Helmut Rauch
Helmut Rauch | 04. August 2011

Ist die Kernenergie böse?

Vor der Erdbeben-, Tsunami- und Reaktorkatastrophe in Fukushima am 11. März 2011 sprach man von einer Renaissance der Kernenergie, und in vielen Ländern wurden Expansionspläne für diese Energiegewinnungsmethode geschmiedet. Nun sind jedoch die Bedenken bezüglich der Kernenergie wieder beachtlich gestiegen, und bei der Realisierung neuer Anlagen ist mit einem deutlichen Rückschlag zu rechnen. Dazu ist zu bemerken, dass der Schaden durch den Tsunami deutlich größer ist als der durch die damit in Verbindung stehende Reaktorkatastrophe.

Hier ist deswegen eine rationale Analyse der Ursachen, der Konsequenzen und der zukünftigen Entwicklung erforderlich. Im Folgenden sollen kurz die Grundprinzipien der nuklearen Energiegewinnung, deren Vorteile und die damit verbundenen Risikofaktoren angesprochen werden.

Status [1]:

Derzeit sind 432 Kernkraftwerke weltweit in Betrieb und 62 in Bau, dazu kommen noch 240 Forschungsreaktoren und über 200 Reaktoren in U-Booten und Flugzeugträgern sowie 25 Reaktoren in erdnahen Umlaufbahnen. Die weltweite elektrische Kernenergieproduktion beträgt 2558 TWh, was einem Anteil von ca. 16% entspricht und im Vergleich mit fossilen Kraftwerken einer Reduktion des CO2-Ausstosses um 1,2 Milliarden Tonnen gleichkommt.

Grundprinzipien [2,3,4]:

  • Schwere Atomkerne (z.B. Uran-235 oder Plutonium-239) unterliegen bei der Absorption eines Neutrons einem Spaltprozess, bei dem zwei bis drei weitere Neutronen freigesetzt werden und jeweils zwei, meist radioaktive, Spaltprodukte entstehen. Es handelt sich dabei um einen statistischen, also völlig unvorhersagbaren, Prozess, weswegen unvermeidlich eine große Anzahl von verschiedenen Spaltprodukten mit sehr unterschiedlichen Halbwertszeiten entstehen, die dann sowohl bei der Nachzerfallswärme als auch beim radioaktiven Abfall Probleme bereiten. Bei jedem Spaltprozess wird gleichzeitig eine Energie von zirka 200 MeV freigesetzt, d.h. eine millionenfach höhere Energie als bei chemischen Reaktionen, was wohl den zentralen Vorteil der Kernenergie ausmacht.
  • Mit den erzeugten Spaltneutronen kann auf verschiedene Arten eine selbsterhaltende Kettenreaktion aufrecht erhalten werden. Davon leiten sich die verschiedenen Reaktortypen ab, die in Abbildung 1 skizziert sind. Für eine stabile Steuerung der Kettenreaktion spielen neben den Spaltneutronen auch der kleine Anteil (ca. 0,6%) der verzögerten Neutronen eine entscheidende Rolle. Diese entstehen verzögert nach dem vorhergehenden Zerfall einiger Spaltprodukte. Dieser 0,6%-Anteil stellt gleichzeitig eine Sicherheitsmarge dar, die zum Glück vorhanden ist, die aber größer sein könnte.

Reaktortypen

Abbildung 1:    Schema der hier diskutierten Kernkraftwerkstypen. Der meistinstallierte Druckwasserreaktor mit und der Siedewasserreaktor ohne (wie Fukushima) internen Wärmetauscher (oben) und der Druckröhrenreaktor (wie Tschernobyl) sowie der mit flüssigem Natrium gekühlte Schnelle Reaktor (unten).

  • Für die Betriebssicherheit eines Kernreaktors ist die Stabilität der Kettenreaktion in Bezug auf Temperaturänderungen, auf Geometrieänderungen und Änderungen der Zusammensetzung wesentlich. Während jeder Temperaturanstieg stets dämpfend auf die Kettenreaktion wirkt, können Geometrie- und Zusammensetzungsänderungen auch stimulierend wirken. Das ist der Fall bei Tschernobyl-Typ Reaktoren, wo zum Beispiel Dampfblasen die Kettenreaktion wegen der geringeren parasitären Absorption in Wasser anheizen (void effect). Eine ähnliche Situation besteht leider auch bei den schnellen Reaktoren.
  • Unter den Spaltprodukten und deren Zerfallsprodukten befinden sich auch solche, die Neutronen sehr stark parasitär absorbieren (z.B. Xenon-135) und daher die Kettenreaktion behindern. Da diese Substanzen meist durch Zerfall anderer Spaltprodukte entstehen, werden diese auch nach dem Abschalten der Reaktoren weiter produziert, ohne parasitär absorbiert zu werden. Das führt zu einer Art Vergiftung des Reaktors, was seine kurzfristige Wiederinbetriebnahme verhindert und bedeutet, dass Kernenergie im Wesentlichen nur für die Grundlastversorgung geeignet ist.

Problemfelder:

1. Geringe Sicherheitsmarge der Kettenreaktion

Wie bereits oben angesprochen beträgt die Sicherheitsmarge bezüglich der Kettenreaktion nur etwa 0,6% bei Uran-235 und ist bei Plutonium-239 noch geringer (0,3%). Das bedeutet, dass es bei stärkeren Änderungen des Vermehrungsfaktors der Kettenreaktion zu einer prompten Kritikalität, d.h. zu einem Durchgehen der Kettenreaktion innerhalb einiger Millisekunden kommt. Das kann verursacht sein durch unkontrollierte Bewegungen der Kontrollstäbe oder bei einigen Reaktortypen auch durch Dampfblasenbildung im Kühlmittel. Letzteres war mit entscheidend beim Reaktorunglück in Tschernobyl.

Bei zukünftigen Entwicklungen wird diskutiert, die Sicherheitsmarge dadurch zu verbessern, indem man zusätzlich zu den Spaltneutronen noch Neutronen durch andere Kernprozesse erzeugt. Das kann mit hochenergetischen Protonen (ca. 1 GeV) erfolgen, die man in einem Beschleuniger erzeugt und auf ein Target im Reaktor schießt, wo es zu einer Zertrümmerung (Spallation) schwerer Kerne kommt, bei der bis zu 20 Neutronen pro Reaktion erzeugt werden.

2. Nachzerfallswärme

Abbildung2: Nachzerfallswärme eines
1000 MWe Kernkraftwerkes

Hier liegt das zentrale Problem der Reaktorsicherheit. Der hochradioaktive Abfall zeigt selbst nach dem Abschalten der Kettenreaktion noch eine beträchtliche Wärmeentwicklung, wie in Abbildung 2 dargestellt ist. Nach einigen Tagen sind das noch immer zirka 10 MW, die sicher weggekühlt werden müssen. Dafür stehen in der Regel 3 unabhängige Notkühlsysteme zur Verfügung, die durch redundante Energieversorgungssysteme ständig einsatzbereit sein sollten. Bei der Reaktorkatastrophe in Fukushima wurden alle diese Systeme infolge der Überflutung durch den Tsunami gleichzeitig außer Kraft gesetzt, was zum Schmelzen der Brennelemente, zur Wasserstoffproduktion und zu den bekannten Explosionen geführt hat. Bei zukünftigen Reaktorkonzepten versucht man, auch geschmolzene Brennelemente sicher innerhalb des Containments beherrschen und mittels Naturzirkulation über längere Zeitabschnitte hinweg kühlen zu können.

3. Radioaktiver Abfall

Abbildung 3: Radiotoxizität des radioaktiven Abfalls

Auch hier spielen die radioaktiven Spaltprodukte eine wesentliche Rolle, dazu kommen noch die sehr langlebigen Transurane, die durch die Absorption von Neutronen in Uran-238 während des Reaktorbetriebes entstanden sind. Der radioaktive Abfall wird in Wiederaufbereitungsanlagen vom restlichen Uran und vom während des Betriebes entstandenen Plutonium getrennt und sollte einer sicheren Lagerung zugeführt werden.

Dabei gibt es neben einiger technischer vor allem gesellschaftspolitische Probleme. Bei geeigneter Behandlung kann man erreichen, dass das Toxizitätsniveau nach ca. 800 Jahren unter das des ursprünglich verwendeten Erzes sinkt (Abbildung 3). Neuerdings gibt es Anstrengungen, den langlebigen radioaktiven Abfall durch Transmutation mittels hochenergetischer Protonen im kurzlebigen Abfall zu konvertieren. Damit ergeben sich interessante Perspektiven nicht nur für die Behandlung des radioaktiven Abfalls sondern, falls die Sache innerhalb eines Reaktors stattfindet, auch für eine Erhöhung der vorher besprochenen Sicherheitsmarge bei der Kettenreaktion (bis zu 10%) (accelerator driven system-ADS).

4. Terror und Einwirkungen von außen 

An sich sind Kernkraftwerke massive Bauwerke, und Anschläge von außen wären wahrscheinlich nicht sehr wirksam. Was Anschläge durch eingeschleuste Personen oder das Betriebspersonal betrifft, so sind hier effiziente Kontrollsysteme angezeigt. Flugzeugabstürze, die zentral das Containment betreffen, sind bei den derzeitigen Anlagen nicht voll abgesichert, sollen das aber bei der nächsten Generation solcher Anlagen sein.

Neue Entwicklungen

  • Im Bereich konventioneller Kernkraftwerke

Hier ist die Weiterentwicklung konventioneller Kernkraftwerke auf der Basis der Druck- und Siedewasserreaktoren zu erwähnen. In Europa ist das der „European Pressurized Water Reactor - EPR“ der bereits in Finnland und Frankreich gebaut wird. Er besitzt ein doppeltes Containment, was ihn unter anderem gegen Flugzeugabstürze sicher macht, und er beherrscht auch Kernschmelzunfälle, indem er die Kernschmelze auf einer großen Fläche verteilt und durch Luftkonvektion über längere Zeiträume hinweg kühlen kann. In den USA gibt es ähnliche Projekte (AP-600 und ABWR).

  • Generation 4 Kernkraftwerke

Einen Schritt weiter geht man bei Reaktoren der 4. Generation (z.B. [5]). Es sind das meist „Schnelle Reaktoren“, die mit flüssigem Natrium oder flüssigem Blei gekühlt werden müssen und die im Prinzip in der Lage sind, mehr Brennstoff zu erbrüten als sie verbrauchen. Dadurch wären derartige Reaktoren extrem resourcenschonend. Statt 200 t/Jahr bei Druck- und Siedewasserreaktoren werden hier beim Betrieb eines 1000 MWe Kraftwerkes nur 1,1 t/Jahr Uranerz benötigt. Die Frage der nuklearen Sicherheit stellt sich dabei jedoch in besonderer Form; einerseits wegen des zumindest lokal positiven Dampfblasenkoeffizienten (void coefficient) und andererseits wegen der Notwendigkeit eines doppelten Wärmetauschers (siehe Abbildung 1).

Transmutation durch Reaktor/Beschleuniger-Kombination

Abbildung 4: Kombination eines Reaktors mit einem Protonen-Beschleuniger zur Energieerzeugung und zur Transmutation des radioaktiven Abfalls.

Kombinationen mit einem „accelerator driven system (ADS)“ und einem Abfalltransmutator erscheinen machbar [6]. Auch gasgekühlte Hochtemperaturreaktoren stehen bei dieser Generation zur Diskussion. Diese wären speziell für die chemische Prozesswärme und eine zukünftige Wasserstofftechnologie von Bedeutung.

  • Fusionskraftwerke

Hier wird die Verschmelzung leichter zu schwereren Kernen ausgenützt. Auch in diesem Fall kann Energie gewonnen werden, wie es uns ja die Sonne seit Jahrmilliarden vormacht. Man versucht seit Jahrzehnten und zum Teil mit großem Aufwand, auch auf der Erde eine derartige Reaktion zu beherrschen und zu verwenden.

Da es sich dabei jedoch um die Reaktion gleichartig geladener Teilchen handelt, muss die Coulomb-Abstoßung überwunden werden. Das bedeutet, man benötigt extrem hohe Temperaturen oder extrem hohe Dichten. Ersterer Weg wird bei Tokomak- und Stellerator-Anlagen benützt, wo in sehr starken Magnetfeldern versucht wird, ein Deuterium-Tritium Plasma genügend lange zusammen zu halten, um genügend Fusionsvorgänge zu ermöglichen. Ein Deuterium-Tritium Gemisch bietet sich deshalb als beste Möglichkeit an, da damit die kritische Reaktionskinetik am ehesten erreichbar erscheint (Lawson-Kriterium).

Tritium selbst ist aber radioaktiv, was die Sache nicht einfacher macht. Man benötigt Temperaturen bis zu ca. 100 Mill. Grad und Tritiummengen, die einer Aktivität von ca. 1,6x106 TBq und einer Menge von Ca. 4,5 kg entspricht. Die weltweit größte Fusionsanlage (ITER) wird derzeit im Rahmen einer weltweiten Kooperation in Südfrankreich errichtet und soll erstmals das Lawson-Kriterium überschreiten, d.h. die erfolgten Fusionen sollen mehr Energie liefern als vorher in das Plasma investiert wurde. Die Stabilität des Plasmas, aber auch Materialprobleme bezüglich der extremen Hitze- und Strahlungsbelastung werfen zum Teil noch ungeklärte Fragen auf.

Eine Alternative zur Magnetfusion stellt die Trägheitsfusion dar. Bei dieser versucht man, ein Deuterium-Tritium Gemisch so stark zu komprimieren, dass die entsprechenden Atomkerne fusionieren. Diese notwendige Verdichtung kann man am ehesten durch einen allseitigen Beschuss eines geeigneten Pellet mit intensiver Laser- oder Partikelstrahlung erreichen [7]. Der technische Aufwand ist auch bei dieser Methode sehr hoch, und ein Durchbruch ist auch hier in nächster Zeit nicht zu erwarten. Außerdem steht diese Forschung in relativ engem Zusammenhang mit militärischer Forschung, weswegen der aktuelle Stand nicht genau bekannt ist.

Résumé:

Die im Titel enthaltene Frage kann in der gestellten Form wohl nicht beantwortet werden, zumal „gut“ und „böse“ zwar auf Menschen nicht aber auf technische Entwicklungen anzuwenden ist.

Die Kernenergie ist so eine technische Entwicklung, die eine neue Dimension der Energiegewinnung eingeleitet hat und sich hier die Frage eher nach der Effizienz und nach der Sicherheit stellt. Bezüglich der Effizienz scheint die Situation geklärt zu sein. Die überwiegende Zahl der Staaten, die Kernenergie nutzen, wollen diese ausbauen und andere wollen in diese Technologie einsteigen.

Die Stromerzeugungskosten und die Verfügbarkeit sind als sehr günstig einzuschätzen. In diesem Sinne wird die Kernenergie auch weiterhin einen wesentlichen Beitrag zum Energiemix leisten. Die Sicherheit derartiger Anlagen wird aus verschiedenen Blickwinkeln gesehen, und es ist schwer, rationale Elemente in die Diskussion einzubringen. Unabhängige Untersuchungen zeigen, dass das Risiko der Kernenergie keineswegs höher ist als das bei anderen Stromerzeugungsmethoden, aber das persönliche Empfinden in der Bevölkerung ist anders [8,9].

Unfälle, wie die in Tschernobyl und Fukushima, haben dazu beigetragen, wobei man allerdings auch berücksichtigen sollte, dass gerade aus derartigen Unfällen sehr viel gelernt werden kann, was zu einer Erhöhung der Sicherheit beitragen wird [10]. In diesem Sinne wird es auch im Bereich der Kernenergie weitere Fortschritte bezüglich Effizienz und Sicherheit geben und damit eine Verbesserung der Akzeptanz.

Literatur:

[1] „International Status and Prospects of Nuclear Power - Edition 2010“, IAEA, Vienna 2011

[2] www.kernfragen.de

[3] H. Rauch: „Derzeitige und künftige nukleare Energiesysteme“, E & M, 98 (1998) 139

[4] H. Böck, M. Gerstmayr, E. Radde: „Kernfrage Atomkraft“, Goldeck Verlag, Wien 2011

[5] J.G. Marques: „Evolution of nuclear fission reactors“, Energy Conversion and Management 51 (2010) 1774

[6] C. Rubbia: „A high gain energy amplifier operated with fast neutrons”, AIP Conf. Proc. 346 (1994) 44

[7] S. Atzeni, J. Meyer-ter-Vehn: „The physics of inertial fusion“, Clarendon Press, Oxford 2004

[8] R.P. Gale and A. Butturini: „Chernobyl and Leukemia-Perspective”, Leukemia 5 (1991) 441

[9] R.P. Gale: „Die wahre Gefahr“, Der Spiegel 14 (2011) 114

[10] C. Peachey: „Safety first“, Nucl.Eng.Int., June 2011, S.18, www.neimagazine.com

 

Anmerkungen der Redaktion:

Glossar:

Coulomb-Abstoßung: abstoßende Kraft zwischen elektrisch gleich geladenen Körpern, auch Teilchen, die von den elektrischen Ladungen (positiv oder negativ) bewirkt wird. Ungleiche Ladungen ziehen einander an. Die Coulomb-Abstoßung zwischen den im Molekül außen befindlichen, negativ geladenen Elektronen bewirkt bspw., dass Festkörper einander nicht einfach durchdringen.

Deuterium, Tritium: Isotope des Wasserstoff (Elementsymbol H). Das chemische Element als solches wird durch die Anzahl der im Atomkern vorhandenen, eleltrisch positiv geladenen Protonen bestimmt. Alles mit einem einzigen Proton im Kern bspw. ist Wassertoff und benimmt sich chemisch gleich. Die Anzahl der elektrisch ungeladenen, neutralen, Neutronen bestimmt das Isotop: 2 Neutronen: Deuterium, 3 Neutronen: Tritium. Chemisch ist Tritium also Wasserstoff (und kann als solcher durchaus z.B. in einem Wassermolekül (H2O) vorkommen).

eV: Elektronenvolt. In der Atom- und Kernphysik gebräuchliche Einheit der Energie. Ein Elektronvolt ist die von einem Elektron oder sonstigen einfach geladenen Teilchen gewonnene kinetische Energie beim Durchlaufen einer Spannungsdifferenz von 1 Volt im Vakuum. 1 MeV = 1 000 000 eV.

Kettenreaktion: Reaktion, die sich von selbst fortsetzt. In einer Spaltungskettenreaktion absorbiert ein spaltbarer Kern ein Neutron, spaltet sich und setzt dabei mehrere Neutronen frei (bei U-235 im Mittel 2,46). Diese Neutronen können ihrerseits wieder durch andere spaltbare Kerne absorbiert werden, Spaltungen auslösen und weitere Neutronen freisetzen.

Parasitäre Absorption: beschreibt den Neutronenverlust durch Absorption im Kühlmittel, den Struktur- und Kontrollmaterialien sowie den Spaltprodukten.

Transmutation: Umwandlung der beim Betrieb von Kernreaktoren durch Neutroneneinfang im U-238 entstehenden langlebigen Nuklide in stabile oder kurzlebige Nuklide.

Transurane: Chemische Elemente im Periodensystem, deren Kernladungszahl größer als die des Urans (= 92) ist. Mit Ausnahme des Plutoniums werden Transurane künstlich hergestellt.

TWh: 1 Milliarde kWh.

 

Empfehlenswert für alle, die mehr über den Aufbau von Atomen und Atomkernen, von Kernumwandlungen und Radioaktivität erfahren möchten:

Kernenergie Basiswissen; Martin Volkmer, 2007

und als Nachschlagewerk:

Lexikon zur Kernenergie; W. Koelzer, Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, Mai 2011

 


Über den Autor:

em.o.Univ.-Prof. DI Dr. Helmut RAUCH hat an der Technischen Universität Wien Technische Physik studiert und sich für das Fachgebiet „Neutronen- und Reaktorphysik“ habilitiert. Er war langjähriger Vorstand des Instituts für Experimentelle Kernphysik, des Instituts für Kernphysik (beide TU Wien) und des Atominstituts der österr. Universitäten und Präsident des Fonds zur Förderung Wisssenschaftlicher Forschung. Er ist Träger zahlreicher Auszeichnungen und Mitglied hochrangiger Gesellschaften und Kommissionen.
Forschungsschwerpunkte: Neutronen- und Festkörperphysik, Quantenmechanik.

Details auf www.science-blog.at/Autoren

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Peter Flor | 31. August 2011 03:40
Zu Punkt 2) von XICY:
Seit mindestens 20 Jahren werden Universitäten - nicht nur bei uns - gedrängt, bei der Berufung neuer Professoren auf deren Fähigkeit zur "Drittmittelbeschaffung" zu achten. Das ist in Situationen wie hier, wo es um das Wohl und Wehe ganzer Wirtschaftszweige geht, geradezu eine Einladung zur Korruption; Universitäten, die ihren Nachwuchs so rekrutieren (müssen), sind jedenfalls keine wirtschaftsunabhängigen Kontrollinstanzen.
ViennaCodePoet | 11. August 2011 22:11
Wer vier Reaktorblöcke so an die Küste klotzt, dass sie nicht einmal eine bessere Sturmflut überstehen ist nicht abgrundtief dumm, sondern abgrundtief böse - denn das Motiv dahinter sind einfach ein paar Cents mehr.

Ferner ist abgrundtief böse, wer die nächste Generation in diesem ein paar Cents mehr Geist aufzieht.
phaidros | 10. August 2011 07:13
Was mir in dem Artikel etwas abgeht - ich hatte gehofft, die Diskussion würde diesbezüglich etwas ergeben:

Atommüll muss zwischen- und endgelagert werden. Der Unterschied ist, dass ein Zwischenlager eine mehr oder weniger aufwändige, ständige technische Überwachung braucht, ein Endlager nicht mehr. Dort soll, sich selbst überlassen, der Atommüll auf ein annehmbares Maß der Radioaktivität zerfallen. Das dauert - je nachdem, wie erfolgreich wir mit der Transmutation vorankommen - zwischen einigen hundert und mehrere 10000 Jahren.

Fragen in diesem Zusammenhang:

Wer trägt die Kosten der Errichtung dieser Lagerstätten? Die Betreiber oder die Abnehmer, sprich Steuerzahler? Wenn es nämlich nicht die Betreiber sind, ist es einfach, von einer billigen Art der Stromerzeugung zu sprechen.

Nach wie vor gibt es weltweit kein Endlager für hochradioaktive Stoffe! (Das ist keine Frage, sondern eine Aussage; aber die sich daraus ergebende Frage scheint evident)

Wer trägt die Kosten nach größeren Zwischenfällen und Unfällen? Wenn es nämlich nicht die Betreiber sind, ist es nämlich wieder einfach, von einer billigen Art der Stromerzeugung zu sprechen. Und es gibt neben keinem Endlager auch keine Versicherung auf diesem Planeten, die ein Atomkraftwerk haftpflichtversichert.

Wie gewährleistet man, dass - auch beispielsweise im Falle von Kriegen, Kulturverlust o.ä. - künftige Generationen zuverlässig vor »unseren« Abfallprodukten geschützt sind bzw. sich schützen können? Im Klartext: wie verhindert man, dass über Jahrhunderte eine Lagerstätte nicht in Vergessenheit gerät? Bis auf wenige Spezialfirmen kann heute so gut wie niemand mehr eine 8"-Diskette lesen! (Viele wissen nicht einmal mehr, was das genau war). Und das ist gerade 30 Jahre her.

Wie gewährleistet man selbst ohne Kulturverlust, dass in einigen hundert Jahren noch Anweisungen und Beschriftungen zuverlässig verstanden werden? Unsere Texte mögen den dann lebenden Generationen erscheinen wie uns jene des Walther von der Vogelweide (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9f/Codex_Manesse_127r.jpg ).

Mein persönliches Résumé: andere haben es bereits erwähnt, ich sehe es ganz genauso, dass wir wohl mit Kernenergie werden leben müssen, keine Frage. Das bereitet mir, einem uneingeschränkt technikbegeisterten, aber nicht uneingeschränkt technikgläubigen, Menschen, gemischte Gefühle.

BG phaidros.vie@gmail.com
durga | 10. August 2011 12:33
Es steht außer Zweifel, daß den positiven Aspekten der Energiegewinnung aus Kernenergie – vor allem für Länder, die kaum andere Möglichkeiten der Energiegewinnung sehen – die beiden großen Fragezeichen der Sicherheit von AKWs und der Lagerung des abgebrannten Materials gegenüber stehen. Vor allem zur Sicherheit neuer AKWs gab es enorme Fortschritte, hinsichtlich Einsatz von Transmutation/ Endlagerung werden wir wohl noch über das Jahr 2020 hinaus warten müssen.

Zur Frage: „Wer zahlt für..., wer zahlt, wenn....?“ Ohne nun die Risiken von Zwischenlagerung/ Endlagerung radioaktiver Stoffe bagatellisieren zu wollen - Versicherungen können auch viele andere Risiken nur teilweise oder gar nicht nicht abdecken. Dazu zählen Naturkatastrophen, ebenso wie viele von Menschen verursachten Katastrophen.

Was passiert, wenn aus Labors der höchsten Gefahrenstufe hochpathogene Keime „entweichen“ (wie z.B. vor Jahren das Marburg-Virus) und Epidemien weit über die Landesgrenzen hinaus verursachen? Darf man deshalb die Forschung an derartigen Keimen untersagen, die ja darauf abzielt effektive Gegenmaßnahmen zu finden?

Was passiert, wenn durch „Unfall“/Terrorismus Staumauern großer Wasserkraftwerke brechen (im Fall von Kaprun würde die Flutwelle Salzburg erreichen)?

Was passiert bei Terroranschlägen auf die Trinkwasserversorgung großer Städte?

Usw.....

In diesem Zusammenhang frage ich mich natürlich, wer die Kosten und Folgen trägt , wenn die beiden nun bald 30 Jahre alten AKWs in Kalifornien durch das dort schon seit rund 20 Jahren erwartete große Beben zerstört werden.

In sehr vielen Fällen – ob in Technik, Wirtschaft, Gesellschaft oder Medizin – galt und gilt für uns eben dasselbe Prinzip: „Anwendung vor Wissen“ („Learning by Doing“). Selbst Prometheus hat ja nicht vorhergesehen, daß das Feuer, das er vom Himmel holte, den Menschen nicht nur Licht und Wärme, sondern auch Vernichtung brachte (oder war er sich dessen nach Risikoeinschätzung voll bewußt?).
Gennadi | 06. August 2011 19:26
Die Vorgänge in Tschernobyl weiterhin als "Unfall" zu bezeichnen, und dazu noch Blogger-Rap aus Wikipedia heranzuziehen,grenzt an sträfliche Ignoranz, die eine sachliche Diskussion weitgehend verhindert.

Die Zukunft der Energiegewinnung gehört der Kernfusion. Um hier die Entwicklung endlich sinnvoll voranzutreiben, sollte sich jeder vernünftige Mensch gegen die Bestrebungen von Linksaußen stellen, alles was mit "nuklear" zu tun hat, zu verteufeln.
Paige | 07. August 2011 08:06
Das sehe ich auch so. Die Klimasektoiden befinden sich zudem in einem großen Widerspruch. Durch die Schließung der AKWs in Deutschland hat das neue E-Auto von BMW eigentlich keine Zukunft mehr. Strom wird nämlich bald unerschwinglicher als Benzin sein.
phaidros | 10. August 2011 06:49
Bitte das Wort »Unfall« völlig neutral zu betrachten. Bei Tschernobyl führte eine im Nachhinein betrachtet ganz unglaublich scheinende Kette von konstruktionsbedingtem Reaktorverhalten, Eitelkeiten und Autoritätsritualen sowie den daraus folgenden Fehlentscheidungen zur Katastrophe. Aber so oder so: es bleibt ein Unfall.

Was Sie mit »Blogger-Rap« meinen, weiß ich nicht.
A.K. | 05. August 2011 11:38
Mein Dank als Leser gilt dem Science-Blog und speziell em.o.Univ.-Prof. DI Dr. Helmut RAUCH für diesen informativen Beitrag "Ist die Kernenergie böse?"!
libertus | 05. August 2011 01:55
Selbstverständlich ist die Energiegewinnung aus Kernspaltung eine faszinierende, aber solange die LANGFRISTIGEN Nachteile der Nutzung die kurzfristigen Vorteile überlagern, stellt sie für den Menschen und seine Umwelt in meinen Augen eine zu große Gefahr dar.

Zwar wird immer wieder auf Unfälle und Katastrophen in vielen anderen Bereichen als Vergleich hingewiesen, aber ich erkenne dabei keine solch verheerenden Auswirkungen wie bei einem atomaren Zwischenfall = Unbewohnbarkeit ganzer Landstriche auf zumindest Jahrhunderte, wenn nicht Jahrtausende, bei entsprechender Verstrahlung mögliche Schädigung des Erbgutes auf Generationen.
Ganz abgesehen von dem ungelösten Problem einer Endlagerung für Atomabfälle.

Und genau diese Aspekte zählen für mich als Laie mehr, als die zugegeben hochinteressante wissenschaftliche Arbeit mit dieser Technologie.
Lorenz Valla | 04. August 2011 14:59
Wenn ich auch nicht alle Einzelheiten ganz verstehe, so habe ich doch jedenfalls noch nicht auf so geringem Raum so aufschlussreiche und deutliche Informationen studieren können.

Den Aspekt der Transmutation, dem ich überhaupt erst einmal vage begegnet bin, finde ich besonders bemerkenswert.

Das Résumé scheint mir persönlich eine kluge und ausgewogene Zusammenfassung, die dem Gebot der Objektivität, soweit mir überhaupt zusteht, das zu beurteilen, bestens Rechnung trägt.

Zum Kommentar von XICY, der sich selbst (wie auch ich mich) als Laie bezeichnet, möchte ich anmerken, dass (1) die Möglichkeit krimineller Schlampereien nicht gegen eine Technologie ins Treffen geführt werden sollte, zumal solchen menschlichen Fehlleistungen einerseits durchaus gegengesteuert werden kann, sie aber andererseits nie ganz vermeidbar sein werden. Ich verstehe, dass angesichts der möglichen großen Gefahren besondere Vorsorge unabdingbar ist, aber beispielsweise ein AKW in einer ausgewiesenen Erdbebenzone zu betreiben, sollte eben (und wird wohl) in Zukunft ausgeschlossen sein. Die Schlussfolgerung in Punkt (1) kann ich daher nicht nachvollziehen.

(2) und (3) sollten ebenfalls organisatorisch und technisch lösbare Probleme sein. Zu (4) kann ich mich mangels ausreichender Kenntnisse nicht äußern.

(5) ist eine rein ökonomische Frage. Es ist schon richtig, dass - wie offenbar verlangt - der Konsument und nicht der Staat für die Schadensbehebung herangezogen werden sollte. Denn dass die Betreiber die "Verursacher" wären, ist natürlich - das kann ich als Ökonom ruhig sagen - eine Illusion. Zwar eine beliebte und und auf vielen Gebieten immer wiederholte, was diese Sicht aber auch nicht richtiger macht.

Soferne nicht ausdrücklich Gesetze den Betrieb verbieten, wird es erst dann keine AKW-Betreiber mehr geben, wenn niemand "Atomstrom" kaufen will und daher König Konsument wie üblich das letzte Wort gesprochen hat. Davon sind wir aber sogar in Österreich weit entfernt. Die inländischen Verbraucher wälzen halt das Risiko auf andere Nationen ab, die sich freilich nicht - wie wir - gegen einen Betrieb im eigenen Lande entschieden haben.

Mit dem letzten Satz von XICY kann ich mich Wort für Wort identifizieren!
XICY | 04. August 2011 18:50
ad 1) Für die Sicherheit eines technischen Systems ist letztlich immer die Gesamtheit aus technischen und betrieblichen Gegebenheiten entscheidend. Für eine sichere Autofahrt müssen die Bremsen funktionieren UND der Fahrer muss sich an die Regeln halten. Wenn nicht beide Voraussetzungen erfüllt sind, darf die Autofahrt nicht stattfinden. Wenn meine Vermutungen in Bezug auf die letzten Reaktorunfälle stimmen, dann waren hier die betrieblichen Voraussetzungen nicht erfüllt. Die Herausforderung liegt halt darin, dass irgend eine Stelle vorhandene Mängel erkennt und eine Behebung der Mängel erwirkt, bevor ein Unfall eintritt.

ad 2) In Russland und in Japan hat das offensichtlich nicht funktioniert.

ad 5) Mir ist schon bewusst, dass der Begriff der Kostenwahrheit in letzter Konsequenz ein fiktiver ist. Aber es gibt inzwischen immerhin fast 70 Jahre Erfahrung mit dem Betrieb von Kernkraftwerken, da sollte eine Risikoabschätzung und -entwicklung doch möglich sein. Auch für die Problematik mit der Sanierung sogenannter Endlagerstätten und die dauerhafte Stilllegung müsste es eine entsprechende Lösung geben, dass die Kosten vom Betreiber (d.h. letzlich von den Stromkunden) getragen werden.
XICY | 04. August 2011 13:13
Als Laie wundern mich insbesondere folgende Punkte:

1) Kriminelle Schlampereien
Zu Tschernobyl: Wenn die Angaben in Wikipedia über den Unfall in Tschernobyl auch nur einen Funken Wahrheit enthalten, dann ist das Verhalten des Betriebsleiters nur durch die Wirkung von Wodka erklärbar. Der Effekt einer Xenonvergiftung nach einer Leistungsreduktion und die damit verbundene Regeldynamik war zu diesem Zeitpunkt bekannt. Die Gasblasenbildung war eine Folge dieser Regeldynamik - nicht die Ursache. Dass man die automatischen Sicherheitssysteme abgeschaltet hat, um ein erforderliches Experiment durchführen zu können, ist für mich durchaus nachvollziehbar. Völlig unverstehbar ist allerdings, dass man keinen Ersatz auf betrieblicher Ebene geschaffen hat.
Zu Fukushima: Vielerlei wurde vom Betreiber und der Japanischen Regierung über diese Katastrophe berichtet. Es fällt also schwer, hier ein plausibles Bild zu bekommen. Aber wenn es stimmt, dass ein Grund für die Katastrophe darin bestanden hat, dass die Notstromaggregate durch Überflutung unbrauchbar geworden sind, dann ist dieser Unfall ebenfalls unter krimineller Schlamperei zu verbuchen.

Wenn man nicht in der Lage ist, kriminelle Schlampereien zu unterbinden, dann muss man auf die Nutzung der Kernkraft eben verzichten. Egal, welche technische Entwicklungen es da noch gibt.

2) Wer kontrolliert die Sicherheit der Kernkraftwerke? Wissenschaftler aus Forschungsstellen, die von Kernkraftbetreibern finanziert werden, sind dafür nicht geeignet. Es wären (staatliche) Kontrollstellen erforderlich, die hinreichend fachlich kompetent und nicht korrupt sind. Kann man solche Institutionen schaffen?

3) Warum kann man keine konstruktiven Maßnahmen treffen, die sicherstellen dass nach einer Kernschmelze keine kritische Situation mehr entstehen kann - z.B. eine Verteilung des entstehenden Coriums und eine Legierung und Durchmischung mit Wolfram, Bor etc..

4) Warum trennt man langlebige radioaktive Isotope nicht ab, und lagert diese im Reaktorkern, bis sie sich in kurzlebige oder stabile Isotope umgewandelt haben. Die Forderung nach einem atommüllfreien Kernkraftwerk wäre jedenfalls zu stellen.

5) Für die Abgeltung von Kernkraftwerkskatastrophen muss es einen Versicherungsfonds geben. In Japan zahlt jetzt der Staat für den Schaden, der vom Betreiber verursacht worden ist.

An die Lösung aller Probleme durch die Fusionsenergie glaube ich jedenfalls nicht: Im Vergleich zur Freisetzung von Tritium in kg-Mengen sind die Auswirkungen von Tschernobyl oder Fukushima echter Kleinkram! Tritium tauscht mit Wasserstoff aus, das Wasser und alle Stoffe die Wasserstoff enthalten, wie z.B. auch Mensch und Tier, werden radioaktiv. Dieser Effekt ist um vieles gefährlicher, als die Einlagerung von Cäsium oder Plutonium in Knochen.

Man wird m.E. nicht darum herumkommen, weiter mit Kernspaltungsreaktoren zu leben. Windräder und Sonnenkraftwerke werden unser Energieproblem nämlich nicht lösen. Allerdings hoffe ich darauf, dass sich der derzeit vorhandene Sicherheitsstatus wesentlich verbessert.
Lorenz Valla | 04. August 2011 15:01
[Zu einzelnen Aspekten dieses Kommentars habe ich mich in meinem Text von 4.8., 14.59 geäussert.]