D’Thema Atomenergie ass immens komplex, an d'Debatt ob een dofir oder dergéint ass, gëtt dacks immens emotional gefouert. An eisem Video wollte mir e puer Vir- an Nodeeler vun Atomenergie opweisen. Wëll mer am kuerze Video awer net op all Detail kënnen agoen, gi mer hei am Artikel nach Zousaatzinformatiounen. Mir hunn och den Avis vun zwee Fuerscher gefrot, déi am Beräich Energie schaffen: den Thomas Gibon vum LIST an den Alex Redinger vun der Uni Lëtzebuerg. Den Thomas Gibon fuerscht ënnert anerem un “Impact Assessment” vun Energiesystemer, den Alex Redinger am Beräich Photovoltaik.

Thomas Gibon
Alex Redinger

Infobox

Biografien

Thomas Gibon (lénks Foto)
Den Thomas Gibon ass zënnter 2016 Fuerscher um Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). Hien huet d'École Centrale Paris mat engem Ingenieursstudium ofgeschloss (2008), an huet och en Doktorat vun der Norwegian University of Science and Technology (2017). Seng Haaptfuerschungsaktivitéite konzentréieren sech op d'Bewäertung vun den Ëmweltimpakten, besonnesch op Energiesystemer, Mobilitéit, Gebaier a Finanzprodukter applizéiert. Zousätzlech zu senge Publikatiounen a wëssenschaftleche Zäitschrëften, huet hien zum fënneften Bewäertungsbericht vum IPCC (2014) bäigedroen, wéi och zu anere Berichter ënner der Leedung vun de Vereenten Natiounen, wéi "Green Energy Choices" (UNEP, 2015), "Green Technology Choices" (UNEP, 2016) oder déi lescht Comparative Life Cycle Analysis of Power Generation (UNECE, 2021). Den Thomas ass och an Outreachaktivitéiten iwwer d'Themen vum Kuelestoffofdrock an Dekarboniséierung mat der Allgemengheet a Studenten involvéiert.

Alex Redinger (riets Foto)

Den Alex Redinger huet Physik zu Oochen (RWTH Aachen) studéiert. Do huet hien och en Doktorat am Beräich vun der Uewerflächenphysik  gemaach. No dem Doktorat huet hien als “Postdoc”  zu Lëtzebuerg an och zu Berlin gefuerscht. 2016 huet hien eng "Attract consolidator" Bourse vum FNR gewonnen an ass zënter hier zu Lëtzebuerg, wou hien den Fuerschungsberäich Uewerflächenphysik op der Uni Lëtzebuerg opgebaut huet. Säit 2022 ass hien ordinäre Professer am Physiks-Departement. Den Alex Redinger ënnersicht mat héichopléisender Rastersondenmikroskopie Uewerflächen an Interfacen vu Solarzellenmaterialen, wei zum Beispill organesch/anorganesch hybrid Perovskiten an och Cu(InGa,Se)2. Ziel ass et Proprietéiten vun dëse Materialien besser ze verstoen, fir de Rendement vun de Solarzellen ze verbesseren.

Wat kloer ass: mir musse weltwäit CO2 aspueren. D’EU huet sech als Ziel ginn, bis 2050 klimaneutral ze sinn.

Also musse mer an der Energieproduktioun weg vu fossile Brennstoffer, hin zu Methoden, déi manner CO2 fräisetzen. Duerch eng Renaissance vun der Atomenergie ? Dat wier natielech e Réckschlaag fir déi, déi zanter Jorzéngte géint Atomenergie kämpfen.

Korrekterweis misst ee vu Käerenergie schwätzen. Mir benotzen awer hei de méi populären Terme Atomenergie.  

Mir klären am Ufank eng ganz relevant Fro:

Veruersaacht Atomenergie wieklech wéineg CO2?

Beim Prozess vun der Käerspaltung selwer entsteet keen CO2. Trotzdeem ass Atomenergie net komplett klimaneutral. Wëll z.B. Zäeregaser entstinn beim Uran-Oofbau, beim Transport, oder bei der Lagerung vum Ooffall. Mee, och bei erneierbaren Energien entstinn Zäeregasen, z.B. beim Bau an Transport. Dofir muss een sech d’Gesamtbilanz vun all Energieproduktiounsmethode ukucken. An hei ass et sou:  je no Land, Produktiounsbedingunge a Berechnungsmethode schwanken d’Zuelen. Ma d’Tendenz ass kloer:

  • Vrun allem Kuelekraaftwierker, ma och Gaskraaftwierker verursaache vill CO2-equivalenter pro kWh.
  • Atomenergie an erneierbar Energien vill manner.

Mir hunn eis vill Studien ugekuckt, an eis finalement op d'Zuelen vum däitschen Umweltbundesamt referéiert (68 g CO2-equ/kWh fir d'Atomenergie). Laut Thomas Gibon huet d’Umweltbundesamt awer eng Berechnungsmethod mat veraalten Industriestandards benotzt. Den CO2-Ausstouss vun der Atomenergie misst ëm déi 12g CO2- equivalenter /kWh sinn. Dofir hu mer hei eng Spannweit uginn. Méi Detailer zu dën Zuelen an der Infobox.

Infobox

Wéi komme mer op des Zuelen?

Wann et em den CO2-Ausstouss vun der Atomenergie geet (an CO2-equivalenter pro kWh) ginn heefeg d’Zuele vum Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) zitéiert. Hei ass d’Spannweit awer ganz grouss a geet vun 3,7 bis 110 g CO2 eq/kWh (1). Bei sou enger grousser Spannweit ass et natierlech schwiereg ze beurteelen ,wéi klimafrëndlech Atomkraaftwierker dann elo wierklech sinn.

Mir hunn eis weider Studien ugekuckt a festgestallt, dass a verschiddene Studien éischter méi héich (4) oder éischter méi niddreg Wäerter genannt ginn. Hei kënnt dann heiensdo de Virworf an d’Spill, dass déi Quellen net ganz neutral wieren. Also hu mir eis Metastudien ugekuckt – also Iwwerblécksstudien, bei deenen vill eenzel Studien analyseiert ginn, a souzesoen eng Moyenne gezu gëtt.

Eng Metastudie vun 2008, déi sech op 19 Studien bezitt, kënnt op ee Mëttelwäert vu 66 g CO2 eq/kWh(2). Eng Studie vum däitschen Umweltbundesamt aus dem Joer 2021 bezitt sech op e Wäert vun 68 g CO2 eq/kWh(3). Well dës zwee Wäerter en plus ongeféier an der Mëtt vun der Spannwäit vum IPCC läit, gi mir dovun aus, dass dat eng gutt Aschätzung gëtt an als Referenzwäert ka benotzt ginn, fir Atomenergie mat aner Produktiounsmethoden ze vergläichen.

Ma egal ob eng Studie lo éischter de méi héije Wäert hëllt fir Atomenergie, oder éischter de méi niddregen, bleift awer eppes ganz kloer:

Kuel verbraucht bei wäitem am meeschten g CO2-equivalenter pro kWh, da kënnt Gas (jeweils puer honnerten g CO2-equivalenter pro kWh). An da laang näischt. An da kommen déi erneierbar Energien an d’Atomenergie (an der Reegel ënnert g 100 CO2-equivalenter pro kWh). Mir denken dass de geneeë Wäert schwéier präzis ze ermëttelen ass, wëll et hei Ënnerscheeder an der Berechnungsmethode gëtt, awer och Ënnerscheeder bei de Produktiounsbedingunge pro Land an Technologie (z.B. méi al vs méi nei). Ma d’Gréisstenuerdnunge sinn hei wichteg. An déi deiten all an déi selwescht Richtung.

Et ass also korrekt:

De geréngen CO2 Ausstouss ass e Pro-Argument fir d’Atomenergie.

Laut internationaler Energieagence konnten duerch Atomenergie an de leschte 50 Joer 60 Gigatonnen CO2 agespuert ginn (5).

Fir dat anzeuerdnen: “Dat entsprécht ongeféier dem CO2 -Ausstouss vun de leschten zwee Joer”, seet den Thomas Gibon vum LIST.

Den Alex Redinger verweist drop, dass och duerch déi erneierbar Energien scho konnt CO2 gespuert ginn. Just iwwer déi lescht 50 Joer nach net sou vill, well déi erneierbar Energien nach relativ nei sinn.

Ma et ginn och Bedenken.

Beim Prozess entsteet héichradioaktiven Ooffall, deen nach Millioune Jore weider strahlt an e Sécherheetsrisiko ass.Wieklech gutt gëeegent Endlager ginn et kaum – wann iwwerhaapt, doriwwer gëtt gestridden. Sou richteg ass dese Problem na net geléist. Dat ass e Contra.

E weidere Problem sinn Accidenter wéi z.B. Tschernobyl oder Fukushima. E Super-GAU zu Cattenom an e groussen Deel vu Lëtzebuerg wier onbewunnbar. En Atomkraaftwierk kéint och e potentielt Ziel vun Terroriste sinn. A lo an der Ukrain huet d’ganz Welt den Otem ugehal, wéi en Atomkraaftwierk attackéiert gouf.

Infobox

Risiko schwéier genee ze moossen

Wat lo derbäi kënnt: et ass schwéier mat Sécherheet ze soen, wéi vill Leit genee duerch d‘Strahlebelaaschtung duerch Atomkraaftwierker respektiv Accidenter krank gi sinn. Hei ginn d’Schätzungen immens auserneen. A bei aneren Energieproduktiounsmethode kënnt et och zu Accidenter. Oder z.B. duerch Kuelkraaftwierker zu Loftverschmotzung, un där Leit stierwen. Ma och beim Uran-Oofbau kann et zu Accidenter kommen.

D’Wahrscheinlechkeet fir en Accident ass kleng, ma déi negativ Auswierkunge potentiell grouss. Wéi bewäert ee sou e Risiko? Fir déi eng ass de potentielle grousse Schued en No-Go. Déi aner verweisen op d’Statistik, dass bis elo net dacks eppes geschitt ass.

Am Verglach mat erneierbaren Energien ass de Sécherheetsrisiko bei der Atomenergie awer en Nodeel.

Ma aktuell stellt sech d’Fro ob de Klimawandel mat séngen negative Konsequenzen net de gréissere Problem ass, dee lo Prioritéit huet?

Wat kënne mer man? Ma probéiere sou vill Secteure wéi méiglech ze elektrifizéieren - also op Stroum emzeswitchen. Elektroautoen oder Wärmepompelen sinn zwee sou Beispiller. Stroum kënne mer nämlech mat wéineg CO2 produzéieren, iwwer Erneierbarer oder Atomenergie.

Am Joer 2019 goufe weltwäit 63% vun der Stroumproduktioun iwwer fossil Energien oofgedeckt, 27% iwwer erneierbar Energien, an 10% iwwer Atomenergie.

Quell: Electricity Mix - Our World in Data (8)

 

Aus Siicht vum Klimawandel wier et wichteg, bei der Stroumproduktioun sou séier wéi méiglech vun de fossilen Energien wegzekommen. Haaptsächlech vun de Kuelekraaftwierker. Ma duerch wat ersetzen?

Hei ginn et zwou Méiglechkeeten:

  1. just “duerch erneierbar Energien, oder
  2. duerch e Mix aus Atomkraaft an erneierbaren Energien

Infobox

Energie aspueren

Vun allergréisster Bedeitung wier et, laut Alex Redinger, eisen Energieverbrauch drastesch ze reduzéieren. Duerch d’Upasse vun eisem Liewensstil (z.B. manner mam Fliger fléien/Auto fueren, méi Homeoffice maachen, manner Fleesch iessen) géife mir dozou bäidroen, dass manner Energie – an deemno iergendwann keng Atomkraaftwierker méi géife gebraucht ginn.

D’Verfechter vun der éischter Variant argumentéieren, dass erneierbar Energien mëttlerweil immens gënschteg, a méi sécher sinn. Et sollt een also alles doranner investéieren.

Erneierbar Energien hunn allerdéngs een Nodeel. Et ass net zu all Moment Sonn an/oder Wand. Fir zouverlässlech Stroum zu all Jores- an Dageszäit mat 100% Erneierbaren ze hunn, brauche mer nach vill Späicherinfrastruktur an och nach vill méi Photovoltaik a Wandturbinnen. An dat brauch nach vill Fuerschung, Investissementer an Zäit bis mer dat alles opgebaut hunn.

Dofir argumentéieren d’Verfechter vun der zweeter Variant, dass mer och sollten op d’Atomenergie zréckgräifen.

Atomkraaftwierker eegnen sech zwar net sou gutt, fir ganz spontan rop- oder roofgefuer ze ginn, wa mol grad déi Erneierbar zevill oder ze wéineg Stroum produzéieren. Hei si Gaskraaftwierker besser gëeegent. Ma Atomkraaftwierker kënne gutt eng Grondlaascht liwweren, an also ganz gutt Kuelekraaftwierker ersetzen.

Fazit: Atomenergie ka relativ zouverlässeg konstant grouss Stroumquantitéite produzéieren - e Pro-Argument.

Weider Vir- an Nodeeler vun der Atomkraaft

Laut dem Thomas Gibon sinn de gerénge Flächeverbrauch an de gerénge Materialverbrauch (7g Uran produzéire sou vill Energie wie 1 Tonn Kuel) pro Energieeenheet weider Viirdeeler vun der Atomenergie. Hie weist dorops hin, dass Lëtzebuerg  6500 GWh Elektresch pro Joer consomméiert. Dës Zomm kéint eleng vun engem eenzege Atomreakter gedeckt ginn.

Den Alex Redinger argumentéiert, dass dëst just an der Theorie klappt: d’Zäit an d’Akzeptanz fir esou een Atomkraaftwierk opzebauen wier net do. Fir een Atomkraaftwierk opzeriichten, brauch een mindestens 7 Joer (6). Domat kéinte mir eist Zil, bis 2030 55% vun eisem CO- Ausstouss ze reduzeiren, net erreeschen.

 Atomenergie huet also Vir- an Nodeeler. Wa mer bei der Stroumproduktioun och op Atomenergie wéilte setzen, ginn et nees zwou Méiglechkeeten:

  1. mir notzen Atomenergie just als Iwwergangsléisung, bis mer déi néideg Infrastruktur hunn fir kënnen op 100% erneierbar Energie ze switchen.
  2. mir gesinn Atomenergie als eng dauerhaft komplementär Energieproduktiounsmethode zu den erneierbaren Energien.

Am éischten Szenario geet et drëms, bestehend Atomkraaftwierker méi laang um Netz ze loossen, a just nach déi emzesetzen, déi aktuell a Planung oder am Bau sinn

Am zweeten Szenario misst nees verstäerkt an des Technologie investéiert ginn. Fir dass sech nei Reaktertypen duerchsetzen déi méi effizient a méi sécher sinn, oder souguer aus Atomooffall kënnen Energie produzéieren.

Als Gesellschaft sti mer lo op engem Punkt wou mer mussen entscheeden: Atomenergie an erneierbar Energien brauchen alle béid grouss Investissementer, fir dass se méi effizient a sécher respektiv zouverlässeg ginn. A wat investéiere mer?

An de leschte Jore wor den Trend kloer: D’Investissementer an d’erneierbar Energien si staark rop gaang, déi an d’Atomenergie net (6). Wa mer net an d’Atomenergie investéieren, wäert se och ëmmer manner konkurrenzfäheg ginn.

Infobox

Kommentar vum Thomas Gibon: Wouran investéieren?

Laut dem Thomas Gibon muss hei awer och beduecht ginn, dass den Opbau vun engem Atomkraaftwierk vill méi Opwand  a méi deier ass: et erfuerdert ënnert anerem industriellt Wëssen, eng Agentur fir nuklear Sécherheet, e politesch stabille Regime, de Bau an d’Endlager. Solar- a Wandanlagen kéinten am Géigesaz dozou vill méi einfach a séier installéiert ginn. Mir sollten dofir onbedéngt iwwerall  a Wand- a Solarenergie investéieren, wou Wand- a Solarparke gebaut kënne ginn.

Ob lo wäert eng Renaissance vun der Atomenergie kommen, oder net, steet an de Stäeren. Schlussendlech mussen d’Gesellschafte weltwäit Technologien acceptéieren – oder eeben net.

Fazit vun den Experten:

Laut Thomas Gibon ass Atomenergie wichteg fir grouss Quantitéiten un Elektrizitéit zu all Moment ze liwweren. Et huet dozou bäigedroen, vill CO2 ze spueren, awer och d'Loftverschmotzung oder d'Benotzung vu fossille Brennstoffer ze reduzéieren. Laut him ass Atomkraaft och ee Wee fir méi onofhängeg vun aneren Länner ze ginn, well ee just Uran importéiere muss. Déi bestoend Reakter sollten senger Meenung no um Netz bleiwen, an et sollte nëmmen neier gebaut ginn, wann déi néideg ëffentlech Ënnerstëtzung, gutt Pedagogik, a politesch  Stabilitéit dofir gëtt.

Fir den Alex Redinger ass et och Méiglechkeet bestehend Reakter weider laafen ze loossen, awer éischter just kuerzfristeg. Fir nei Atomkraaftwierker opzebauen wier elo net déi néideg Zäit a kee gesellschaftleche Wëllen do. Dofir sollte mir eis Zäit a Suen elo an d’ erneierbar Energien investéieren a gläichzäiteg eisen Energieverbrauch drastesch reduzéieren.

Wat mengt dir? Brauche mer Atomenergie? Schreift eis är Meenung op eiser science.lu Facebook oder Youtube-Säit !

 

Auteur: Jean-Paul Bertemes (FNR)

Hannergrondrecherchen: Reinhart Brüning

Peer Review : Thomas Gibon (LIST), Alex Redinger (University of Luxembourg)

Editeurs : Richard Nakath, Michèle Weber, Lucie Zeches, Joseph Rodesch (FNR)

 

Aussi dans cette rubrique

ÉTAT DES LIEUX SCIENTIFIQUE Est-ce que la pollution aux microplastiques pose un problème ?

Le microplastique se retrouve partout, dans les mers, les sols et l’air. Représente-t-il un danger pour notre santé et pour l’environnement? Que faire pour limiter la pollution? Nous faisons le point...

FNR
Science-Check Are microplastics a problem?

Every now and then there is talk of microplastics - they are supposedly in the oceans, in baby bottles, and even in our blood. But is that a problem?

FNR
Science Check Ziel mir keng: Benefits and disadvantages of genetic engineering

Genetic engineering is highly controversial. But why is that? Is genetic engineering dangerous? What are the benefits?

FNR