Zweimal rechnen

Der erste Schnee ist früh gefallen an der Südwestküste Finnlands. Ein eisiger Wind fegt vom Bottnischen
Meerbusen her. Kiefern und Birken wachsen am Weg durch die Einöde, Straßenschilder warnen vor Rentieren. Dann kommt Olkiluoto in Sicht, die Hoffnungsinsel der europäischen
Nuklearindustrie.

Direkt an der Ostsee ragen zwei Atomkraftwerke auf, rot angemalt wie die Holzhäuser der Gegend. Neben den Kraftwerken röhren Planierraupen, ein gutes Dutzend Kräne kreist über tief in den Granit gesprengten Baugruben. Hier wächst Olkiluoto 3 empor, der erste Europäische Druckwasserreaktor, kurz EPR. Der Gigant – Festpreis: drei Milliarden Euro – soll 1600 Megawatt Strom erzeugen. Und obendrein deutlich sicherer sein als die konventionellen Leichtwasserreaktoren, die den Weltmarkt bis heute dominieren. Das finnische Parlament hat den Bau 2002 beschlossen. Als „visionär und wichtig“ rühmte die Lobby-Vereinigung World Nuclear Association (WNA) diese Entscheidung, helfe sie doch, die „Wolke aus Missverständnissen und Folklore“ zu vertreiben, die seit Jahrzehnten die Aussichten der Branche
verdunkele. Auch Lieferant Areva NP war beglückt: Schon 1992 hatten die Mutterkonzerne Framatome (heute Areva) und Siemens ihren Meiler als „deutsch-französisches Kernkraftwerk für Europa und den Weltmarkt“ feilgeboten. Aufträge aber waren ausgeblieben.

Olkiluoto 3, der erste Reaktor-Neubau in Europa seit Tschernobyl, soll nun die Wende einläuten. Tatsächlich will Frankreich in diesem Jahr den Bau eines weiteren EPR am Standort Flamanville in der Normandie beginnen – und zügig weitere Reaktoren dieses Typs folgen lassen. Die Internationale Energieagentur rechnet mit einem Ausbau der weltweiten AKW-Kapazität von derzeit 368 Gigawatt auf 416 Gigawatt bis
2030. Die WNA sagt bis zu 740 Gigawatt binnen desselben Zeitraums voraus. Dafür müssten bis zu 400 neue Atomkraftwerke gebaut werden. Das US-Energieministerium prophezeit für 2050 gar einen Weltbestand von 1000 Atomkraftwerken. Doch noch immer sind zentrale Probleme der Kernkraft
ungeklärt – ohne neue Antworten darauf dürfte das erhoffte Comeback allenfalls von kurzer Dauer sein.
Keine andere Technologie kann auf eine dramatischere Geschichte zurückblicken als Atomkraft – und auf eine derart enge Verflechtung von wirtschaftlichen mit militärischen Interessen: Kaum hatten Wissenschaftler um Otto Hahn 1938 in Berlin das Prinzip der Kernspaltung entdeckt, begann der
Wettlauf um die Bombe. Im August 1945 fielen „Little Boy“ und „Fat Man“ auf Hiroshima und Nagasaki. Hunderttausende starben. Bald aber mutierte der ultimative Schrecken zum größten Techno-Traum der Neuzeit. 1953 verkündete US-Präsident Dwight D. Eisenhower sein Programm „Atome für den
Frieden“. Atomenergie war plötzlich die Kraft der Zukunft, der neue Alleskönner; die „Erlösungsutopie“, wie Klaus Traube, der vom Atommanager zum -kritiker wurde, einst formulierte. Sogar Autos sollten per Kernspaltung angetrieben werden: 1958 präsentierte Ford das Konzept des „Nucleon“, eines flotten Schlittens mit schick geschwungenen Flossen und einem Minireaktor im Heck.

EUPHORIE UND ERNÜCHTERUNG

Lange hielt sich die Euphorie, Industriestaaten steckten zusammengenommen dreistellige Milliardenbeträge in die Technologie. In der ersten Hälfte der 70er-Jahre wuchs die Menge des erzeugten Atomstroms weltweit jährlich um rund 30 Prozent. Dann aber setzten Zweifel ein. Die Risiken wurden sichtbar. Der Ernüchterung folgte bald der Schock: Der schwere Unfall im US-Kernkraftwerk Three Mile Island 1979
und die Katastrophe im Sowjetreaktor Tschernobyl in der Ukraine 1986 ramponierten das Vertrauen. Seither verharrt der Anteil der Atomenergie an der Weltstromproduktion bei rund 16 Prozent. Schweden, Belgien, Spanien, Italien, Deutschland und die Niederlande beschlossen den Ausstieg, Österreich stieg gar nicht erst ein. Viele der weltweit 442 Atomkraftwerke sind mittlerweile hochbetagt, nennenswerte Neubauten gibt es bislang nur in Russland und Asien. Und eben in Finnland. Ein Marktrisiko, freut sich sich Projektleiter
Martin Landtmann von der Betreiberfirma Teollisuuden Voima Oy (TVO), gebe es für Olkiluoto 3 nicht: Die
Anteilseigner der TVO haben sich verpflichtet, den erzeugten Strom zu kaufen. Ein Konsortium unter Beteiligung der Bayerischen Landesbank gab einen zinsgünstigen Großkredit, die ehemals staatliche französische Exportkreditagentur Coface garantierte zusätzlich 610 Millionen Euro.

Das Generatorenhaus für Olkiluoto 3 ist schon zu erkennen, auch die riesigen Rohre, die Ostseewasser zum Kühlen heranführen werden. Doch beim Gießen der mächtigen Betonschicht unter dem Reaktor gab es Probleme. Das „Fineengineering“, sagt Landtmann, sei ebenfalls kniffelig. Und wenn zu viel Wind bläst, fahren die Kräne nicht. Das Großprojekt ist bereits rund ein Jahr im Rückstand. Areva NP, spottete
ein Verantwortlicher der finnischen Aufsichtsbehörde STUK, fehle es womöglich ein wenig an Erfahrung.
Dabei ist Olkiluoto so innovativ nicht: Der Hoffnungsträger ist ein klassischer Leichtwasserreaktor, im Prinzip also ein gewaltiger Tauchsieder, der Wasser zu Dampf macht und damit eine Turbine antreibt. „Wir setzen auf erprobte Technik“, erklärt Landtmann.

Neu ist allerdings die riesige keramikverkleidete Wanne unter dem Reaktorkern. Dieser „Core Catcher“ soll
im Falle einer Kernschmelze die glühende Masse auffangen. Umgeben wird der Kern von einer doppelten
Hülle aus Stahl und Beton, laut Areva NP nach innen gasdicht, nach außen sogar gegen Flugzeugabstürze geschützt.

Ihre Konstruktion, beteuern die Verantwortlichen, sei zehnmal sicherer als gängige Leichtwasserreaktoren.
„Inhärent sicher“ aber, sagen Experten, ist sie noch nicht: Ein Atomkraftwerk basiert auf demselben Prinzip wie eine Atombombe – nur dass die Kettenreaktion bei der Spaltung der Urankerne technisch kontrolliert wird. Die Atomkerne radioaktiver Elemente wie Uran zerfallen mit der Zeit, der Kern zerbricht in mehrere größere Teilstücke, zwei bis drei einzelne Neutronen werden frei. Sind genügend weitere Urankerne
in der Nähe, können diese Neutronen zwei bis drei weitere Urankerne spalten. Dabei werden weitere Neutronen frei, eine Kettenreaktion kommt in Gang. Im Atomreaktor sorgen Neutronenfänger dafür, dass im Schnitt pro Kernspaltung nur ein Neutron frei wird, das einen weiteren Kern spaltet. Als „inhärent sicher“ gelten Kernreaktoren erst, wenn die Kettenreaktion ohne menschlichen Eingriff automatisch erlischt, sobald
beispielsweise der Kühlmittelzufluss unterbrochen ist. Die Sicherheit der Anlagen ist nicht das einzige Problem der Atomenergie: Viele Komponenten der Technologie lassen sich zivil wie militärisch nutzen. Besonders der Uran-Plutonium-Kreislauf ermöglicht den Bau von Atombomben. Lange funktionierte das Nichtverbreitungs-Regime des Atomwaffensperrvertrages von 1968 leidlich gut. Doch nun tritt nach Israel,
Indien und Pakistan auch Nordkorea als Atommacht auf den Plan. Der dringende Verdacht besteht, dass der Iran sich zügig anschließen will. „Das aktuelle Sicherheitssystem“, urteilt die MIT-Studie „The Future of Nuclear Power“, sei „nicht in der Lage, mit der im Wachstumsszenario angestrebten nuklearen
Entwicklung Schritt zu halten“.

GEFÄHRLICHE PARTNER
Die neue „Global Nuclear Energy Partnership“ (GNEP) der Bush-Regierung strebt einen globalen Brennstoffhandel an: Die USA und ausgewählte Partnerländer sollen auf einer Art „Achse der Guten“ GNEP-Vertragsländer mit Brennstoff für Atomkraftwerke versorgen und abgebrannte Brennelemente
in speziellen Reaktoren wieder aufarbeiten, auch wenn diese wie etwa Indien nicht den Atomwaffensperrvertrag unterzeichnet haben. Der Job der Atomwächter von der Wiener
Internationalen Atomenergieorganisation (IAEO) würde so noch delikater. Dabei erhält die Organisation von Mitgliedsstaaten schon heute oft nicht einmal die zur Überwachung benötigten Satellitenbilder – und hat nicht genügend Geld, um die fehlenden einfach zu kaufen. Wenn sich die Erregung über die Risiken nicht „in Dollar und Cent übertrage“, warnt IAEO-Generaldirektor Mohammed El Baradei, werde man
mit der Gefahr nicht fertig. Für die weltweite Aufsicht verfügt die IAEO über 120 Millionen Dollar pro Jahr – „Ich bin sicher, dass unsere kleine Wiener Polizei ein größeres Budget hat“, spottet El Baradei.

Zur Proliferationsgefahr gesellt sich Verschwendung: Die bis heute gängigen Reaktoren sind ausgesprochene Uranfresser. Im Jahr 2005 verbrauchten die Kernkraftwerke der Welt 64 500 Tonnen Natur-Uran. Die Reserven, die bis zu einem Preis von 40 Dollar pro Kilo wirtschaftlich förderbar sind, werden mit 1,9 Millionen Tonnen beziffert. Selbst bei nur konstantem Verbrauch reichen sie also für gerade einmal 30 Jahre.

Berücksichtigt man die nachgewiesenen Uranvorkommen, die bis 130 Dollar pro Kilogramm förderbar sind, würde der Brennstoff laut einer Prognose von Experten der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe noch etwa 67 Jahre reichen. Wenn man die noch nicht nachgewiesenen Ressourcen
mit einrechnet, kommt man auf Uranvorkommen für rund 200 Jahre – sie zu fördern, könnte allerdings noch einmal deutlich teurer werden.

Eine Lösung für dieses Knappheitsproblem wäre die Verwirklichung des alten Traums vom „geschlossenen Brennstoffkreislauf“ mit Hilfe von Wiederaufbereitungsanlagen und „Schnellen Brütern“: Die bei der Spaltung von Atomkernen freiwerdenden überschüssigen Neutronen werden im schnellen Brüter vom Uran-Isotop Uran 238 eingefangen, das sich wesentlich schlechter spalten lässt, dafür aber viel häufiger
vorkommt als das gut spaltbare Uran 235. Das Uran 238 wird dabei in Plutonium umgewandelt, das zu neuen Brennstäben weiterverarbeitet werden kann. So lässt sich der Vorrat an Natur-Uran theoretisch um den Faktor 60 strecken. In der Praxis aber steckt dieses Verfahren voller Tücken: Die USA starteten bereits 1946 ihren Testbrüter Clementine, im großen Stil aber wurde die Technik dort nie eingesetzt.
Sie galt als zu anfällig, das im Prozess entstehende Plutonium als Sicherheitsproblem. Der kleine japanische Brüter Monju ist seit einem schweren Brand 1995 außer Betrieb, auch das britische Modell
lief nie richtig und wurde 1994 endgültig geschlossen. „Superphenix“, Frankreichs Stolz, wurde aus Kostengründen 1997 ebenfalls abgeschaltet. Und auch der deutsche Meiler – Kosten bis zur Projekteinstellung rund 3,5 Milliarden Euro – ging nie ans Netz. Am bunt bemalten Kühlturm im
„Wunderland Kalkar“ dürfen Mutige heute Freeclimbing üben. Allein Russlands BN-600 brütet derzeit kommerziell – zu allen anderen Brüter-Projekten wirft die Datenbank der
WNA den gleichen Kommentar aus: „Shut down“.

Das gilt auch für den zweiten einst vielversprechenden deutschen Brüter-Versuch, den 300-Megawatt-Hochtemperaturreaktor Hamm-Uentrop. Das Design dieses gasgekühlten Kugelhaufenreaktors immerhin fand internationale Nachahmer: Der südafrikanische Energiekonzern Eskom arbeitet an einem Demonstrationsmodell, das 2012 komplett sein soll. Eskom plant, die kleinen Reaktoren wie am Fließband zu produzieren und en gros zu exportieren – das soll den Preis niedrig halten. Auch in China wird seit 2003 ein gasgekühlter Zehn- Megawatt-Kugelhaufen-Reaktor betrieben. Der Brennstoff für diese Reaktoren steckt in tennisballgroßen Kugeln aus Grafit, in die je zehntausend stecknadelkopfgroße Körnchen aus Uranoxid eingelagert sind. Gekühlt werden sie mit gasförmigem Helium, das die Hitze abführt und eine stromerzeugende Turbine antreibt.

Reichlich Forschungsbedarf gibt es auch noch im Hinblick auf die hoch radioaktiven Abfälle: Bis heute, 56 Jahre nach der ersten Stromerzeugung via Kernspaltung, existiert für sie kein einziges Endlager. Rund 10 000 Kubikmeter stark strahlenden Mülls werden weltweit jedes Jahr produziert. Die meisten
Atomkraft-Staaten wollen diesen Müll irgendwann für hunderttausende Jahre in Salz-, Lehm- oder Granitschichten verstauen. Doch alle Lösungen sind heiß umstritten. Das US-Lager Yucca Mountain in Nevada etwa ist Milliarden über Budget und Jahre hinter Plan. Und an allen Gerätschaften im Schacht
des deutschen Salzstocks Gorleben hängt seit dem Moratorium von 2000 das Schild: „Außer Betrieb“.

Die Finnen könnten auch hier Pioniere werden. Wenige Autominuten von der Baustelle Olkiluoto 3 entfernt tauchen schwere, mit Granitbrocken beladene Lastwagen aus dem Nichts auf. Beim Näherkommen entdeckt man: Sie kommen aus einem Schacht, der tief in die Erde führt. Denn auf der finnischen
Atom-Insel entsteht auch ein erstes Endlager für hoch radioaktive Abfälle: Onkalo. Jeden Tag sprengen und bohren die Arbeiter sich weitere fünf Meter vor, in drei Schichten rund um die Uhr. Rund 300 000 Tonnen Granit müssen bewegt werden. 2008 soll eine vier Kilometer lange Spirale bis in 480 Meter
Tiefe gehen. „Nein, 2009“, korrigiert sich die Sprecherin der Betreibers Posiva, einer Tochterfirma von TVO. Auch Onkalo ist ein Jahr in Verzug. Die Technologie kommt aus Schweden: Dort wurde für abgebrannte Brennelemente ein Eisenzylinder mit zwölf Bohrungen entwickelt, der von einem Kupferzylinder
umgeben ist – 4,8 Meter lang, etwa einen Meter breit und 25 Tonnen schwer. Die Zylinder verschwinden, mit Bentonitlehm geschützt, im Granit, die Schächte werden verfüllt und versiegelt. Nach Erkundung und Ausbau soll das finnische Lager 2020 stehen. Anfang des kommenden Jahrhunderts
dürfte es gefüllt sein.

COMEBACK MIT FRAGEZEICHEN
Ist eine Renaissance der Atomkraft trotz aller Probleme also möglich? Die politische Großwetterlage begünstigt die Verfechter der Atomenergie: die hoch gespannte Lage in den ölreichen Ländern des Nahen Ostens, der rapide wachsende Energiehunger Chinas und Indiens und der immer deutlicher sichtbar
werdende Klimawandel (TR 12/06). Vor allem der letzte Punkt spielt Atomkraft in die Hände: Die „volle nukleare Energiekette“ von der Urangewinnung bis zur Lagerung der Abfälle emittiert nur ein bis sechs Gramm Kohlenstoff pro Kilowattstunde, erklärte Alan McDonald von der IAEO. Damit liegt Atomstrom fast gleichauf mit Wind- und Sonnenenergie. Im Jahr 2000 rief die US-Regierung zudem das „Generation
IV International Forum“ ins Leben; unter dessen elf Mitgliedern sind Länder wie Kanada und Südkorea sowie der Verbund Euratom, zu dem auch Deutschland gehört. Ziel ist die Entwicklung von Reaktoren der „vierten Generation“, die alle Probleme weginnovieren: Das Atomkraftwerk der Zukunft soll hoch effizient sein und inhärent sicher, kaum noch Müll erzeugen und nicht zur Proliferation von Atomwaffen beitragen.

Sechs Konzepte gelten als besonders vielversprechend: Durch Gas, Natrium oder Blei gekühlte schnelle Brutreaktoren, der Salzschmelze-Reaktor, der superkritische Leichtwasserreaktor und der gasgekühlte Hochtemperaturreaktor. Auch an der Idee der Transmutation – der Umwandlung extrem langlebiger
Isotope in kurzlebige – wird weiter geforscht. Das Sechs-Milliarden-Dollar-Programm für die Entwicklung der sechs Konzepte soll bis 2030 erste Prototypen präsentieren. Allerdings: Selbst wenn eine der Visionen Wirklichkeit werden sollte, wäre doch keine von ihnen „in der Lage, alle Ziele gleichzeitig zu erfüllen“,
warnen die MIT-Experten in ihrer Studie.

Letztlich werden aber nicht Gammastrahlen, Terrorgefahr oder das Müllproblem den Ausschlag geben. „Von allen Faktoren, die ein echtes Wachstum der Kernenergie im 21. Jahrhundert berühren, sind die Kosten der wichtigste“, urteilt John Ritch, Generaldirektor der WNA. Abschreckend sind vor allem die Startinvestitionen: Der Bau eines Atomkraftwerks kostet pro Kilowattstunde zwischen 1500 und 2200 Dollar. Standardisierung könnte den Betrag auf 1200 Dollar drücken, aber ein Gaskraftwerk kostet nur die Hälfte. Erst mit langem,
störungsfreiem Betrieb kommen die deutlich niedrigeren Brennstoffkosten zum Tragen. In der Zwischenzeit aber drohen politische Wechsel, Störfälle und Konkurrenz durch andere Technologien – alles Faktoren, die prospektive Atomkraftwerksbetreiber zur Sicherheit zweimal rechnen lassen.

(wst)