Genfer Start-Up möchte Atomenergie revolutionieren – zu Recht oder zu spät?

Die Ziele des Pariser Klimaabkommens sind nur mit treibhausgasneutraler Energie zu erreichen. Reichen erneuerbare Energien oder brauchen sie die Unterstützung der Atomkraft? (Bild: Canadian Nuclear Association) Die Ziele des Pariser Klimaabkommens sind nur mit treibhausgasneutraler Energie zu erreichen. Reichen erneuerbare Energien oder brauchen sie die Unterstützung der Atomkraft? (Bild: Canadian Nuclear Association)

Das Genfer Start-Up Transmutex forscht an einem neuen Atomreaktor. Dieser soll viele Länder bei der Energiewende und der Verwertung von atomaren Abfällen unterstützen. Greenpeace Schweiz sieht darin keine Zukunft und schlägt einen anderen Weg vor.

 

Federico Carminati ist Physiker und Mitgründer des Nuklear-Start-Ups Transmutex. Dieses möchte ein auf Thorium basierendes, sicheres System mit einem unterkritischen Reaktor, der durch einen Teilchenbeschleuniger angetrieben wird, entwickeln. Es soll Energie produzieren und gleichzeitig Atomabfälle verbrennen. Georg Klingler, Klimaexperte bei Greenpeace, sieht diese Zukunft anders. Er hat ein Gesamtszenario für die Schweiz mitentwickelt. Dieses soll einen Weg mit erneuerbaren Energien und ohne fossile Brennstoffe weisen. Die beiden Experten halten Rede und Antwort darüber, ob es die Kernkraft braucht und auf welche Energien sie in Zukunft setzen würden.

 

Carminati          Klingler

Die Interviews wurden aus terminlichen Gründen getrennt geführt. Die Antworten wurden mit dem Einverständnis der beiden Teilnehmer zusammengeführt.

Weltweit wird Atommüll produziert. Bis die Tiefenlager bereitstehen, könnte es Jahrzehnte gehen. Das von Transmutex geplante Kraftwerk soll dieses Problem lösen und gleichzeitig Strom produzieren.

Federico Carminati: 
Unser System verbrennt mehr radioaktiven Abfall als es produziert. Wenn wir uns die Versorgungskette ansehen, verbrennen wir praktisch alle langlebigen Abfälle. Wir kommen auf eine sehr geringe Menge, zu der neue Abfälle hinzugefügt werden können, die wiederum verbrannt werden können. Man kann zu dieser sehr geringen Menge zurückkehren – man könnte sich hypothetisch einen unendlichen Recycling-Kreislauf vorstellen. Egal wie lange der Reaktor läuft und wie viel Abfall man hineinwirft, um ihn zu verbrennen, werden wir zu dieser Konzentration von ein paar hundert Gramm kommen. Wenn wir eine Thorium-Lieferkette hätten, könnten wir alle bestehenden Abfälle verbrennen. Das einzige Problem dabei ist, dass es Zeit braucht, eine Thorium-Lieferkette aufzubauen. Zu diesem Zeitpunkt ist es eine politische und ethische Entscheidung, ob es notwendig ist, die Abfälle unter die Erde zu bringen oder nicht. In allen Fällen wird es sich um einen sehr geringen Betrag im Vergleich zu den Abfällen kritischer Reaktoren handeln.

Georg Klingler: Ja, das tönt sehr schön. Wir hören schon seit Jahrzehnten davon, dass es diese Option gibt. Sie wurde bisher aber nirgends umgesetzt. Vielleicht aus Prototypen, aber nicht im großen Stil. Ich denke es wäre riskant, auf so eine Option zu setzen, die vielleicht dann mal in x Jahren etwas bringen könnte. Wenn wir doch wissen, dass die erneuerbaren Energien verfügbar sind, ökologisch laufend besser werden und eine steile Kostendegression haben. Das heißt, wenn wir 2035 oder 2040 so ein Transmutex-Kraftwerk hätten, wird das kostenmäßig nicht mit den Optionen mithalten können, die wir heute schon massenhaft zur Verfügung haben. Für den Atom-Abfall müssen wir eine Lösung finden. Wir können diese Lösung finden – mit einem Lager. Wir brauchen diese Reaktoren nicht, um das Abfallproblem zu lösen.

In der Studie von Greenpeace Schweiz spielen hauptsächlich erneuerbare Energien eine Rolle – besonders Solarenergie. Weshalb?

Klingler: 
Solarenergie ist der Schlüssel. Sie kann gemeinsam mit der bestehenden Wasserkraft genutzt werden – wir sind optimal positioniert in der Schweiz. In Zukunft kommt etwa die Hälfte des ganzen Bedarfs von der Sonne, die andere vom Wasser. Ein Teil kommt noch von Wind und Biomasse, die antizyklisch zu Solarenergie eingesetzt werden können. Wir sprechen von einem Ausbau auf 38 Terrawattstunden bis 2035 und 48 Terrawattstunden bis 2050. Je schneller wir Solarenergie ausbauen, desto weniger haben wir ein Versorgungssicherheitsproblem. Wir bauen so viel Solarenergie dazu, dass wir im Sommer zu viel haben und im Winter genug, dass wir mit der bestehenden Wasserkraft durchkommen. Das ist viel günstiger, als wenn wir die Solarenergie weniger stark ausbauen und dafür vom Sommer in den Winter umlagern wollen. Zudem haben wir mehr als 20 Terrawattstunden Überschüsse bei der Solarenergie im Sommer, Frühling und Herbst, die wir für die Produktion von Wasserstoff verwenden. Diesen brauchen wir für schwer zu dekarbonisierende Bereiche, wie Hochtemperaturprozesse in der Industrie. Damit der gezeichnete Umbau funktioniert, braucht es politische Rahmensetzungen. Wer behauptet, das wäre technisch nicht machbar, hat nicht sorgfältig genug gerechnet. Aus ökologischer Sicht ist die Solarenergie noch verbesserungsfähig, weil für die Produktion in China noch billiger Kohlestrom verwendet wird. Die hauptsächlich verwendeten Silizium-Module brauchen aber keine kritischen Rohstoffe wie Tellur oder Gallium und sind rezyklierbar. Die Ökobilanz dieser Module ist heute schon besser als die der Atomenergie und wenn der Kohlestrom in der Produktion ersetzt wird – z.B. durch den Wiederaufbau einer europäischen Produktion – wird die Bilanz noch besser.

Solarenergie soll auch günstiger sein als Atomkraft. Weshalb sollte Atomkraft genutzt werden, wenn es günstigere Alternativen gibt?

Carminati:
 Energiekosten sind ein äußerst komplexes Thema, denn es gibt direkte und indirekte Kosten. Windenergie und die Solarenergie wurden stark subventioniert – und zwar zu Recht, weil es im Interesse aller ist, den Verbrauch fossiler Brennstoffe zu verringern. Es ist eine viel kompliziertere Angelegenheit als die ökonomischen Kosten alternativer Energien. Diese verlangen nach seltenen Erden, Mineralien und natürlichen Ressourcen. Und wir erleben einen neuen Goldrausch, bei dem es sich nicht um Gold, sondern um seltene Metalle handelt. All diese seltenen Materialien verursachen ökologische und soziale Katastrophen in den Entwicklungsländern, die diese Minen beherbergen. Daher müssen nicht nur die ökonomischen Kosten bewertet werden, die durch das Solarmodul entstehen, sondern auch die ökologischen und sozialen. Im Moment scheint es nicht möglich zu sein, hundert Prozent mit erneuerbaren Energien zu erreichen. Es ist nicht nur eine Frage der Investition oder des guten Willens. Der Grund für die Nutzung der Kernenergie liegt darin, dass sie die einzige Energiequelle ist, die keinen Kohlenstoff nutzt und kein CO2 produziert. Es handelt sich um eine Energie, die eine konstante Energieversorgung gewährleisten kann.

 

Dieses System soll Energie- und Atommüllprobleme zugleich lösen
Weltweit wird an unzähligen Energie-Alternativen wie Small Modular Reactors geforscht. Die sogenannten SMR sind kleine AKWs, die Städte mit bis zu 750’000 Einwohnern versorgen können sollen. Auch Bill Gates’ Energie- und Forschungsunternehmen TerraPower arbeitet an solchen Reaktoren. Um kosteneffizienter als Grosskraftwerke zu sein, müssten sie jedoch weitläufig verteilt werden, was Sicherheitsfragen von Cyberangriffen bis zu Terroranschlägen aufwirft – besonders nach der russischen Besetzung des havarierten AKWs in Tschernobyl. 

 

Auch das Genfer Start-Up Transmutex möchte die Atomenergie revolutionieren. Der geplante Reaktor kann unter anderem auf Basis von langlebigen Abfällen aus bestehenden Reaktoren oder dem leicht radioaktiven Metall Thorium betrieben werden. Die Thorium-Abfälle wären etwa 500 Jahre radioaktiv. Die Radioaktivität von Uran-Abfällen hält etwa 300’000 Jahre an. Thorium kommt in der Erdkruste rund 500-mal mehr vor als Uran 235, das für Kernspaltungen genutzt wird.

 

 

«Es ist auf der Erdoberfläche reichlich vorhanden – reichlicher als Uran und außerdem ist es demokratischer verteilt», sagt Federico Carminati, Mitgründer von Transmutex, im Interview. Er glaube nicht, dass die Auswirkungen des Anstiegs der Durchschnittstemperatur und des Treibhauseffekts noch geleugnet werden können. Zudem gebe es noch – was wir auf tragische Weise bei den Ereignissen in der Ukraine sehen – den Mangel an Energieunabhängigkeit, sagt der ehemalige CERN-Physiker. Thorium soll eine Alternative darbieten. 

 

Ein altes Konzept wird wiederbelebt
Bereits zu Zeiten des Manhattan Projects, das dem Bau der ersten Atombombe galt, wussten die Forschenden um die Existenz des Thoriumzyklus. Der Entscheid in den 1960er- und 1970er-Jahren an Uran als Brennstoff für Kernreaktoren festzuhalten, ist auf Richard Nixons Regierung zurückzuführen. Denn diese wollte mit der Atomkraft Nuklearwaffen herstellen. So wurde der Uran-Kreislauf ausgebaut und die Thorium-Energie vorerst vergessen. 

Zweck des Projektes von Transmutex ist es jedoch, ein auf Atomkraft basierendes System zu entwickeln, das Energie herstellen und gleichzeitig Atommüll verbrennen soll. Dieses sogenannte Accelerator Driven System – kurz ADS – funktioniert in Kombination eines Teilchenbeschleunigers und eines unterkritischen Reaktors. Dieser funktioniert anders als die kritischen Reaktoren, wie wir sie kennen. Das Genfer Start-Up versichert, es sei praktisch unmöglich, ihn für die Herstellung von Kernwaffen zu nutzen.

Federico Carminati ist der wissenschaftliche Direktor von Transmutex und arbeitete am CERN mit dem Nobelpreisträger Carlo Rubbia, der die Idee für das ADS entwickelte, zusammen. Im Interview spricht Carminati über die Funktionsweise und die Zukunft des neuartigen Systems.

 

 

3 Transmutex Reaktor

 

Transmutex führt in Zusammenarbeit mit dem Research Center Řež in der Tschechischen Republik Tests zur Charakterisierung des Verhaltens eines unterkritischen Reaktors durch. Mit dem Paul Scherrer Institut, einem Forschungsinstitut für Natur- und Ingenieurwissenschaften, wird an der Schnittstelle zwischen dem Teilchenbeschleuniger und dem unterkritischen Reaktor gearbeitet, sagt Carminati.

Zudem bestehen bereits Verträge mit der ENEA, der italienischen, nationalen Agentur für neue Technologien, Energie und nachhaltige wirtschaftliche Entwicklung. Laut Federico Carminati komme die ENEA auch für die Konstruktion des Reaktorkerns in Frage. Man sei jedoch mit vielen Akteuren der Nuklearszene in Gesprächen. Mit Frankreich, das stark auf Atomkraft setzt, besteht bereits eine nationale Partnerschaft.

 

4 Nuklear Forum Schweiz

 

Die Suche nach Investoren geht weiter
Finanziert wird das Projekt bisher vor allem durch US-amerikanische Privatinvestoren, sogenannte Angel Investors. Dazu kommen noch die beiden Fonds Alicorp und Union Square Ventures. Letzterer hat ungefähr fünf Millionen Franken investiert. Insgesamt konnten bisher acht Millionen Franken gesammelt werden. Eine zweite Finanzierungsrunde, bei der besonders mit globalen Investmentfonds verhandelt wird, ist im Gange. Für die Verwirklichung eines Prototyps müssten etwa eineinhalb bis zwei Milliarden Franken her.

Es bestehe die Hoffnung, das System in Serie zu produzieren, um die Kosten künftig zu senken, so Carminati. Anders als Druckwasserreaktoren oder Siedereaktoren, wie wir sie in der Schweiz haben, arbeitet der unterkritische Reaktor mit geschmolzenem Blei. Dadurch kann mit atmosphärischem Druck gearbeitet werden, was die Wahrscheinlichkeit von Unfällen erheblich verringert.

«Da es sich um einen kleinen und sicheren Reaktor handelt, könnte man ihn auch in schwer zugänglichen Gebieten oder in der Nähe von Stadtzentren aufstellen», meint der Physiker weiter. Reaktorkonstruktionen sind so gebaut, dass sie dem Einschlag eines Jumbo-Jets standhalten sollen. Vor einem hypothetischen Angriff könne man jedoch keine Sicherheit garantieren.

Der Prototyp soll ein sogenannter First Of A Kind – kurz FOAK – werden. Dieser soll etwa 300 Megawatt thermischer Energie erzeugen, was der Grössenordnung eines Small Modular Reactors entspricht. Somit würde er gleich viel Energie produzieren wie der nahe Bordeaux gelegene Solarpark Cestas mit einer Grösse von 2.5 Quadratkilometern.

 

So sieht die Situation in der Schweiz aus

Die Schweiz befindet sich im Kampf gegen die Klimaerwärmung auf einem steinigen Weg, der sie weg von fossilen Brennstoffen und hin zu erneuerbaren Energien führt. Gegen eine drohende Stromlücke im Winter muss jedoch schnell eine Lösung her.

 

Seit dem Beginn des Ukraine-Kriegs suchen viele Länder – so auch die Schweiz – verstärkt nach Energie-Alternativen zu russischem Erdöl und Erdgas. Damit richtet sich der Blick der am Pariser Klimaabkommen beteiligten Länder auch auf das Ziel, einen Temperaturanstieg von über 2°C zu verhindern.

Während die Schweiz kleine Mengen an russischem Rohöl importiert, kam 2019 etwa ein Viertel der Rohöl-Importe in die EU aus der Russischen Föderation. Anders sieht es beim Gas aus. Denn 15.1 Prozent unserer Energie wird durch Erdgas generiert, fast die Hälfte fliesst aus Russland über Deutschland zu uns. Die Schweiz ist jedoch von Energieimporten aus ihren Nachbarländern abhängig. Die EU hat am 18. Mai einen 300-Milliarden-Euro-Plan vorgelegt, mit dem sie bis 2027 aus russischen Energieimporten aussteigen möchte. 

 

 

Zwei Energieperspektiven mit ähnlichem Ziel
Ende des vergangenen Jahres veröffentlichte das Bundesamt für Energie die Energieperspektive 2050+. Die Studie zeigt auf, wie die Schweiz schrittweise auf erneuerbare Energieträger umsteigen und gleichzeitig Energieimporte reduzieren kann. In den nächsten 30 Jahren soll sich der Investitionsbedarf von 1400 Milliarden um weitere 109 Milliarden Franken erhöhen, gleichzeitig aber Einsparungen von 50 Milliarden Franken ermöglichen. Dazu kommt die vorsorgliche Schadensbehebung, die zukünftige Ausgaben stark reduziert.

 

5 Bild Schweiz Klima de

 

Greenpeace Schweiz präsentierte bereits 2013 ein Gesamtszenario für die Schweiz, in dem die Treibhausgasemissionen trotz Atomausstieg bis 2050 auf netto null gesenkt werden sollen. Das bedeutet, dass die durch Menschen verursachten Treibhausgas-Emissionen durch Reduktionsmassnahmen aus der Atmosphäre beseitigt werden sollen. Vergangenen Januar veröffentlichte Energie- und Klimaexperte Georg Klingler eine aktualisierte Version. Darin wird aufgezeigt, wie mit einem raschen Ausbau der Photovoltaik eine klimaverträgliche Energieversorgung ermöglicht werden soll.

«Wir haben Atomkraftwerke, die jetzt in Betrieb sind. Diese laufen nach Gesetz so lange, wie sie sicher sind. Wir wissen nicht genau, wann wir diese vom Netz nehmen müssen. Wir müssen uns vorbereiten, dass das auch schneller gehen kann», sagt Klingler im Interview. Der Atomstrom und ein Teil der Stromimporte sollen ersetzt werden. Der Energieverbrauch soll gesenkt, die Energieeffizienz erhöht und einheimische, erneuerbare Energien gefördert werden, um die Energiestrategie 2050 umzusetzen.

 

Bundesrat bereitet Reserven für nächsten Winter vor
Die Abkehr von der Atomkraft und der Umstieg auf Wärmepumpen und E-Mobilität könnten zu einer Stromlücke im Winter führen. Bisher wurden Energiemängel durch Importe ausgeglichen. Am WEF versicherten der deutsche Wirtschaftsminister Robert Habeck und die Bundesrät:innen Simonetta Sommaruga und Guy Parmelin, sich in möglichen Gas-Notlagen gegenseitig zu helfen. Mit dem gescheiterten Rahmenabkommen sind die Nachbarländer der Schweiz aber nicht mehr verpflichtet, Strom an uns zu liefern. Irgendwann wären die Reservekapazitäten des Stromnetzes ohnehin ausgelastet. Darüber wurde auch in der SRF-Arena «Mit AKW gegen die Stromlücke?» debattiert.

 

Gegen die drohende Stromlücke stellt der Bundesrat zwei vorsorgliche Massnahmen vor. «Als erste Rückversicherung wird der Bundesrat eine Wasserkraftreserve schaffen», sagte Bundesrätin Sommaruga an einer Pressekonferenz im Februar. Dieser inländische Strom sei im Falle eines Engpasses bereits im nächsten Winter abrufbar. Für denselben Fall sollen zwei klimaneutral betriebene Gaskraftwerke gebaut werden. Das Potenzial von Photovoltaikanlagen soll mit steuerlichen Anreizen für Neubauten vorangetrieben werden, so die Energieministerin. Diese galten bisher nur bei Anlagen auf Dächern und Fassaden.

 

«Davide De Martis studiert Kommunikation mit der Vertiefung Journalismus an der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW). Dieser Beitrag entstand im Rahmen einer Werkstatt «Multimediales Storytelling».  

aus aller Welt

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  • Mit seinem Film „Katanga Business“ von 2009 vermittelt der belgische Regisseur Thierry Michel nicht nur einen Einblick in die gegenwärtige Situation der Rohstoffförderung in Katanga, sondern verdeutlicht auch die eigentlichen Aufgaben eines Dokumentarfilmers – Dokumentieren statt Kommentieren.

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Vor dem Hintergrund der aktuellen „Energiewende“-Debatten möchten wir einen kritischen Diskussionsbeitrag leisten für all jene, die mehr wissen wollen zum Thema Energie. Und wir möchten einen Beitrag leisten, die tiefen ideologischen Gräben zu überwinden, die Befürworter und Gegner trennen. Denn die Wahrheit wird bei diesem Thema sehr schnell relativ bzw. relativiert, man bewegt sich auf einem Feld, in dem sich Experten, Meinungsmacherinnern, Ideologen, Betroffene, Opfer, Lobbyisten, Politikerinnen und Weltenretter tummeln. Sie alle sollen zu Wort kommen, sie sollen von ihrer Wahrheit erzählen, der Wahrheit des Strahlenopfers ebenso wie jener des Kraftwerkbetreibers, des Befürworters und der Gegnerin.

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