Die Nutzung der Kernenergie ist seit den Anfängen der Anti-Atomkraft-Bewegung Anfang der 1970er Jahre ein Thema das Deutschland, wie wohl kein anderes Land in Europa und in der Welt bewegt. Mit dem Festschreiben einer „geordneten Beendigung der Kernenergienutzung zur gewerblichen Erzeugung von Elektrizität“ im April 2002 wurden in Deutschland die Weichen für einen Staat ohne Kernkraftwerke gestellt. Damit wurde aber auch der Weg für die zukünftige Energieversorgung des Landes vorgegeben.
Die Energiemengen, die durch die 17 deutschen Kernkraftwerke erzeugt werden müssen durch andere Erzeugungsformen substituiert werden, ansonsten bleibt nur der Energieimport und die damit verbundene Abhängigkeit von anderen Ländern. Da sich Deutschland aber im Rahmen des Kyoto-Protokolls dazu verpflichtet hat seine Treibhausgasemissionen erheblich zu verringern kann eine praktisch CO2-freie Energieerzeugung wie sie die Kernenergie darstellt nur durch Erzeugungsformen substituiert werden, die ebenfalls kaum CO2 emittieren. Der massive Ausbau der Erneuerbaren Energien wurde damit praktisch mit beschlossen.
Mit der Idee des Kernenergieausstiegs, die aus einer Art grünem Idealismus entstand und als nachhaltiger, zukunftsfähiger Weg gepriesen wurde, steht Deutschland heute allerdings ziemlich isoliert in der Welt der Industrienationen da. Es gibt zwar andere Länder, die einen Ausstieg aus der Kernenergie bereits vollzogen haben wie beispielsweise Italien, aber im Grunde denkt kein Land, das über diese Energieerzeugungsmöglichkeit verfügt an einen Ausstieg aus der Nutzung dieser Technologie. Weltweit werden zur Zeit ca. 36 Kernkraftwerke neu gebaut, bei ca. 93 ist die Planung schon weit voran geschritten und ca. 231 befinden sich in der Vorplanungsphase.
Während Deutschland ca. 22,1 % seiner Bruttostromerzeugung aus der Kernenergie gewinnt, produziert beispielsweise Frankreich mehr als dreimal so viel Strom mit Hilfe der Kernkraft. Dabei stammt französischer Strom auch nur zu relativ geringen Anteilen aus Kohlekraftwerken, der Anteil der Kohlekraftwerke an der deutschen Bruttostromerzeugung macht dagegen ca. 47,3 % aus.
Inhaltsverzeichnis
1 Deutschlands Glauben an Yhprums Gesetz
2 Grundsätzliche Aspekte der atomaren Energie-gewinnung
2.1 Die Kernenergie in der deutschen Energielandschaft
2.1.1 Der Beitrag der Kernenergie zum deutschen Energiemix
2.1.2 Der Anteil der Kernenergie an der Grundlaststromversorgung
2.1.3 Der Anteil der Kernenergie am Primärenergieverbrauch
2.1.4 Die wirtschaftliche Bedeutung des Energiesektors
2.1.5 Uran – Abhängigkeit endlicher Rohstoffe
2.2 Technische Grundlagen der Kernenergienutzung
2.2.1 Die Gewinnung von Energie durch Kernspaltung
2.2.2 Reaktorentypen
2.2.3 Kernkraftwerke in Deutschland
2.3 Politischer Rahmen für die Nutzung der Kernenergie
2.3.1 Das deutsche Atomgesetz
2.3.2 Energiepolitik
2.3.3 Zukunft der Kernenergienutzung – Politische Strategien der deutschen Parteien
2.3.4 Die zukünftige Strategie der Bundesregierung
2.3.5 Versorgungssicherheit in der BRD
2.3.6 Sicherheitsstandards und staatliche Aufsicht
3 Kernenergieausstieg – ökonomische Reaktionen und ökologische Effekte
3.1 Ökonomischer Effekte eines Kernenergieausstiegs
3.1.1 Stromerzeugungskosten und Strompreisbildung
3.1.2 Wirkungen auf den Strompreis im Falle eines Verzichts auf die Kernenergie
3.1.3 Arbeitssektor Atomwirtschaft
3.1.4 Beschäftigungswirkungen im Falle eines Verzichts auf die Kernenergie
3.1.5 Abschätzung der gesamtwirtschaftlichen Kosten eines deutschen Atomausstiegs
3.1.6 Abschätzung und Deckung einer möglicherweise entstehenden Energielücke
3.1.7 Fazit der ökonomischen Betrachtungen
3.2 Ökologische Effekte eines Kernenergieausstiegs
3.2.1 Das Leitbild der Nachhaltigkeit
3.2.2 Übertragung des Leitbilds der Nachhaltigkeit auf den Energiesektor
3.2.3 Klimaschutzziele der BRD
3.2.4 CO2-freie Stromerzeugung durch Kernkraftwerke?
3.2.5 Auswirkungen des Kernenergieausstiegs auf die deutsche CO2-Bilanz
3.2.6 Externe Effekte und externe Kosten
3.2.7 Das Problem der Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Abfälle
3.2.8 Fazit der ökologischen Betrachtungen
4 Erneuerbare Energien als Substitutionsalternative der Kernenergie
4.1 Möglichkeiten der Stromgewinnung durch Erneuerbare Energien
4.1.1 Stromgewinnung durch Sonnenkraft
4.1.2 Stromgewinnung durch Windkraft
4.1.3 Stromgewinnung durch Wasserkraft
4.1.4 Stromgewinnung durch Biomasse
4.2 Ist die Substitution der Kernenergie durch Erneuerbare Energien möglich?
4.3 Kosten der Substitution der Kernenergie durch Erneuerbare Energien
4.4 Belastungen und Entlastungen der Umwelt
5 Der Blick auf die Zukunft
Zielsetzung & Themen
Diese Arbeit befasst sich mit der Analyse des deutschen Kernenergieausstiegs. Das primäre Ziel ist es, die ökonomischen und ökologischen Auswirkungen dieses Ausstiegs zu untersuchen und zu bewerten, ob die durch Kernenergie gedeckten Strommengen substanziell durch Erneuerbare Energien substituiert werden können.
- Aktueller Stellenwert der Kernenergie im deutschen Energiemix
- Technische und politische Rahmenbedingungen der Kernenergienutzung
- Ökonomische Folgen eines Ausstiegs (Strompreise, Beschäftigung, Kosten)
- Ökologische Aspekte (CO2-Bilanz, Endlagerproblematik, Nachhaltigkeit)
- Potenziale und Herausforderungen beim Ausbau Erneuerbarer Energien
Auszug aus dem Buch
2.2.1 Die Gewinnung von Energie durch Kernspaltung
Die Kernspaltung von schweren Kernen ist neben der Kernfusion, der Verschmelzung leichter Kerne, eine der Möglichkeiten zur Gewinnung von Energie, die von den Chemikern O. Hahn, F. Straßmann und L. Meitner 1938 gefunden wurde. Die Bestandteile von natürlichem Uran sind zum einen das Isotop 238 (99,29 %) und zum anderen das Isotop 235 (0,71 %), dabei hat das Isotop 238 eine Bindungsenergie von 4,8 MeV und das Isotop 235 eine Bindungsenergie von 6,5 MeV je Nukleon. Von Bedeutung ist zunächst das Isotop 235. Der Uran-235-Atomkern wird nun mit thermischen Neutronen bestrahlt, wobei Kerntrümmer mittleren Atomgewichts entstehen. Dabei entstehen Spaltprodukte, deren Kerne sich im Moment der Entstehung abstoßen, da sie positiv geladen sind. Atomkerne mit hohen Ordnungszahlen sind relativ instabil, daher ist eine Spaltung durch langsame, energiearme Neutronen möglich.
Eine geringe Anregung durch ein thermisches Neutron reicht aus um das Gleichgewicht der positiv geladenen Neutronen zu stören. Wie in Abbildung 3 verdeutlicht kommt der Kern zunächst in Schwingung und zerreißt schließlich. Hierbei entstehen in der Regel zwei Teilkerne ungleichen Ausmaßes und einige Neutronen. Bei dieser Kernspaltung entsteht eine Gesamtenergie von ca. 200 MeV, wovon ca. 194 MeV genutzt werden können. Was das bedeutet verdeutlicht folgender Vergleich: Bei der Spaltung eines Kilogramms des Uranisotops 235 werden 22 Mio. kWh bzw. 19 Mrd. kcal freigesetzt. Dieselbe Energiemenge würde bei der Verbrennung von 2714 t Steinkohle zu 7000 kcal/kg freigesetzt werden. Die Energieausbeute ist somit bezogen auf 1 kg Brennstoff bei der Kernspaltung des Uranisotops 235 2,7 millionenmal größer als bei der Steinkohleverbrennung. Als Faustformel lässt sich sagen, dass die Kernspaltung von einem Gramm Uran 235 ca. 24000 kWh Energie freisetzt.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Deutschlands Glauben an Yhprums Gesetz: Einleitung in die Thematik des Atomausstiegs und Darstellung der Motivation sowie der Zielsetzung dieser Arbeit.
2 Grundsätzliche Aspekte der atomaren Energie-gewinnung: Überblick über den Energiemix, die technischen Grundlagen der Kernspaltung und den politischen Rahmen der deutschen Energiepolitik.
3 Kernenergieausstieg – ökonomische Reaktionen und ökologische Effekte: Detaillierte Analyse der Auswirkungen des Ausstiegs auf Strompreise, Beschäftigung, Gesamtkosten und ökologische Faktoren inklusive der Endlagerproblematik.
4 Erneuerbare Energien als Substitutionsalternative der Kernenergie: Bewertung der verschiedenen Erneuerbaren Energien als Ersatz für Kernkraftwerke sowie deren Potenzial und Kosten.
5 Der Blick auf die Zukunft: Abschließende Reflexion über die Herausforderungen bei der Umsetzung eines nachhaltigen Energiesystems in Deutschland.
Schlüsselwörter
Kernenergie, Atomausstiegsbeschluss, Energiewende, Erneuerbare Energien, Strompreise, Versorgungssicherheit, Klimaschutz, CO2-Vermeidung, Endlagerung, Kernspaltung, Energiemix, Atomgesetz, Beschäftigungseffekte, Nachhaltigkeit.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der ökonomischen und ökologischen Analyse des in Deutschland beschlossenen Kernenergieausstiegs.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen umfassen den aktuellen Energiemix, die technischen und politischen Grundlagen der Kernkraft, die Folgen des Ausstiegs für Wirtschaft und Umwelt sowie das Potenzial Erneuerbarer Energien als Ersatz.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das primäre Ziel ist es, die Auswirkungen eines Atomausstiegs zu bewerten und zu untersuchen, inwieweit Erneuerbare Energien die durch Kernkraft wegfallenden Energiemengen substituieren können.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit stützt sich auf eine Literaturanalyse sowie eine modellbasierte Betrachtung, unter anderem durch Heranziehung von Input-Output-Analysen zur Beschäftigungswirkung.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil analysiert ökonomische Effekte (Strompreis, Arbeitsmarkt, Kosten) und ökologische Auswirkungen (CO2-Bilanz, Endlagerung) des Atomausstiegs sowie die Potenziale und Kosten Erneuerbarer Energien.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Kernenergie, Energiewende, Erneuerbare Energien, Atomausstieg, Versorgungssicherheit und Klimaschutz.
Warum ist die Endlagerung von radioaktiven Abfällen ein kritisches Kapitel?
Die Endlagerung stellt ein politisch und technisch ungelöstes Problem dar, das aufgrund der extrem langen Halbwertszeiten radioaktiver Abfälle auch nach der Stilllegung der Kraftwerke fortbesteht.
Inwiefern spielt das Nachhaltigkeitskonzept eine Rolle bei der Bewertung des Ausstiegs?
Das Konzept der Nachhaltigkeit bildet die theoretische Grundlage, um die drei Säulen – ökonomische Effizienz, ökologische Verträglichkeit und soziale Gerechtigkeit – im Rahmen des Umbaus des Energiesystems abzuwägen.
- Quote paper
- Christian Nufer (Author), 2010, Kernenergieausstieg. Ökonomische und ökologische Wirkungen und die Frage der Kompensationsmöglichkeit durch Erneuerbare Energien, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/153578
