Können SMRs helfen, die 1,5°C Grenze einzuhalten?

Das Thema Erderwärmung und der Klimakrise ist nicht neu …

Und deshalb sollte man einmal ein paar Jahre zurückschauen, welchen Stellenwert große internationale Organisationen der Atomenergie in ihren Zukunftsprojektionen beigemessen haben. Eine systematische retrospektive Untersuchung dieser Prognosen findet sich in der Dissertation von F. Böse zum Thema „Langfristige sozio-technische Entwicklung der Atomkernenergie“. (1). In der Zusammenfassung heißt es bei ihr:

„Obwohl die aktuelle Debatte über die Rolle der Atomkernenergie zunehmend mit Klimazielen verknüpft wird, stützt sie sich häufig auf dieselben Reaktortechnologien und Grundannahmen der Vergangenheit.
Die Dissertation zeigt, dass keine der drei Reaktortechnologien (LWRs, SMRs und SNRs) derzeit verfügbar und gleichzeitig kostengünstig genug ist, um einen raschen Ausbau bis 2050 zu ermöglichen“.

Die folgende Abbildung zeigt eine retrospektive Zusammenstellung von Zukunftsprojektionen der Internationalen Atomenergie-Organisation (IAEO) im Vergleich mit der realen Entwicklung bezüglich der weltweit installierten Kapazität an Atomkraftwerken.

Eine OECD Prognose von 2016

Die OECD Behörde „Nuclear Energy Agency“ (NEA) hatte 2016 einen Bericht zum Thema „Small Modular Reactors: Nuclear Energy Market Potential for Near-term Deployment“ veröffentlicht (1). Man stellte darin fest:

„Die Studie konzentriert sich auf Leichtwasser-SMRs, deren Bau in den kommenden Jahrzehnten erwartet wird und die stark auf die serielle, werkseitige Fertigung von Reaktormodulen setzen. Im optimistischen Szenario könnten bis 2035 weltweit bis zu 21 GWe an SMRs hinzukommen, was etwa 3 % der gesamten installierten Kernkraftkapazität entspräche.“

Unsere Bewertung:

Die Frage ist: Kann eine Technologie, deren relevante Stromproduktion erst in den 2030er Jahren beginnt und deren erwartete Größenordnung global zunächst nur einige hundert TWh pro Jahr beträgt, einen wesentlichen Beitrag zur Einhaltung eines Temperaturziels leisten? Wegen der kumulierten CO₂-Emissionen wird jedoch eine sehr schnelle Emissionsminderung verlangt!

Stand heute: Wir befinden uns inzwischen im Jahr 2026, also ungefähr auf halbem Weg zum Prognosejahr 2035. Weltweit sind bislang lediglich zwei Leichtwasser-SMR-Module mit zusammen 64 MW_e elektrischer Nettoleistung in Betrieb. Hinzu kommen in China zwei Hochtemperaturreaktormodule des HTR-PM mit zusammen rund 200 MW_e. Damit ist die tatsächlich installierte SMR-Leistung heute noch weit von den 21 GW_e entfernt, die die NEA 2016 in ihrem Hochszenario für 2035 als möglich betrachtete.

Ein Überschlag: Selbst wenn die NEA-Prognose von 2016 eintreten sollte und bis 2035 weltweit 21 GW_e Leichtwasser-SMRs errichtet würden, ergäben diese bei einem Kapazitätsfaktor von 90 % rund 166 TWh Strom pro Jahr. Die weltweite Stromnachfrage nahm aber allein 2024 um rund ➚ 1.080 TWh zu. Die gesamte für 2035 prognostizierte SMR-Leistung würde damit ungefähr 15 % eines einzigen Jahreszuwachses der weltweiten Stromnachfrage abdecken. Bei einer weiteren jährlichen Nachfragesteigerung von rund 4 % sinkt dieser Anteil bis 2035 auf etwa 10 %.

Selbst unter der sehr günstigen Annahme, dass diese gesamte SMR-Erzeugung fossile Stromerzeugung ersetzt, ergäbe sich – abhängig vom unterstellten Emissionsfaktor der verdrängten Stromerzeugung – eine Größenordnung von etwa 0,2 bis 0,4 % der heutigen weltweiten jährlichen CO₂-Emissionen.

Wer mehr wissen will, dem sei der jährlich erscheinende World Nuclear Industry Status Report (2) empfohlen.

Die EU Industriepolitik

setzt damit auf eine Technologie, deren erste SMRs nach den eigenen europäischen Zeitplanungen erst Anfang der ➚ 2030er Jahre erwartet werden. Und die EU gibt an, bis 2050 eine SMR Kapazität von 17 GW bis 53 GW aufbauen zu wollen. Es wird stark bezweifelt, dass diese Technologie mit diesem Zeithorizont noch einen wesentlichen Beitrag zur Einhaltung des 1,5-°C-Ziels leisten kann. Grund dafür sind die langen Bauzeiten, die stark zu beweifelden Wirtschaftlichkeit in Konkurrenz zu den Erneuerbaren Energien.

Zum Schluss

dieser unerquicklichen Erkenntnis über verschenkte Zeit und Ressourcen beim Kampf gegen den Klimawandel sollte man auch abseits der SMR-Diskussion folgende bittere Erkenntnis zur Kenntnis nehmen:

Der CO2-Stiefelabdruck des Militärs macht 5,5 % der globalen Emissionen aus, wobei die Daten für militärische Treibhausgasemissionen oft unvollständig sein sollen. Und diese Zahlen enthalten nicht die Treibhausgasemissionen durch Kriegshandlungen wie Brände, Schäden an Infrastrukturen und Ökosystemen, Wiederaufbau und medizinische Versorgung von Überlebenden (3).

Weiterführende Beiträge

• Hat die Kernenergie ein grundsätzliches Hitzeproblem?
• Könnte man Fusionskraftwerke leicht in vorhandene Stromnetze integrieren?
• Was versteht man unter dem Begriff „thermische Umweltverschmutzung“?