiefen geologischen Schichten "sicherste Lösung" Während Deutschland und andere Länder aus der Nutzung der Atomenergie aussteigen oder diesen Schritt bereits vollzogen haben, planen andere Länder einen längeren Betrieb ihrer Anlagen oder versprechen sich von anderen Reaktortechnologien Vorteile in der Zukunft. Das BASE forscht zu diesen Themen und hat wissenschaftliche Gutachten zu unterschiedlichen Reaktorkonzepten wie Small Modular Reactors , sogenannten neuartigen Reaktorkonzepten oder der Partitionierung und Transmutation veröffentlicht. BASE -Präsident König stellt dazu fest: "In absehbarer Zeit können andere Atom-Technologien weder die Altlasten der Atomenergie-Nutzung beseitigen noch die drängenden Fragen des Klimawandels beantworten. Keine der diskutierten Technologien sind derzeit oder absehbar am Markt verfügbar." Zudem seien zentrale Fragen der Sicherheit dieser Konzepte noch nicht geklärt, manche Technologien würden sogar mit neuen Risiken einhergehen. Für die Frage der sicheren Lagerung der radioaktiven Hinterlassenschaften bedeute dies: "Es führt kein Weg daran vorbei, dass sich unsere Generationen um den sicheren Verbleib der radioaktiven Altlasten kümmern. Die Endlagerung in tiefen geologischen Schichten bietet dafür die nach wie vor sicherste Lösung. Erst wenn dies dauerhaft gewährleistet ist, ist der Atomausstieg vollständig umgesetzt." Stand: 13.04.2023
BASE und BfS sorgen für einen verantwortungsvollen Umgang mit den verbleibenden Risiken der Atomenergie Auch nach dem Abschalten der letzten drei deutschen Atomkraftwerke am 15. April stellt der Umgang mit der Atomenergie Deutschland vor große Herausforderungen. Darauf verweisen die Präsidentin des Bundesamtes für Strahlenschutz ( BfS ), Inge Paulini, und der Präsident des Bundesamtes für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung ( BASE ), Wolfram König. Radioaktive Abfälle, Atomkraftwerke im grenznahen Ausland und neue Bedrohungsszenarien erfordern demnach auch künftig von den staatlichen Institutionen, Menschen und Umwelt vor den Gefahren der zur Stromerzeugung eingesetzten Technologie zu schützen. Sieben AKW -Standorte in Nachbarstaaten weniger als 100 Kilometer von deutscher Grenze entfernt „Der Atomausstieg ist ein klarer Zugewinn an Sicherheit in Deutschland. So lange in unmittelbarer Nachbarschaft jedoch weiterhin Atomkraftwerke in Betrieb sind oder gar neu geplant werden, sind die Risiken der Atomkraft nicht gebannt. Wir müssen daher weiterhin auf etwaige Notfälle vorbereitet sein“, betont Paulini. „Sieben AKW -Standorte in unseren Nachbarstaaten sind weniger als hundert Kilometer von Deutschland entfernt, und Radioaktivität macht an Grenzen nicht halt. Das Reaktorunglück von Fukushima hat gezeigt, dass Atomkraft selbst für hochentwickelte Industriegesellschaften ein unkalkulierbares Risiko darstellen kann.“ Das BfS arbeitet für die Sicherheit und den Schutz des Menschen und der Umwelt vor schädlichen Folgen durch Strahlung . Im Fall eines Unfalls im Zusammenhang mit Radioaktivität würde das BfS das Bundesumweltministerium ( BMUV ) im Radiologischen Lagezentrum des Bundes (RLZ) – also einem speziellen Krisenstab - unterstützen. Hochradioaktive Abfälle in 16 Zwischenlagern Aus dem Betrieb der deutschen Kernkraftwerke resultieren rund 1900 Behälter mit hochradioaktiven Abfällen , die derzeit in 16 Zwischenlagern aufbewahrt werden. Das BASE zeichnet verantwortlich für den sicheren Umgang mit diesem Erbe, das das Zeitalter der Atomenergie nun hinterlässt. Neben den besonders gefährlichen und langlebigen hochradioaktiven Abfällen müssen zudem gut 600.000 Kubikmeter an sogenannten schwach- und mittelradioaktiven Abfällen sicher entsorgt werden. Diese stammen einerseits aus dem Betrieb der Atomkraftwerke und deren Rückbau . Andererseits beinhalten sie die noch rückzuholenden Abfälle aus der Asse II sowie Abfälle aus der Urananreicherungsanlage Gronau. „Für einen begrenzten Zeitraum kann dies in speziell gesicherten Zwischenlagern an der Oberfläche erfolgen. Für die langfristig sichere Lagerung müssen diese Abfälle jedoch in speziellen Lagern in tiefen geologischen Schichten von Mensch und Umwelt isoliert werden“, betont BASE -Präsident König. Auch wenn durch das Abschalten der Kernkraftwerke nun keine neuen Abfälle mehr produziert werden, so zeigt dies dennoch: „Für die nachfolgenden Generationen ist das Kapitel Atomenergie mit dem 15. April noch nicht geschlossen. Über viele Jahrzehnte müssen nun die offenen Fragen gelöst werden, die während des Atomzeitalters in Deutschland nicht beantwortet worden sind“, sagt König. „Den gut sechs Jahrzehnten, in denen die Atomenergie zur Stromerzeugung genutzt wurde, stehen noch mindestens weitere 60 Jahre bevor, die wir für den Rückbau und die langzeitsichere Lagerung der Hinterlassenschaften benötigen werden.“ BfS hat auch aktuelle Bedrohungsszenarien im Blick Paulini verweist auf neue Gefahren im Zusammenhang mit Radioaktivität : „Der Krieg in der Ukraine zeigt uns gerade sehr deutlich: Das Risiko eines radiologischen Unfalls mit gravierenden Folgen für Mensch und Umwelt besteht weiterhin. In den Fokus rücken auch Bedrohungsszenarien wie Cyberattacken oder Nuklearwaffenangriffe.“ Oft vergessen werde zudem, dass auch von den deutschen Atomkraftwerken ein – wenn auch deutlich kleineres – Risiko ausgeht, solange sie im Rückbau sind. Auch das BfS habe noch für Jahrzehnte Aufgaben in dem Bereich. Insbesondere zwei Aspekte seien entscheidend für mehr Sicherheit: Das regelmäßige und flächendeckende Messen von Radioaktivität sowie eine umfassende Lageanalyse. Deutschland betreibt das dichteste Radioaktivitäts-Messnetz weltweit und verfügt damit über ein funktionierendes Frühwarnsystem. Ergänzt wird dies durch umfassende Lageanalysen für Notfälle. „Beides zusammen bildet die Grundlage für den Schutz der Bevölkerung“, sagt Paulini. „Wir stellen unsere radiologischen Lageanalysen auch internationalen Partnern zur Verfügung. Diese Zusammenarbeit auszuweiten und zu vertiefen, wird für Deutschland eine der wichtigen Aufgaben der nächsten Jahre sein“, sagt Paulini. BASE : Endlagerung in tiefen geologischen Schichten „sicherste Lösung“ Während Deutschland und andere Länder aus der Nutzung der Atomenergie aussteigen oder diesen Schritt bereits vollzogen haben, planen andere Länder einen längeren Betrieb ihrer Anlagen oder versprechen sich von anderen Reaktortechnologien Vorteile in der Zukunft. Das BASE forscht zu diesen Themen und hat wissenschaftliche Gutachten zu unterschiedlichen Reaktorkonzepten wie Small Modular Reactors, sogenannten neuartigen Reaktorkonzepten oder der Partitionierung und Transmutation veröffentlicht. BASE -Präsident König stellt dazu fest: „In absehbarer Zeit können andere Atom-Technologien weder die Altlasten der Atomenergie-Nutzung beseitigen noch die drängenden Fragen des Klimawandels beantworten. Keine der diskutierten Technologien sind derzeit oder absehbar am Markt verfügbar.“ Zudem seien zentrale Fragen der Sicherheit dieser Konzepte noch nicht geklärt, manche Technologien würden sogar mit neuen Risiken einhergehen. Für die Frage der sicheren Lagerung der radioaktiven Hinterlassenschaften bedeute dies: „Es führt kein Weg daran vorbei, dass sich unsere Generationen um den sicheren Verbleib der radioaktiven Altlasten kümmern. Die Endlagerung in tiefen geologischen Schichten bietet dafür die nach wie vor sicherste Lösung. Erst wenn dies dauerhaft gewährleistet ist, ist der Atomausstieg vollständig umgesetzt.“ Bundesamt für Strahlenschutz Das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) arbeitet für den Schutz des Menschen und der Umwelt vor Schäden durch Strahlung . Das BfS informiert die Bevölkerung und berät die Bundesregierung in allen Fragen des Strahlenschutzes . Die über 550 Beschäftigten bewerten Strahlenrisiken, überwachen die Umweltradioaktivität, unter-stützen aktiv im radiologischen Notfallschutz und nehmen hoheitliche Aufgaben wahr, darunter im medizinischen und beruflichen Strahlenschutz . Ultraviolette Strahlung und strahlenrelevante Aspekte der Digitalisierung und Energiewende sind weitere Arbeitsfelder. Als wissenschaftlich-technische Bundesoberbehörde betreibt das BfS Forschung und ist mit nationalen und internationalen Fachleuten vernetzt. Weitere Informationen unter www.bfs.de . Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung Das Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung ( BASE ) ist die zentrale Fachbehörde des Bundes für den sicheren Umgang mit den Hinterlassenschaften der Atomenergie. Es nimmt Regulierungs-, Genehmigungs- und Aufsichtsaufgaben im Bereich Endlagerung, Zwischenlagerung sowie für den Umgang und Transport von hochradioaktiven Abfällen wahr. Das BASE überwacht das Standortauswahlverfahren für ein Endlager für hochradioaktive Abfälle und organisiert die Beteiligung der Öffentlichkeit. 13.04.2023 Link zum Videomitschnitt der Bundespressekonferenz zum Atomausstieg (Quelle: BMUV) Video: Bundespressekonferenz zum Atomausstieg
International werden seit Jahrzehnten sogenannte „neuartige“ Reaktorkonzepte (SNR) diskutiert, erforscht und entwickelt. Im Rahmen dieser Untersuchung werden relevante SNR mit Blick auf verschiedene Kriterien analysiert und bewertet. Von besonderem Interesse für eine Einschätzung von SNR sind der technische Entwicklungsstand der Konzepte, Fragen zur kerntechnischen Sicherheit, Fragen der Brennstoffver- und -entsorgung, Proliferationsrisiken sowie ökonomische Aspekte. Weiterentwicklungen heutiger Leicht- und Schwerwasserreaktoren sind nicht Gegenstand der hier vorgenommen Untersuchungen. Weiterhin werden Entwicklungen im Bereich sogenannter „Small Modular Reactors (SMR)“ nicht vertieft betrachtet.
SMR-Konzepte („Small Modular Reactors“) gehen auf Entwicklungen der 1950er Jahre zurück, insbesondere den Versuch, Atomkraft als Antriebstechnologie für Militär-U-Boote nutzbar zu machen. Weltweit existieren heute unterschiedlichste Konzepte und Entwicklungen für SMR, die überwiegende Mehrzahl auf der Ebene von Konzeptstudien. Im Kontext der Diskussionen über die Nutzung zukünftiger Kernreaktoren, insbesondere auch als Maßnahme gegen den Klimawandel, erfährt das Konzept der SMR seit einiger Zeit wieder größere Aufmerksamkeit. Eine im Rahmen dieses Gutachtens vorgenommene Zusammenstellung umfasst 136 verschiedene historische sowie aktuelle Reaktoren bzw. SMR-Konzepte. Von diesen wurden 31 Konzepte in größerem Detail betrachtet.
Im Einklang mit der Richtlinie 2013/59/EURATOM sieht das Strahlenschutzgesetz (StrlSchG) die Erstellung von aufeinander abgestimmten Notfallplänen des Bundes und der Länder für radiologische Notfälle vor. Die Notfallpläne sollen es den an Notfallreaktionen beteiligten Behörden und Organisationen ermöglichen, schnellstmöglich abgestimmte Entscheidungen zu treffen und notwendige Maßnahmen einzuleiten, umzusetzen und durchzuführen. Zur Erarbeitung von Notfallplänen im Hinblick auf klar definierte, repräsentative Notfallsituationen (Referenzszenarien) müssen mögliche radiologische Gefährdungspotentiale ausgearbeitet und analysiert werden. Grundlegend dafür ist die Erarbeitung von Quelltermen, welche die Zusammensetzung und die Menge der bei einem unfallbedingten Ereignis freigesetzten Radioaktivität angeben. Auch der zeitliche Verlauf der Freisetzung kann für manche Szenarien eine notfallschutzrelevante Angabe sein. In diesem Vorhaben wurden für insgesamt vier verschiedene Referenzszenarien und einen von Referenzszenarien unabhängigen kerntechnischen Anlagentyp mögliche Quellterme erarbeitet und deren Bandbreiten analysiert. Die hier betrachteten Szenarien umfassen den Unfall in einem Kernkraftwerk im grenznahen Ausland, Transportunfälle, Unfälle beim Umgang mit hochradioaktiven Quellen und Szenarien bei Unfällen mit Satelliten oder Raumfahrzeugen mit Radionuklidinventar. Ebenfalls wurden Reaktorkonzepte, die unter dem Begriff ‚Small Modular Reactors' (kleine modulare Reaktoren) zusammengefasst sind, untersucht und für eine ausgewählte Anlage Quellterme zusammengestellt.
Small Modular Reactors (SMR) Hintergrundinformationen zu Small Modular Reactors (SMR) Herunterladen PDF, 72KB, barrierefrei⁄barrierearm
Small Modular Reactors Die wichtigsten Informationen zu Small Modular Reactors – kurz SMR – bietet unser Überblick: Was ist von den neuen Reaktorkonzepten zu erwarten? Welche Einsatzbereiche haben diese Konzepte, welche Länder entwickeln sie und wie hoch ist ihr Sicherheitsrisiko? Gutachten zu Small Modular Reactors Montage des Kernmoduls des SMR Linglong One in der südchinesischen Provinz Hainan © picture alliance / Xinhua News Agency | Liu Yiwei Das BASE hat ein Gutachten zu SMR erstellen lassen. Darin wurden 136 verschiedene historische sowie aktuelle Reaktoren bzw. SMR-Konzepte betrachtet, 31 davon besonders detailliert. Das Gutachten liefert eine wissenschaftliche Einschätzung zu möglichen Einsatzbereichen und den damit verbundenen Sicherheitsfragen und Risiken. Das Gutachten ist im Auftrag des BASE vom Öko-Institut Freiburg in Zusammenarbeit mit dem Fachgebiet für Wirtschafts- und Infrastrukturpolitik der TU Berlin sowie dem Physikerbüro Bremen angefertigt worden. SMR-Konzepte („Small Modular Reactors“) gehen auf Entwicklungen der 1950er Jahre zurück, insbesondere den Versuch, Atomkraft als Antriebstechnologie für Militär-U-Boote nutzbar zu machen. Weltweit existieren heute unterschiedlichste Konzepte und Entwicklungen für SMR. Die überwiegende Mehrzahl davon befindet sich auf der Ebene von Konzeptstudien. Das BASE hat ein Gutachten zu SMR in Auftrag gegeben. Daraus lassen sich folgende Schlussfolgerungen ziehen: Die Bandbreite der durch den Begriff SMR erfassten Konzepte reicht von „heutigen“ Leichtwasserreaktoren mit geringer Leistung bis hin zu andersartigen Konzepten, für die bislang wenig oder keine industrielle Vorerfahrung vorliegt (wie beispielsweise Hochtemperatur- oder Salzschmelze-Reaktorkonzepte). Die diskutierten Einsatzbereiche betreffen neben der regulären Stromversorgung insbesondere die dezentrale Stromversorgung für Industrie bzw. Haushalte sowie Wärme für Fernwärme, Meerwasserentsalzung und Industrieprozesse. Darüber hinaus werden auch militärische Nutzungen wie mobil einsetzbare Mikroreaktoren verfolgt. Um weltweit dieselbe elektrische Leistung zu erzeugen wie mit heutigen neuen Atomkraftwerken wäre eine um den Faktor 3-1000 größere Anzahl an Anlagen erforderlich. Anstelle von heute circa 400 Reaktoren mit großer Leistung würde dies also den Bau von vielen tausend bis zehntausend SMR-Anlagen bedeuten. Gegenüber Atomkraftwerken mit großer Leistung könnten SMR potenziell sicherheitstechnische Vorteile erzielen, da sie ein beispielsweise geringeres radioaktives Inventar pro Reaktor aufweisen. Die hohe Anzahl an Reaktoren, die für die gleiche Produktionsmenge an elektrischer Leistung notwendig ist, erhöht das Risiko jedoch wiederum um ein Vielfaches. Anders als teilweise von Herstellern angegeben, muss bisher davon ausgegangen werden, dass für den anlagenexternen Notfallschutz bei SMR die Möglichkeit von Kontaminationen besteht, die deutlich über das Anlagengelände hinausreichen. Durch die geringe elektrische Leistung sind bei SMR die Baukosten relativ betrachtet höher als bei großen Atomkraftwerken . Eine Produktionskostenrechnung unter Berücksichtigung von Skalen-, Massen- und Lerneffekten aus der Atomindustrie legt nahe, dass im Mittel dreitausend SMR produziert werden müssten bevor sich der Einstieg in die SMR-Produktion lohnen würde. Folgende Fragen und Antworten lassen sich aus dem Gutachten ableiten: Definition: Was ist ein SMR? Trotz der seit langem praktizierten Verwendung des Begriffs SMR gibt es bis heute keine international einheitliche Definition für diesen Begriff. Eine Definition der IAEA beschreibt SMR als eine Gruppe kleiner Leistungsreaktoren mit geringerer Leistung als die heutiger Atomkraftwerke von bis zu unter 10 MWe (Mikroreaktoren) bis zu einer Leistung von typischerweise 300 MWe. Übliche konventionelle Reaktoren haben demgegenüber eine Leistung in der Größenordnung von über 1000 MWe. Die Funktionsweise dieser Reaktorgruppe ist sehr divers: Bei einer Reihe von Konzepten entspricht sie der Funktionsweise heutiger Leichtwasserreaktoren. Diese Typen der SMR unterliegen somit geringeren Entwicklungsrisiken, die Entwickler können auf Betriebserfahrung zurückgreifen. Zum anderen liegen den SMR auch neuartige Konzeptideen mit wenig bzw. keiner industrieller Vorerfahrung zugrunde. Letztere können den Hochtemperaturreaktoren, Reaktoren mit einem schnellen Neutronenspektrum oder den Salzschmelzreaktoren zugeordnet werden. Einsatzbereiche: Welche Länder entwickeln SMR? Die aktuelle Entwicklung von SMRs ist derzeit größtenteils staatlich finanziert und findet in starkem Maß in den USA , Kanada und dem Vereinten Königreich statt. Die SMRs können bei entsprechenden Voraussetzungen nicht nur im eigenen Land errichtet, sondern auch in andere Länder verkauft werden. Im Bereich der SMR spielen industrie- und geopolitische Motivlagen sowie militärische Interessen eine Rolle. Die Mehrheit der Länder, die SMR-Entwicklungsaktivitäten verfolgen, unterhalten Atomwaffenprogramme und bauen Atom -U-Boote und/oder verfügen bereits über ein großes „ziviles“ Atomprogramm. Neben der regulären Stromversorgung werden insbesondere die dezentrale Stromversorgung für Industrie bzw. Haushalte sowie Wärme für Fernwärme, Meerwasserentsalzung und Industrieprozesse genannt; darüber hinaus werden auch militärische Nutzungen wie mobil einsetzbare Mikroreaktoren verfolgt. In Russland erfolgt der Einsatz von sogenannten Floating Nuclear Power Plants (Akademik Lomonossow, KLT-40S), um abgelegene Regionen zu versorgen. Neben traditionellen Atomenergieländern zeigen auch Länder mit fehlender Kompetenz und Infrastruktur in der Kerntechnik zunehmend Interesse an SMRs, wie zum Beispiel Saudi-Arabien und Jordanien. Maßnahmen gegen den Klimawandel: Können SMR einen Beitrag leisten? Sofern SMR auch als Lösung im Kontext der Bekämpfung der Gefahren des Klimawandels und der damit verbundenen Reduzierung der Treibhausgasemissionen zur globalen Stromversorgung vorgeschlagen werden, ist die mit ihnen erzielte Stromproduktion relevant. Heutige neue Atomkraftwerke weisen elektrische Leistungen im Bereich von 1.000-1.600 MWe auf. Die SMR-Konzepte, die in dem vom BASE in Auftrag gegebenen Gutachten (siehe Infokasten auf dieser Seite) betrachtet worden sind, sehen dagegen geplante elektrische Leistungen von 1,5-300 MWe vor. Entsprechend wäre zur Bereitstellung derselben elektrischen Leistung eine um den Faktor 3-1000 größere Anzahl an Anlagen erforderlich. Anstelle von heute circa 400 Reaktoren mit großer Leistung würde dies also den Bau von mehreren tausend bis zehntausend SMR-Anlagen bedeuten. Dieses Ziel liegt in weiter Ferne. Zudem werden verschiedene Risiken, die mit Vervielfachung der Zahl der Anlagen einhergehen, bei der Planung weitgehend vernachlässigt: insbesondere Fragen des Transports, des Rückbaus sowie der Zwischen- und Endlagerung . Wirtschaftlichkeit: Würde sich der Einstieg in die SMR-Produktion lohnen? SMR versprechen durch ihre Modularität kürzere Produktionszeiten sowie geringere Produktionskosten. Einzelne Komponenten oder auch der gesamte SMR sollen industriell (massen-)gefertigt und bei Bedarf zu den ausgewählten Standorten zur Installation transportiert werden. Vergleichbar mit einem Baukastenprinzip kann am Standort in kurzer Zeit aus den Komponenten (Modulen) ein einzelner Reaktor mit kleiner Leistung oder auch eine größere Anlage aus mehreren kleinen Reaktor-Modulen errichtet werden. Durch die geringe elektrische Leistung sind die spezifischen Baukosten durch den Verlust der Skaleneffekte höher als bei großen Atomkraftwerken . In dem vom BASE in Auftrag gegebenen Gutachten (siehe Infokasten in der oberen Hälfte dieser Seite) wird eine Produktionskostenrechnung unter Berücksichtigung von Skalen-, Massen- und Lerneffekten aus der Nuklearindustrie aufgemacht: Demnach müssen im Mittel dreitausend SMR produziert werden bevor sich der Einstieg in die SMR-Produktion lohnen würde. Es ist somit nicht zu erwarten, dass der strukturelle Kostennachteil von Reaktoren mit kleiner Leistung durch Lern- bzw. Masseneffekte kompensiert werden kann. Die Bereitstellung von SMR erfolgt wie bei Atomkraftwerken mit großer Leistung überwiegend staatlich bzw. von der Nachfrage (Endkunden, Militär) abgesichert. Zwar entwickeln sich auch Spin-Offs aus staatlich finanzierten Großforschungseinrichtungen und es gibt auch neu gegründete Start-ups, aber deren Geschäftsmodelle beruhen ebenfalls auf langfristiger staatlicher Finanzierung. Insgesamt ist daher nicht abzusehen, dass SMR-Konzepte andere Organisationsmodelle entwickeln können, als sie seit circa 70 Jahren im Bereich der Atomtechnik betrieben werden. Eine weitere wesentliche Begründung für die Entwicklung von SMR-Konzepten ist die Erwartung kürzerer Zeithorizonte, insbesondere geringerer Bauzeiten und unter Umständen auch ein weniger komplizierter Rückbau . Die Betrachtung aktuell im Bau bzw. Betrieb befindlicher Anlagen lässt diese Vermutung als nicht empirisch fundiert erscheinen: Planungs-, Entwicklungs- und Bauzeiten übersteigen die ursprünglichen Zeithorizonte in der Regel um ein Vielfaches. Die Erfahrung mit historischen SMR deuten darauf hin, dass die Betriebszeiten von nicht-wassergekühlten SMR-Vorhaben kurz sind und der Rückbau sich als langwierig erweist. Regulatorische Anforderungen: Wie hoch ist das Sicherheitsrisiko bei SMR? Spezielle Einsatzszenarien wie die Modularität, neue Herstellungsverfahren, Materialien und technologische Lösungen für die Sicherheitsfunktionen erfordern vielfach neue regulatorische Ansätze. Bei einer geplanten, weltweiten Verbreitung von SMR ergeben sich damit vollkommen neue Fragestellungen für die zuständigen Genehmigungs- und Aufsichtsbehörden. So liegen bislang keine SMR-spezifischen nationalen oder internationalen Sicherheitsstandards vor. Da viele SMR-Entwickler einen weltweiten Einsatz ihrer SMR-Konzepte anstreben, würde dies eine internationale Standardisierung der Anforderungen erforderlich machen. Dies ist gerade bei etablierten Atomenergiestaaten derzeit nicht absehbar. Insgesamt könnten SMR potenziell sicherheitstechnische Vorteile gegenüber Atomkraftwerken mit großer Leistung erzielen, da sie ein geringeres radioaktives Inventar pro Reaktor aufweisen und durch gezielte Vereinfachungen und einen verstärkten Einsatz der Nutzung passiver Systeme ein höheres Sicherheitsniveau anstreben. Durch ihre geringere Größe versprechen Entwickler ein geringeres Sicherheitsrisiko der Reaktoren. Die hohe Anzahl an Reaktoren zur Bereitstellung signifikanter Mengen elektrischer Leistung und ihre geplante weltweite Nutzung wird das Risiko jedoch wiederum um ein Vielfaches erhöht. Auch verfolgen viele SMR-Konzepte den Anspruch auf reduzierte Sicherheitsanforderungen beispielsweise mit Blick auf die Diversität bei Sicherheitssystemen. Manche SMR-Konzepte fordern sogar den Verzicht auf heutige Anforderungen ein, so im Bereich des anlageninternen Notfallschutzes. Andere verzichten vollständig auf eine externe Notfallschutzplanung. Diese, auch zur Kosteneffizienz verfolgte Sicherheitskonzepte, tragen zu einer Erhöhung der Risiken bei. Zugang zu atomwaffenfähigem Material: Vergrößert SMR das Risiko? Verschiedene nicht-wassergekühlte SMR -Konzepte sehen den Einsatz von höheren Urananreicherungen oder die Nutzung von Plutoniumbrennstoffen sowie von Wiederaufarbeitungstechnologie vor. Dies wirkt sich nachteilig auf die Proliferationsresistenz – also die Erfordernis, den Zugang zu oder die Technologie zur Herstellung von atomwaffenfähigen Material zu verhindern – aus. Als ein weiterer wesentlicher Unterschied von SMR -Konzepten zu heutigen Leistungsreaktoren wird häufig die Nutzung von Systemen genannt, die eine lange Laufzeit aufweisen und als geschlossenes System geliefert würden. Dies könnte durch Versiegelung die Überwachung vereinfachen und Transporte minimieren. Durch den hohen Abbrand wird das Spaltmaterial zudem nach einiger Zeit unattraktiv. Nachteilig wirkt sich aber die hohe erforderliche Menge an Spaltmaterial zu Beginn des Reaktorbetriebs aus. Ein zusätzlicher Aspekt betrifft die Möglichkeiten der Spaltmaterialüberwachung durch die Internationale Atomenergieorganisation. Viele der Standardmethoden zur Spaltmaterialüberwachung passen nicht direkt auf die Besonderheiten von SMR -Konzepten, es stellen sich damit neue Herausforderungen. Definition: Was ist ein SMR? Trotz der seit langem praktizierten Verwendung des Begriffs SMR gibt es bis heute keine international einheitliche Definition für diesen Begriff. Eine Definition der IAEA beschreibt SMR als eine Gruppe kleiner Leistungsreaktoren mit geringerer Leistung als die heutiger Atomkraftwerke von bis zu unter 10 MWe (Mikroreaktoren) bis zu einer Leistung von typischerweise 300 MWe. Übliche konventionelle Reaktoren haben demgegenüber eine Leistung in der Größenordnung von über 1000 MWe. Die Funktionsweise dieser Reaktorgruppe ist sehr divers: Bei einer Reihe von Konzepten entspricht sie der Funktionsweise heutiger Leichtwasserreaktoren. Diese Typen der SMR unterliegen somit geringeren Entwicklungsrisiken, die Entwickler können auf Betriebserfahrung zurückgreifen. Zum anderen liegen den SMR auch neuartige Konzeptideen mit wenig bzw. keiner industrieller Vorerfahrung zugrunde. Letztere können den Hochtemperaturreaktoren, Reaktoren mit einem schnellen Neutronenspektrum oder den Salzschmelzreaktoren zugeordnet werden. Einsatzbereiche: Welche Länder entwickeln SMR? Die aktuelle Entwicklung von SMRs ist derzeit größtenteils staatlich finanziert und findet in starkem Maß in den USA , Kanada und dem Vereinten Königreich statt. Die SMRs können bei entsprechenden Voraussetzungen nicht nur im eigenen Land errichtet, sondern auch in andere Länder verkauft werden. Im Bereich der SMR spielen industrie- und geopolitische Motivlagen sowie militärische Interessen eine Rolle. Die Mehrheit der Länder, die SMR-Entwicklungsaktivitäten verfolgen, unterhalten Atomwaffenprogramme und bauen Atom -U-Boote und/oder verfügen bereits über ein großes „ziviles“ Atomprogramm. Neben der regulären Stromversorgung werden insbesondere die dezentrale Stromversorgung für Industrie bzw. Haushalte sowie Wärme für Fernwärme, Meerwasserentsalzung und Industrieprozesse genannt; darüber hinaus werden auch militärische Nutzungen wie mobil einsetzbare Mikroreaktoren verfolgt. In Russland erfolgt der Einsatz von sogenannten Floating Nuclear Power Plants (Akademik Lomonossow, KLT-40S), um abgelegene Regionen zu versorgen. Neben traditionellen Atomenergieländern zeigen auch Länder mit fehlender Kompetenz und Infrastruktur in der Kerntechnik zunehmend Interesse an SMRs, wie zum Beispiel Saudi-Arabien und Jordanien. Maßnahmen gegen den Klimawandel: Können SMR einen Beitrag leisten? Sofern SMR auch als Lösung im Kontext der Bekämpfung der Gefahren des Klimawandels und der damit verbundenen Reduzierung der Treibhausgasemissionen zur globalen Stromversorgung vorgeschlagen werden, ist die mit ihnen erzielte Stromproduktion relevant. Heutige neue Atomkraftwerke weisen elektrische Leistungen im Bereich von 1.000-1.600 MWe auf. Die SMR-Konzepte, die in dem vom BASE in Auftrag gegebenen Gutachten (siehe Infokasten auf dieser Seite) betrachtet worden sind, sehen dagegen geplante elektrische Leistungen von 1,5-300 MWe vor. Entsprechend wäre zur Bereitstellung derselben elektrischen Leistung eine um den Faktor 3-1000 größere Anzahl an Anlagen erforderlich. Anstelle von heute circa 400 Reaktoren mit großer Leistung würde dies also den Bau von mehreren tausend bis zehntausend SMR-Anlagen bedeuten. Dieses Ziel liegt in weiter Ferne. Zudem werden verschiedene Risiken, die mit Vervielfachung der Zahl der Anlagen einhergehen, bei der Planung weitgehend vernachlässigt: insbesondere Fragen des Transports, des Rückbaus sowie der Zwischen- und Endlagerung . Wirtschaftlichkeit: Würde sich der Einstieg in die SMR-Produktion lohnen? SMR versprechen durch ihre Modularität kürzere Produktionszeiten sowie geringere Produktionskosten. Einzelne Komponenten oder auch der gesamte SMR sollen industriell (massen-)gefertigt und bei Bedarf zu den ausgewählten Standorten zur Installation transportiert werden. Vergleichbar mit einem Baukastenprinzip kann am Standort in kurzer Zeit aus den Komponenten (Modulen) ein einzelner Reaktor mit kleiner Leistung oder auch eine größere Anlage aus mehreren kleinen Reaktor-Modulen errichtet werden. Durch die geringe elektrische Leistung sind die spezifischen Baukosten durch den Verlust der Skaleneffekte höher als bei großen Atomkraftwerken . In dem vom BASE in Auftrag gegebenen Gutachten (siehe Infokasten in der oberen Hälfte dieser Seite) wird eine Produktionskostenrechnung unter Berücksichtigung von Skalen-, Massen- und Lerneffekten aus der Nuklearindustrie aufgemacht: Demnach müssen im Mittel dreitausend SMR produziert werden bevor sich der Einstieg in die SMR-Produktion lohnen würde. Es ist somit nicht zu erwarten, dass der strukturelle Kostennachteil von Reaktoren mit kleiner Leistung durch Lern- bzw. Masseneffekte kompensiert werden kann. Die Bereitstellung von SMR erfolgt wie bei Atomkraftwerken mit großer Leistung überwiegend staatlich bzw. von der Nachfrage (Endkunden, Militär) abgesichert. Zwar entwickeln sich auch Spin-Offs aus staatlich finanzierten Großforschungseinrichtungen und es gibt auch neu gegründete Start-ups, aber deren Geschäftsmodelle beruhen ebenfalls auf langfristiger staatlicher Finanzierung. Insgesamt ist daher nicht abzusehen, dass SMR-Konzepte andere Organisationsmodelle entwickeln können, als sie seit circa 70 Jahren im Bereich der Atomtechnik betrieben werden. Eine weitere wesentliche Begründung für die Entwicklung von SMR-Konzepten ist die Erwartung kürzerer Zeithorizonte, insbesondere geringerer Bauzeiten und unter Umständen auch ein weniger komplizierter Rückbau . Die Betrachtung aktuell im Bau bzw. Betrieb befindlicher Anlagen lässt diese Vermutung als nicht empirisch fundiert erscheinen: Planungs-, Entwicklungs- und Bauzeiten übersteigen die ursprünglichen Zeithorizonte in der Regel um ein Vielfaches. Die Erfahrung mit historischen SMR deuten darauf hin, dass die Betriebszeiten von nicht-wassergekühlten SMR-Vorhaben kurz sind und der Rückbau sich als langwierig erweist. Regulatorische Anforderungen: Wie hoch ist das Sicherheitsrisiko bei SMR? Spezielle Einsatzszenarien wie die Modularität, neue Herstellungsverfahren, Materialien und technologische Lösungen für die Sicherheitsfunktionen erfordern vielfach neue regulatorische Ansätze. Bei einer geplanten, weltweiten Verbreitung von SMR ergeben sich damit vollkommen neue Fragestellungen für die zuständigen Genehmigungs- und Aufsichtsbehörden. So liegen bislang keine SMR-spezifischen nationalen oder internationalen Sicherheitsstandards vor. Da viele SMR-Entwickler einen weltweiten Einsatz ihrer SMR-Konzepte anstreben, würde dies eine internationale Standardisierung der Anforderungen erforderlich machen. Dies ist gerade bei etablierten Atomenergiestaaten derzeit nicht absehbar. Insgesamt könnten SMR potenziell sicherheitstechnische Vorteile gegenüber Atomkraftwerken mit großer Leistung erzielen, da sie ein geringeres radioaktives Inventar pro Reaktor aufweisen und durch gezielte Vereinfachungen und einen verstärkten Einsatz der Nutzung passiver Systeme ein höheres Sicherheitsniveau anstreben. Durch ihre geringere Größe versprechen Entwickler ein geringeres Sicherheitsrisiko der Reaktoren. Die hohe Anzahl an Reaktoren zur Bereitstellung signifikanter Mengen elektrischer Leistung und ihre geplante weltweite Nutzung wird das Risiko jedoch wiederum um ein Vielfaches erhöht. Auch verfolgen viele SMR-Konzepte den Anspruch auf reduzierte Sicherheitsanforderungen beispielsweise mit Blick auf die Diversität bei Sicherheitssystemen. Manche SMR-Konzepte fordern sogar den Verzicht auf heutige Anforderungen ein, so im Bereich des anlageninternen Notfallschutzes. Andere verzichten vollständig auf eine externe Notfallschutzplanung. Diese, auch zur Kosteneffizienz verfolgte Sicherheitskonzepte, tragen zu einer Erhöhung der Risiken bei. Zugang zu atomwaffenfähigem Material: Vergrößert SMR das Risiko? Verschiedene nicht-wassergekühlte SMR -Konzepte sehen den Einsatz von höheren Urananreicherungen oder die Nutzung von Plutoniumbrennstoffen sowie von Wiederaufarbeitungstechnologie vor. Dies wirkt sich nachteilig auf die Proliferationsresistenz – also die Erfordernis, den Zugang zu oder die Technologie zur Herstellung von atomwaffenfähigen Material zu verhindern – aus. Als ein weiterer wesentlicher Unterschied von SMR -Konzepten zu heutigen Leistungsreaktoren wird häufig die Nutzung von Systemen genannt, die eine lange Laufzeit aufweisen und als geschlossenes System geliefert würden. Dies könnte durch Versiegelung die Überwachung vereinfachen und Transporte minimieren. Durch den hohen Abbrand wird das Spaltmaterial zudem nach einiger Zeit unattraktiv. Nachteilig wirkt sich aber die hohe erforderliche Menge an Spaltmaterial zu Beginn des Reaktorbetriebs aus. Ein zusätzlicher Aspekt betrifft die Möglichkeiten der Spaltmaterialüberwachung durch die Internationale Atomenergieorganisation. Viele der Standardmethoden zur Spaltmaterialüberwachung passen nicht direkt auf die Besonderheiten von SMR -Konzepten, es stellen sich damit neue Herausforderungen. Gutachten zum Download Sicherheitstechnische Analyse und Risikobewertung einer Anwendung von SMR-Konzepten (Small Modular Reactors) Herunterladen (PDF, 3MB, barrierefrei⁄barrierearm) Kurzinformationen zu Small Modular Reactors Small Modular Reactors (SMR) Herunterladen (PDF, 72KB, barrierefrei⁄barrierearm) Informationsseite des World Nuclear Industry Status Reports 2023 World Nuclear Industry Status Report 2023
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| Bund | 44 |
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