Einst wurden uns Atomkraftwerke als die Lösung aller Probleme in Bezug auf die Energiefrage präsentiert, und alle bauten begeistert Reaktoren. Seit den 50er-Jahren wurde im großen Stil Strom aus Atomenergie gewonnen, und das in großen Teilen der Welt.
Doch nach der anfänglichen Begeisterung, die sich durch die gesamte Gesellschaft zog, kamen erste Zweifel auf. Denn Atomkraft gibt es nicht ohne Risiken und schon gar nicht ohne radioaktive Abfälle und da beginnen die Probleme.
Die Funktionsweise eines Kernreaktors
Ein Kernreaktor, wie er in Atomkraftwerken zu finden, ist funktioniert mit dem Prinzip der Kernspaltung. Dabei wird radioaktives, spaltbares Material mit langsamen Neutronen beschossen und dadurch in zwei neue Kerne gespalten. Bei dieser Reaktion, die in den großen Wasserbecken des Kraftwerks stattfindet, werden riesige Mengen an Energie freigesetzt.
Durch die Energie und entstehende Wärme wandelt sich das umgebende Kühlwasser der Brennstäbe in Dampf um, dieser treibt wiederum eine Turbine an, die daraus für uns nutzbaren Strom erzeugt. In der Regel nutzt man als spaltbares Material vor allem Uran, dieses gibt es in verschiedenen Sorten, den sogenannten Isotopen. Sie unterscheiden sich durch ihre unterschiedliche Atommasse und ihre unterschiedliche Anzahl an Protonen und Neutronen.
Bei dieser Reaktion entstehen viele gefährliche, radioaktive Stoffe, die auf keinen Fall in die Umwelt gelangen dürfen. Allerdings sind auch schon die Ausgangsstoffe, wie angereichertes Uran oder Plutonium eine immense Gefahr für die Gesundheit.
Verweis intern: Siehe auch Erklärung Hochtemperaturreaktor.
Exkurs – die Geschichte der Atomkraftwerke in Deutschland
Im Jahr 1961 ging in Deutschland der erste kommerzielle Kernreaktor ans Netz um Atomenergie zu erzeugen, und es folgten viele weitere. Insgesamt wurden in Deutschland um die 30 Atomkraftwerke gebaut und betrieben.
Mit Beginn der 70er-Jahre begannen sich die Proteste gegen immer neue AKWs in Deutschland zu vermehren, aus regionalen Aktionen und Demonstrationen wurde so schließlich die Anti-Atomkraft-Bewegung. Diese hatte das Ziel, die Nutzung von Atomkraft für zivile Zwecke zu beenden, als Begründung wurden hauptsächlich das Strahlenrisiko aufgrund möglicher Katastrophen und das Fehlen eines Endlagers vorgebracht.
Durch den Einzug der Grünen in den Bundestag in den 90er-Jahren wurde die Bewegung noch gestärkt. Die folgenden Jahrzehnte wurde das Thema Atomausstieg immer wieder aufgegriffen, aber letztlich nicht durchgesetzt. Erst nach der Reaktorkatastrophe von Fukushima 2011 war der öffentliche Druck so groß, dass ein Atomausstieg bis zum Jahr 2022 vereinbart wurde.
Aktuell laufen allerdings immer noch drei Atomkraftwerke in Deutschland und das sollen sie auch noch bis zum 15. April 2023. Aufgrund der Energiekrise und den Spannungen mit Russland hat man sich entschieden, diese über den Winter weiterlaufen zu lassen, um die Versorgungssicherheit nicht zu gefährden.
Die Vor- und Nachteile der Atomkraft
Atomkraft ist eine umstrittene Energiequelle, die sowohl Vor- als auch Nachteile hat.
Vorteile:
- Kaum CO₂-Emissionen: Atomkraftwerke produzieren im Vergleich zu fossilen Brennstoffen wie Kohle oder Öl nur sehr geringe Mengen an Kohlendioxid und anderen Treibhausgasemissionen, die zum Klimawandel beitragen
- Zuverlässige Energiequelle: Atomkraftwerke können kontinuierlich große Mengen an elektrischer Energie erzeugen, unabhängig von Schwankungen in der Verfügbarkeit von Sonne oder Wind*
- Geringere Flächeninanspruchnahme: Im Vergleich zu erneuerbaren Energiequellen wie Solarenergie oder Windenergie benötigen Atomkraftwerke weniger Fläche
- Technologische Fortschritte: Durch weitere technologische Fortschritte könnten Atomkraftwerke in der Lage sein, noch effizienter, sicherer und wirtschaftlicher zu werden
*Die Stromerzeugung kann auch über erneuerbare Energieträger geschehen, eines der größten Herausforderung ist das Speichern des Stroms – dies wird bereits in einigen Projekten angegangen.
Nachteile:
- Sicherheitsrisiken: Atomkraftwerke sind anfällig für Unfälle, die zu gefährlichen Freisetzungen von Radioaktivität führen können. Solche Unfälle können schwerwiegende Auswirkungen auf die Gesundheit von Menschen und die Umwelt haben, wie die Katastrophen in Tschernobyl und Fukushima gezeigt haben
- Langfristige radioaktive Abfälle: Atomkraftwerke erzeugen große Mengen an radioaktiven Abfällen, die über Zehntausende von Jahren sicher gelagert werden müssen, um sicherzustellen, dass sie keine Gefahr für die Umwelt und die Gesundheit darstellen
- Hohe Kosten: Atomkraftwerke erfordern erhebliche Investitionen in Bau, Betrieb und Sicherheit. Auch beim Rückbau der Anlagen und der Entsorgung des radioaktiven Materials entstehen massive Kosten
- Atomwaffen: Atomkraft kann auch dazu beitragen, dass Länder nukleare Technologie entwickeln und diese Technologie missbrauchen, um Atomwaffen zu entwickeln
Insgesamt bleibt Atomkraft eine umstrittene Energiequelle, bei der die Vor- und Nachteile gegeneinander abgewogen werden müssen. Die Entscheidung, ob Atomkraft genutzt werden soll oder nicht, hängt oft von politischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Faktoren ab.
Das Dilemma mit den radioaktiven Abfällen
In einem Atomkraftwerk entstehen verschiedene Arten von Abfallprodukten, von denen einige radioaktiv sind und über einen sehr langen Zeitraum gefährlich bleiben können. Dabei bilden die Brennstäbe sind die Hauptquelle von radioaktivem Abfall in Atomkraftwerken.
Brennstäbe: Sie bestehen aus angereichertem Uran oder Plutonium und werden verwendet, um Energie durch Kernspaltung zu erzeugen. Nach der Nutzung im Reaktor müssen die abgebrannten Brennstäbe entfernt werden, da sie stark radioaktiv sind und noch große Mengen an Energie enthalten.
Kühl- und Moderator-Material: Einige der Materialien, die in einem Atomkraftwerk als Kühlmittel oder Moderator verwendet werden, können ebenfalls radioaktiv sein. Das Kühlmittel (in der Regel Wasser) und der Moderator (in der Regel Graphit oder schweres Wasser) können durch Strahlung radioaktiv werden.
Sonstige radioaktive Abfälle: Atomkraftwerke erzeugen auch eine Vielzahl anderer radioaktiver Abfälle, einschließlich kontaminierter Kleidung und Ausrüstung, Werkzeugen und Materialien, die bei der Instandhaltung oder Demontage des Reaktors anfallen.
Die Entsorgung von radioaktivem Abfall aus Atomkraftwerken ist eine große Herausforderung, da dieser Abfall über Zehntausende von Jahren gefährlich bleiben kann.
Wohin mit dem Atommüll – Endlager gesucht
Eine der großen Herausforderungen im Zusammenhang mit Energie aus Atomkraft ist die Frage, was mit dem radioaktiven Müll geschehen soll.
Die Suche nach einem geeigneten Atommüll-Endlager in Deutschland ist ein langwieriger und kontroverser Prozess. Zwar gibt es seit 1995 ein Zwischenlager in Gorleben, doch aber gibt es derzeit noch kein Endlager für hochradioaktiven Atommüll in Deutschland, obwohl der Betrieb der deutschen Atomkraftwerke weitgehend eingestellt wurde, und der Rückbau der Anlagen bevorsteht.
Die Entscheidung über den Standort eines Atommüll-Endlagers ist sehr umstritten. Viele Menschen und Gemeinden sind besorgt über die Risiken, die mit der Lagerung von hochradioaktiven Materialien verbunden sind, und wollen kein Endlager in ihrer Nähe haben. Vielleicht fragt man sich, warum nicht einfach den ganzen radioaktiven Schrott ins Weltall schießen und sich so den Problemen entledigen?
An sich keine schlechte Idee, allerdings ist die Raumfahrt nicht fehlerfrei und eine abstürzende Rakete mit radioaktiven Stoffen an Bord würde riesige Landstriche auf viele tausend Jahre so verstrahlen, dass niemand mehr dort leben könnte. Das Risiko können wir also nicht eingehen.
So ist man auf die Idee gekommen, den Abfall einfach zu “vergraben”. Bei der Suche nach einem Atommüll-Endlager sind viele Stollen und ehemalige Bergwerke erkundet worden. Der Standort muss über die nächsten eine Million Jahre die größtmögliche Sicherheit vor austretender Strahlung bieten.
Die Einlagerung der besonders gefährlichen Stoffe soll daher in sogenannten Wirtsgesteinen stattfinden, das sind besonders drei Arten von Gesteinen.
- Steinsalz
- Tongestein
- kristallines Gestein, z. B. Granit
Denn diese Gesteine bieten die besten Voraussetzungen, um radioaktive Stoffe sicher zu verwahren. Sie sind sehr undurchlässig und widerstandsfähig.
Für schwach- und mittelradioaktive Stoffe wurde in Deutschland bereits ein Endlager gefunden und genehmigt, das Eisenbergwerk Konrad in Salzgitter. Ab 2027 sollen hier rund 300.000 Kubikmeter radioaktive Abfälle eingelagert werden.
Katastrophen im Zusammenhang mit Atomkraftwerke
Atomkraftwerke haben das Potenzial, bei Katastrophen und Unfällen große Mengen an Radioaktivität freizusetzen, die sowohl die Gesundheit von Menschen als auch die Umwelt beeinträchtigen können. Die drei größten Katastrophen, die durch Atomkraftwerke verursacht wurden:
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- Tschernobyl: Im Jahr 1986 kam es in Tschernobyl, Ukraine, zu einer Explosion und einem anschließenden Feuer im Kernkraftwerk. Es wurde geschätzt, dass etwa 400-mal mehr Radioaktivität als bei den Atombombenabwürfen auf Hiroshima und Nagasaki freigesetzt wurde. Der Vorfall verursachte Tausende von Todesfällen und hatte langfristige Auswirkungen auf die Gesundheit von Hunderttausenden von Menschen
- Fukushima: Im Jahr 2011 wurde Japan von einem Erdbeben und einem Tsunami getroffen, der auch das Kernkraftwerk Fukushima Daiichi beschädigte. Mehrere Explosionen und Lecks führten zur Freisetzung von Radioaktivität in die Umgebung. Der Vorfall verursachte keine direkten Todesfälle, aber etwa 160.000 Menschen wurden evakuiert und es wird erwartet, dass langfristige Auswirkungen auf ihre Gesundheit und die Umwelt bestehen werden
- Three Mile Island: Im Jahr 1979 kam es im Three Mile Island-Kernkraftwerk in Pennsylvania, USA, zu einem partiellen Kernschmelze-Unfall. Es wurde geschätzt, dass eine kleine Menge an Radioaktivität freigesetzt wurde, aber der Vorfall führte zu großer öffentlicher Besorgnis und zu einem Rückgang des Vertrauens in die Atomkraft in den USA
Diese Vorfälle haben gezeigt, dass Atomkraftwerke ein erhebliches Risiko für die Sicherheit von Menschen und der Umwelt darstellen können. Seit diesen Ereignissen wurden jedoch Maßnahmen ergriffen, um die Sicherheit von Atomkraftwerken zu verbessern und die Wahrscheinlichkeit von Unfällen zu verringern.
Jedoch können Katastrophen, die durch Naturgewalten oder Terrorismus verursacht werden, auch in Zukunft nur bedingt verhindert werden. Zudem sind die Sicherheitsstandards nicht in allen Ländern auf demselben Niveau.
Fazit das Dilemma mit Atomkraftwerke
Die Risiken, die im Zusammenhang mit Atomkraftwerken und Reaktoren entstehen sowie die Probleme mit der Entsorgung des radioaktiven Abfalls haben dazu geführt, dass wir in Deutschland den Weg aus der Atomwirtschaft gehen.
Und das ist gut so, denn wir können unseren Nachkommen nicht immer größere Berge an gefährlich strahlendem Müll hinterlassen. Denn selbst beim sichersten Endlager überhaupt kann niemand sagen, wie sich die Lage in den nächsten tausend Jahren verändern wird, und ob dieses dann noch sicher sein wird.
Auch andere Faktoren wie menschliches Versagen oder technische Defekte können zu riesigen Katastrophen führen, das ist das Risiko schlicht nicht wert. Zudem wir ja taugliche Alternativen vorweisen können, die erneuerbare Energie nutzen. Diese müssen wir weiter konsequent ausbauen und uns so unabhängig machen von gefährlicher und umweltschädlicher Technik.
