Augen zu und durch? Sicherheit von Atomkraftwerken, Quelle: Malte Müller/ Ökoinstitut

#FaktencheckAtomkraft 2: Sind die Atomreaktoren der neuen Generation 100-prozentig sicher?

Zum 34. Jahrestag der Katastrophe von Tschernobyl im April 2020 hat das Öko-Institut die Blog-Reihe #FaktencheckAtomkraft gestartet. In den letzten Monaten sind in der öffentlichen Diskussion und in den Medien öfter Argumente zu lesen und zu hören, die für die totgeglaubte Atomkraft wieder eine Zukunft sehen. Wir überprüfen die Argumente und unterziehen sie einem wissenschaftlichen #FaktencheckAtomkraft.

#FaktencheckAtomkraft 2: Sind die neuen Atomreaktoren 100-prozentig sicher?

In einem Atomkraftwerk werden große Mengen Energie freigesetzt. Auch nach der Abschaltung eines Reaktors entsteht noch für lange Zeit die Nachwärme aus dem Zerfall der radioaktiven Stoffe. Bei einem Verlust der Kühlung kann der Reaktorkern beschädigt werden und es droht eine massive Freisetzung von Radioaktivität mit katastrophalen gesundheitlichen, sozialen, ökologischen und wirtschaftlichen Folgen für Mensch und Umwelt. Auch andere Unfallszenarien sind möglich.

Bei der Auslegung, dem Bau und dem Betrieb von Atomkraftwerken werden umfangreiche Vorkehrungen getroffenen, um die Anlagen sicherer zu machen. Dennoch können schwere Unfälle nicht ausgeschlossen werden.*

Will man die Bedeutung von zukünftigen Atomkraftwerken zur Lösung der Gefahr schwerer Unfälle überprüfen, kommen zwei Argumente zum Tragen: Es geht einerseits um die neue Qualität der Atomkraftwerke, denn diese sollen sicherer werden, als die derzeitig im Bau befindlichen. Andererseits spielt aber auch die zeitliche Dimension eine wichtige Rolle, also wann die zukünftigen Atomkraftwerke zur Verfügung stehen könnten.

Die erste Generation früher Prototypreaktoren entstand in den Jahren zwischen 1950 und 1960. Eine zweite Generation großer Leistungsreaktoren, die heute noch in Betrieb sind, wurden ab den 1970er Jahren in Betrieb genommen. Eine dritte Generation fortgeschrittener Leistungsreaktoren wurden seit etwa 1990 geplant, erste Reaktoren einer weiterentwickelten Generation drei plus werden gegenwärtig in Betrieb genommen.

Diese Reaktoren der dritten Generation, die derzeit auf dem Markt sind, stellen kontinuierliche Weiterentwicklungen der bisherigen Technik dar. Ein Beispiel ist der Europäische Druckwasserreaktor (European Pressurized Reactor – EPR). Die Reaktoren sind zwar technisch auf einem neuen Stand, können aber die bisherigen Probleme der Kernenergie nicht grundsätzlich lösen. Wenn von 100-prozentig sicheren Reaktoren geredet wird, so sind in aller Regel Konzepte einer sogenannten vierten Generation gemeint.

Neue und bessere Reaktoren?

Seit mehreren Jahrzehnten werden international solche „neuen Reaktorkonzepte“ einer sogenannten Generation IV erforscht. Erklärtes Ziel solcher Entwicklungen ist es, in den Bereichen Sicherheit, Nachhaltigkeit, Ökonomie und Nukleare Nichtverbreitung gegenüber heutigen Kernkraftwerken deutliche Vorteile aufzuweisen.**

Insgesamt kann für Konzepte der Generation IV festgestellt werden, dass zwar einzelne der untersuchten Reaktorkonzepte in einzelnen dieser Bereiche tatsächlich potenzielle Vorteile gegenüber der heutigen Generation von Kernkraftwerken erwarten lassen. Kein Konzept ist jedoch in der Lage, gleichzeitig in allen Bereichen Fortschritte zu erzielen.

Zu Reaktorkonzepten wie Salzschmelze-Reaktoren oder Hochtemperatur-Reaktoren finden sich in den Medien vielfach auch Aussagen, dass diese Konzepte „inhärent sicher“ seien. Die Wortwahl suggeriert, dass es für diese Reaktoren keine Sicherheitsrisiken gibt. Dem liegt jedoch häufig ein falsches Verständnis des Konzepts der „inhärenten Sicherheit“ zugrunde. Zwar weisen solche Reaktorkonzepte mit Blick auf ganz bestimmte Sicherheitsrisiken „inhärente“ Eigenschaften auf, die dieses konkrete Risiko minimieren oder ganz ausschließen können. Für andere Stör- und Unfallszenarien bleiben jedoch offene Fragen, bzw. es ergeben sich andersartige Risiken, die für heutige Kernkraftwerke keine wichtige Rolle spielen. Auch mögliche Gefahren durch externe Einwirkungen wie Erdbeben und Überflutungen oder auch terroristische Anschläge müssen dabei berücksichtigt werden. Der Nachweis der tatsächlichen Umsetzbarkeit eines höheren Sicherheitsniveaus in einem konkreten Reaktorkonzept ist bislang nicht erfolgt.

Wann kommen die neuen Reaktoren?

Praktisch alle dieser Reaktorkonzepte wurden bereits seit Mitte des letzten Jahrhunderts in verschiedenen Varianten diskutiert und sind in diesem Sinne nicht neu. Trotz einer seit Jahrzehnten immer wiederkehrenden Diskussion um eine „Renaissance“ der Kernenergie und trotz Aussagen, dass solche Konzepte kurz vor der Markteinführung stehen, hat sich bislang jedoch noch kein konkretes Reaktorkonzept am Markt durchsetzen können.

Exkurs: Beispiel Hochtemperatur-Reaktor: In Südafrika befand sich seit 1998 ein so genannter Hochtemperatur-Kugelhaufenreaktor in der Entwicklung. Dieser ursprünglich seit den 1960er Jahren bis 1988 in Deutschland entwickelte Reaktortyp sollte in Südafrika als Prototypreaktor errichtet werden. Beim offiziellen Projektstart im Jahr 1998 sahen die Planungen vor, dass ein Prototyp im Jahr 2003 in Betrieb gehen sollte. Bereits ab 2004 sollte der Reaktor kommerziell angeboten werden, wobei die Entwickler mit einer Nachfrage von bis zu zehn Anlagen pro Jahr rechneten. Bereits bis 2006 stiegen die Kostenschätzungen des Projekts um etwa einen Faktor zehn an. Noch im August 2008 schloss die Betreibergesellschaft Verträge ab und bestellte größere Bauteile für den Prototypreaktor. Im Februar 2009 stoppte die Gesellschaft die bereits abgeschlossenen Verträge jedoch wieder und verwies auf Finanzierungsschwierigkeiten. Anfang 2010 hat sich die südafrikanische Regierung aus der Förderung des Kugelhaufenreaktors zurückgezogen. Bis zu diesem Zeitpunkt waren etwa eine Milliarde Euro in das Projekt investiert worden.

Selbst nach Einschätzungen der Entwickler werden die Reaktoren der Generation IV frühestens 2045 marktfähig sein, eher später. Für die zweite Hälfte des 21. Jahrhunderts gehen selbst die Entwickler davon aus, dass die Generation IV-Reaktoren nur in Ergänzung zu bisherigen Anlagen verwendet werden.***

Fazit

Sollten Reaktoren der Generation IV also tatsächlich sicherer sein, dann wird sich das nur in geringem Maße auf unsere nahe Zukunft auswirken. Für die dringende Umstellung unserer Energiesysteme zum Schutze des Klimas kommen solche Reaktorkonzepte jedenfalls zu spät.

Dr. Christoph Pistner ist Physiker und leitet den Bereich Nukleartechnik & Anlagensicherheit am Standort Darmstadt. Er ist Mitglied der Reaktor-Sicherheitskommission (RSK) des Bundesumweltministeriums sowie Vorstandsmitglied im Forschungsverbund Naturwissenschaft, Abrüstung und internationale Sicherheit (FONAS).

Quellen

*Für eine ausführlichere Diskussion zu Sicherheit von AKW siehe beispielsweise: Neles, J. M. & Pistner, C. (Hrsg.) (2012): Kerntechnik. Eine Technik für die Zukunft? (Technik im Fokus). Berlin, Heidelberg: Springer Vieweg.

**Quelle: Generation IV International Forum.

***Quelle: GIF R&D Outlook for Generation IV Nuclear Energy Systems: 2018 Update, zuletzt abgerufen am 20.04.2020

Pistner, C., Englert, M.: Neue Reaktorkonzepte. Eine Analyse des aktuellen Forschungsstands. Darmstadt 2017.

Vortrag von Dr. Christoph Pistner: „Propaganda versus reality of „New Generation of Reactors“ (Gen IV) – An (updated) assessment“, 2019.

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