Bill Gates, Gründer von Microsoft und Milliardär, will das Klima retten. In seinem neuesten Buch „Wie wir die Klimakatastrophe verhindern“ bricht er eine Lanze für die Kernenergie., speziell für kleine Reaktoren einer neuen Generation. Diese so genannten Laufwellen- und Flüssigsalzreaktoren entwickelt unter anderem TerraPower, ein Unternehmen, das Gates 2006 gründete. Gates glaubt, dass Wind- und Solarkraftwerke allein den Strombedarf kaum decken können, weil es an gigantischen Stromspeichern fehlt, die sich anzapfen lassen, wenn die Sonne sich zurückzieht oder der Wind einschläft. Kernkraftwerke produzierten dagegen zuverlässig und vollkommen wetterunabhängig, dazu noch weitaus klimafreundlicher als Kohle-, Gas- und Ölkraftwerke.

In Deutschland trifft die Idee zehn Jahre nach dem Atomausstieg der Bundesregierung erwartungsgemäß auf heftigen Widerstand. Claudia Kemfert und Christian von Hirschhausen, beide Wirtschaftswissenschaftler am Institut der deutschen Wirtschaft (DIW), wollten das nicht unwidersprochen hinnehmen. In einem Beitrag für das „Handelsblatt“ warfen sie Gates gleich fünf Irrtümer vor: Kernenergie, so ihre Argumentation, setze erhebliche Mengen an Treibhausgasen frei; sie sei wegen Störfällen nicht ausfallsicher genug; sie berge die Gefahr der Proliferation, also der unbefugten Nutzung von bombenfähigem Material; verwendeten „die Technologie des Schnellen Brüters“. In Summe könnten die neuen Reaktoren in den kommenden zwei bis drei Jahrzehnten nichts zur Klimarettung beitragen.

Gehen wir der Sache einmal nach.

Wie klimaschädlich ist Kernenergie?

Das renommierte Schweizer Paul Scherrer Institut beziffert die CO₂-Emissionen von Kernkraftwerken mit 24 Gramm pro Kilowattstunde. Es berücksichtigt dabei die Emissionen, die beim Bau der Kraftwerke, der Produktion des Brennstoffs, dem Betrieb und dem Rückbau anfallen. Wenn man die gleichen Kriterien anwendet kommt die Fotovoltaik auf CO2-Emissionen von 46 bis 97, Wasserkraft auf 11 bis 20 und Windenergie auf 24 Gramm pro erzeugte Kilowattstunde. Zum Vergleich: Kohlekraftwerke liegen je nach Brennstoff bei 1110 (Steinkohle) beziehungsweise 1230 Gramm (Braunkohle), Erdgas bei 452 bis 590, je nach eingesetzter Technik. Wer also Strom aus Wind, Sonne und Wasser als „emissionsfrei“ bezeichnet, muss die Kernenergie demnach auch dazuzählen.

Wie störanfällig sind Kernkraftwerke?

Die Annahme, dass Kernkraftwerke störanfällig sind, beruht möglicherweise auf den Erfahrungen mit zwei belgischen Anlagen in Tihange bei Lüttich und Doel bei Antwerpen. Die müssen tatsächlich häufiger abgeschaltet werden. Doch generell sind Kernkraftwerke äußerst zuverlässig. In Deutschland laufen sie pro Jahr im Durchschnitt laut „Statista“ 7460 Stunden in Volllast, das entspricht 85 Prozent. Bei Offshore-Windgeneratoren sind es 40, bei landgestützten Anlagen 21 und bei der Fotovoltaik sind es gerade mal elf Prozent.

Wie groß ist die Gefahr der Proliferation?

Proliferation ist tatsächlich eine Gefahr. Um zu verhindern, dass spaltbares Material in die falschen Hände gerät sind die Sicherheitsstandards auf höchstem Niveau. Zudem besteht das, was aus den Kernkraftanlagen entladen wird, aus einem bunten Mix aus spaltbarem Material, das zum Bombenbau verwendet werden könnte, und einer Fülle von Fremdstoffen. Plutonium lässt sich daraus nur in großtechnischen Anlagen extrahieren.

Baut TerraPower „Schnelle-Brüter“?

Dass Gates` Unternehmen „die Technologie des Schnellen Brüters“ nutzt, ist nur bedingt richtig. Der Laufwellenreaktor, den TerraPower entwickelt, basiert auf einem völlig anderen Prinzip. Gemeinsam haben beide Systeme nur, dass sie während des Betriebs in großem Stil neuen Kernbrennstoff herstellen, und dass sie mit Natrium gekühlt werden.

Stoppen Kernkraftwerke den Klimawandel?

Richtig liegen die Wirtschaftswissenschaftler mit ihrer letzten Einschätzung: Neuartige Kernkraftwerke halten den Klimawandel nicht auf, weil sie nicht rechtzeitig gebaut und fertiggestellt werden können. Die Genehmigungsprozesse sind mittlerweile so komplex, dass viele Jahre ins Land gehen, ehe mit dem Bau begonnen werden kann. Und der kann sich auch noch einmal über Jahre hinziehen. Zudem soll erst 2025 der erste Forschungsreaktor von TerraPower in Betrieb gehen.

Sind Erneuerbare „flexible Teamplayer“?

„Erneuerbare Energien sind flexible Teamplayer“, behaupten Kemfert und von Hirschhausen. Das ist allerdings ein Irrtum. Während die Stromproduktion moderner Kohle- und Erdgaskraftwerke flexibel und schnell an den Bedarf angepasst werden können, produzieren Windgeneratoren und Solarkraftwerke nur Strom, wenn das Wetter es zulässt. Allerdings sind auch Kernkraftwerke nur bedingt regelbar: Im Normalfall laufen sie mit Volllast.

Wenn die Kernkraftwerke in Deutschland in den nächsten 22 Monaten wie geplant Zug um Zug abgeschaltet werden, müssen 64 Milliarden Kilowattstunden Atomstrom (Produktion im Jahr 2020) anderweitig erzeugt werden. Es wird darauf hinauslaufen, dass Erdgas den Hauptteil übernimmt – ein wichtiger Grund für den Weiterbau der Pipeline Nordstream 2, die noch mehr russisches Erdgas nach Deutschland transportiert. Auch Stein- und Braunkohlekraftwerke werden ihren Anteil kaum weiter senken können oder sogar noch steigern müssen, je nachdem, wie sich das Wetter entwickelt – und wie zügig der weitere Ausbau der Erneuerbaren Energien hierzulande vorankommt.

So funktioniert ein Laufwellenreaktor

Das Prinzip wurde vor rund 70 Jahren entwickelt. Es sollte ein Reaktor werden, der nur geringe Mengen an strahlenden Abfällen produziert und zudem nur zum Start eine kleine Menge angereicherten Urans benötigt. Wenn dieses unter Neutronenbeschuss zerfällt, erzeugt es weitere Neutronen, die von nicht spaltbarem Uran 238 eingefangen werden. Daraus entsteht letztlich das spaltbare Plutonium 239. Wenn das spaltbare Uran aufgebraucht ist, setzt sich der Spaltungsprozess im Plutonium fort. Es wird weiterhin Wärme erzeugt, die mithilfe von flüssigem Natrium nach außen transportiert wird. Dort erhitzt es einen zweiten Natriumkreislauf, der seine Energie über einen Wärmetauscher an Wasser abgibt. Der dabei entstehende Dampf treibt einen Turbogenerator an, der Strom erzeugt.

Laufwellenreaktor heißt er, weil sich die Zone, in der Kernspaltungen stattfinden, ständig verschiebt. Um sie zu steuern setzt eine automatisch arbeitende Maschine die Brennelemente regelmäßig um. Solange, bis sämtliches Uran in Plutonium verwandelt, dieses komplett gespalten ist und Energie erzeugt hat. Übrig bleibt laut TerraPower zwar Atommüll. Diese radioaktiven Abfälle, behauptet das Unternehmen, seien aber mit dem Atommüll heutiger Anlagen nicht zu vergleichen. Schon nach wenigen Jahren klinge die Strahlung ab, während heutige Abfälle Jahrtausende lang gefährlich bleiben und deshalb aufwändig eingelagert werden müssen.

Gibt es noch andere Technologien?

Durchaus. Beispielsweise Fusionsenergie. Das australische Unternehmen HB11 Energy etwa arbeitet an der Erforschung und Entwicklung einer laser-induzierten Kernfusion von Wasserstoff- und Bor-11-Atomen. Kopf von HB11 Energy ist der deutsch-australische Physik-Professor Heinrich Hora. Er forscht seit Jahrzehnten an der Wasserstoff-Bor-Fusion an der University of New South Wales in Sydney. Die laser-induzierte Wasserstoff-Bor-Reaktion erzeugt direkt Strom, die Brennstoffe sind sicher und reichlich vorhanden. Und die Reaktion, so wirbt der Erfinder, erzeuge keine schädliche Strahlung. Auch gebe es keinerlei Risiko einer Reaktorschmelze. Bis der erste Reaktor des neuen Typs in Betrieb geht, werden allerdings noch einige Jahre vergehen. Immerhin hat das Unternehmen kürzlich in einer Pre-Seed-Finanzierungsrunde umgerechnet drei Millionen Euro eingesammelt. Eine weitere Finanzierungsrunde soll im Laufe des Jahres folgen.