Das Kernkraftwerk Gundremmingen (KRB) 🏭 war bis zu seiner endgültigen Abschaltung im Dezember 2021 ein wichtiger Bestandteil der deutschen Energieversorgung ⚡. Nach dem beschlossenen Atomausstieg 🚫 steht nun die Frage im Raum, wie mit dem stillgelegten Kraftwerk weiter verfahren werden soll 🤔. Neben dem Rückbau ⚙️ werden auch alternative Optionen diskutiert, darunter die Umwandlung in einen Schnellen Brüter 🔥. Dieser Artikel beleuchtet die Chancen 👍 und Herausforderungen 👎 einer solchen Umwandlung, unter Berücksichtigung technischer 🔬, wirtschaftlicher 💰 und sicherheitsrelevanter ⚠️ Aspekte.

Das Kernkraftwerk Gundremmingen 🏭

Das KRB besteht aus drei Blöcken. Block A, ein Siedewasserreaktor 💧 mit einer Leistung von 237 MW, wurde von 1966 bis zu einem Störfall im Jahr 1977 betrieben und wird seit 1983 zurückgebaut 🚧. Die Blöcke B und C waren baugleiche Siedewasserreaktoren der Baulinie 72 mit einer elektrischen Nettoleistung von 1.284 MW bzw. 1.288 MW. Block B wurde Ende 2017 abgeschaltet 🛑, Block C folgte Ende 2021 🛑. Damit endete die Stromerzeugung am Standort Gundremmingen. Auf dem Gelände des Kernkraftwerks befindet sich außerdem ein Zwischenlager 📦 für abgebrannte Brennelemente mit einer Schwermetallmasse von 2.250 Tonnen. Es enthält 192 Lagerplätze und wurde 2006 in Betrieb genommen. Dieses Zwischenlager könnte potenziell auch für die Lagerung von abgebrannten Brennelementen aus einem Schnellen Brüter genutzt werden.

Schnelle Brüter: Funktionsweise und Eigenschaften ⚛️

Anders als konventionelle Reaktoren, die auf langsame Neutronen angewiesen sind 🐢, nutzen Schnelle Brüter schnelle Neutronen 🚀, um die nukleare Kettenreaktion aufrechtzuerhalten. Diese einzigartige Eigenschaft ermöglicht es ihnen, mehr spaltbares Material zu erzeugen, als sie verbrauchen ♻️. Schnelle Brüter verwenden Plutonium als Brennstoff 🔥 und können gleichzeitig neues Plutonium aus nicht angereichertem Uran erbrüten. Dadurch wird eine effizientere Nutzung der Uranvorkommen und eine Reduzierung des radioaktiven Abfalls ermöglicht 🗑️. Als Kühlmittel wird in der Regel flüssiges Natrium verwendet, das jedoch im Kontakt mit Wasser oder Luft brandgefährlich ist 🔥.

Machbarkeit der Umwandlung 🚧

Die Umwandlung des KRB in einen Schnellen Brüter stellt eine komplexe technische Herausforderung dar 🤯. Deutschland hat in der Vergangenheit bereits umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu Schnellen Brütern durchgeführt 🔬. Diese Expertise könnte für das Umwandlungsprojekt von Vorteil sein. Die bestehenden Anlagen in Gundremmingen müssten jedoch umfassend umgebaut und an die Anforderungen der Brütertechnologie angepasst werden. Dies betrifft insbesondere den Reaktorkern ⚛️, der modifiziert werden müsste, das Kühlsystem ❄️, das komplett ersetzt werden müsste, und die Sicherheitsvorkehrungen ⚠️, die den Umgang mit flüssigem Natrium berücksichtigen müssen. Ob eine solche Umwandlung technisch und wirtschaftlich machbar ist, müsste im Rahmen einer detaillierten Machbarkeitsstudie untersucht werden 🧐.

Energieleistung, Kosten und Stromkosten ⚡💰

Energieleistung:

• Die beiden Blöcke B und C des KRB hatten jeweils eine elektrische Nettoleistung von 1.284 MW bzw. 1.288 MW.
• Die Bruttoleistung lag bei 1.344 MW pro Block.
• Zusammen erzeugten die beiden Blöcke jährlich etwa 21 TWh elektrische Energie.
• Es ist davon auszugehen, dass ein Schneller Brüter in Gundremmingen eine ähnliche elektrische Leistung erreichen könnte.

Kosten:

• Die Kosten für den Umbau des KRB in einen Schnellen Brüter sind schwer zu beziffern, da es sich um ein komplexes und bisher einmaliges Projekt handelt.
• Es ist jedoch davon auszugehen, dass die Kosten in Milliardenhöhe liegen würden.
• Schätzungen für den Bau neuer Schneller Brüter liegen bei 500 MW Leistung bei etwa 630 Millionen Euro, wobei diese Schätzung auf den Kosten des Prototype Fast Breeder Reactor in Indien basiert, der mit erheblichen Verzögerungen und Kostenüberschreitungen zu kämpfen hatte.
• Die Kosten für einen Umbau in Gundremmingen dürften aufgrund der notwendigen Anpassungen an die bestehende Infrastruktur und der strengen Sicherheitsanforderungen in Deutschland deutlich höher liegen.
• Zum Vergleich: Der Bau des Schnellen Brüters in Kalkar kostete in den 1970er Jahren etwa 7 Milliarden DM, was heute etwa 7,6 Milliarden Euro entspricht.
• Es ist daher realistisch, von Kosten in Höhe von mindestens 10 Milliarden Euro, möglicherweise aber auch deutlich über 20 Milliarden Euro auszugehen.

Kalkulation der Stromkosten:

Um die Stromkosten für Endkunden abzuschätzen, müssen wir die Gesamtkosten des Projekts über die Lebensdauer des Kraftwerks auf die erwartete Stromproduktion verteilen.

Annahmen:

• Investitionskosten: 20 Milliarden Euro (obere Schätzung)
• Lebensdauer: 40 Jahre (typisch für Kernkraftwerke)
• Jährliche Stromproduktion: 21 TWh (basierend auf KRB B und C)
• Betriebs- und Wartungskosten, Brennstoffkosten, Entsorgungskosten: Diese Kosten sind im Vergleich zu den Investitionskosten bei Kernkraftwerken in der Regel geringer und werden hier vereinfacht mit 2 Cent pro kWh angesetzt.

Berechnung:

• Gesamte Stromproduktion: 21 TWh/Jahr * 40 Jahre = 840 TWh
• Stromkosten durch Investition: 20 Milliarden Euro / 840 TWh = 23,8 Euro/MWh = 2,38 Cent/kWh
• Gesamte Stromkosten: 2,38 Cent/kWh (Investition) + 2 Cent/kWh (Betrieb etc.) = 4,38 Cent/kWh

Ergebnis:

Basierend auf diesen Annahmen würden die Stromkosten bei einem Umbau des KRB in einen Schnellen Brüter bei etwa 4,38 Cent pro Kilowattstunde liegen.

Wichtige Hinweise:

• Diese Berechnung ist eine vereinfachte Schätzung und berücksichtigt nicht alle Faktoren, die die Stromkosten beeinflussen können.
• Die tatsächlichen Kosten könnten je nach den spezifischen Bedingungen des Projekts erheblich variieren.
• Die Betriebs- und Wartungskosten, Brennstoffkosten und Entsorgungskosten wurden hier pauschal angesetzt und könnten in der Realität höher oder niedriger ausfallen.
• Netzentgelte, Steuern und Abgaben sind in dieser Berechnung nicht enthalten.

Chancen der Umwandlung 👍

• Steigerung der Energieeffizienz ⚡: Schnelle Brüter können Uranvorkommen 💎 deutlich effizienter nutzen als herkömmliche Reaktoren [6]. Dies würde die Abhängigkeit von Uranimporten 🚢 reduzieren und die Nachhaltigkeit 🌱 der Energieversorgung erhöhen. Schnelle Brüter könnten Deutschland helfen, seine Abhängigkeit von Uranimporten deutlich zu reduzieren [4].
• Reduzierung des radioaktiven Abfalls ☢️: Durch die effizientere Brennstoffnutzung und die Transmutation langlebiger Radionuklide kann die Menge und die Radiotoxizität des Atommülls verringert werden [6].
• Nutzung von Plutonium als Brennstoff 🔥: Schnelle Brüter können das in Deutschland vorhandene Plutonium aus abgebrannten Brennelementen als Brennstoff verwenden [13]. Dies würde die Entsorgungsproblematik 🗑️ des Plutoniums entschärfen.

Herausforderungen der Umwandlung 👎

• Hohe Investitionskosten 💰: Die Umrüstung des KRB in einen Schnellen Brüter wäre mit erheblichen Investitionskosten verbunden [14]. Die Wirtschaftlichkeit des Projekts müsste daher sorgfältig geprüft werden.
• Komplexität der Technologie ⚙️: Die Brütertechnologie ist komplexer als die der Leichtwasserreaktoren [6]. Dies erfordert qualifiziertes Personal 👨🏭 und aufwändige Sicherheitsvorkehrungen ⚠️.
• Sicherheitsbedenken 🚨: Der Umgang mit flüssigem Natrium als Kühlmittel birgt Sicherheitsrisiken [15]. Im Falle eines Lecks kann es zu Bränden 🔥 oder Explosionen 💥 kommen. Darüber hinaus besteht die Gefahr 💀, dass das im Brüter erzeugte Plutonium für die Herstellung von Atomwaffen missbraucht werden könnten [7, 15, 16]. Ein weiterer Sicherheitsaspekt ist die potenzielle Gefährdung durch Terroranschläge 💣, die bei der Planung von Kernkraftwerken berücksichtigt werden muss [16].
• Öffentliche Akzeptanz 📢: Die öffentliche Meinung zur Kernenergie ist in Deutschland gespalten [17]. Der Bau eines Schnellen Brüters könnte auf Widerstand in der Bevölkerung stoßen.

Alternative Optionen 🔄

Neben der Umwandlung in einen Schnellen Brüter gibt es weitere Optionen für die Zukunft des KRB:

• Weiterbetrieb mit den bestehenden Reaktoren ⚙️: Eine Wiederinbetriebnahme der Blöcke B und C wäre technisch möglich [18]. Gundremmingen C und die anderen beiden am 31. Dezember 2021 stillgelegten Reaktoren (Brokdorf und Grohnde) waren im März 2022 noch betriebsbereit [2]. Politisch ist eine Wiederinbetriebnahme jedoch unwahrscheinlich ⛔.
• Rückbau ⚙️: Der Rückbau des KRB ist die derzeit wahrscheinlichste Option [19]. Die Anlage wird dabei vollständig demontiert und das Gelände dekontaminiert.
• Umrüstung auf andere Reaktortypen 🔄: Die Umrüstung auf andere Reaktortypen, z. B. Hochtemperaturreaktoren, wird ebenfalls diskutiert [1].

Bewertung und Ausblick 🧐

Die Umwandlung des KRB in einen Schnellen Brüter bietet Chancen in Bezug auf Energieeffizienz, Abfallreduzierung und Plutoniumnutzung. Sie birgt aber auch erhebliche Herausforderungen, insbesondere in Bezug auf die hohen Investitionskosten, die Komplexität der Technologie, die Sicherheitsbedenken und die öffentliche Akzeptanz. Die Entscheidung für oder gegen eine solche Umwandlung sollte auf einer umfassenden Analyse der technischen, wirtschaftlichen, sicherheitsrelevanten und gesellschaftlichen Aspekte basieren. Die aktuelle Energiepolitik Deutschlands, die den Ausstieg aus der Kernenergie vorsieht [20], und die öffentliche Meinung zur Kernenergie, die in Deutschland gespalten ist [17], spielen dabei eine wichtige Rolle.

Im Kontext des KRB und der deutschen Energiepolitik stellt sich die Frage 🤔, ob die Umwandlung in einen Schnellen Brüter eine realistische und sinnvolle Option ist. Angesichts der technischen und finanziellen Herausforderungen sowie der politischen und gesellschaftlichen Rahmenbedingungen erscheint ein Rückbau des KRB derzeit als die wahrscheinlichere Option.

Schlussfolgerung 🏁

Die Umwandlung des Kernkraftwerks Gundremmingen in einen Schnellen Brüter ist eine Option mit Potenzial 👍, aber auch mit Risiken 👎. Die endgültige Entscheidung sollte auf einer gründlichen Abwägung aller relevanten Faktoren basieren.