Das bescheidene Atom. Während es wie eine moderne Entdeckung erscheinen mag, gehen seine Ursprünge tausende von Jahren zurück, bis etwa 450 v. Chr. Der griechische Philosoph Demokrit schlug vor, dass, wenn man immer wieder größere Stücke der Materie Stück für Stück zerschneidet, man am Ende ein einzelnes Stück Materie erhält, das nicht mehr geteilt werden kann. Er nannte dieses Teilchen atomos, was übersetzt so viel wie unzerschneidbar oder unteilbar bedeutet.
Wenig wusste Demokrit, dass Atome tatsächlich zerschnitten und sogar miteinander verschmolzen werden können, um andere Elemente zu erzeugen. Heute ist dieses Zerschneiden von Atomen, formal als Kernspaltung bezeichnet, die Grundlage der Kernenergie als Energiequelle.
Was ist Kernspaltung?
Der Prozess der Kernspaltung erzeugt eine immense Menge an Energie, und wir haben gelernt, wie wir sie in Elektrizität umwandeln können, um unsere Häuser und Unternehmen zu betreiben. Tatsächlich ist die Kernspaltung so stark, dass nur 10 Gramm Uran (der Kernbrennstoff) das Energieäquivalent von einer Tonne Kohle, 149 Gallonen Öl oder 17.000 Kubikfuß Erdgas darstellen.1 Außerdem werden bei der Erzeugung von Strom keine Treibhausgasemissionen freigesetzt, im Gegensatz zu Erdgas und Kohle, die fossile Brennstoffe auf Kohlenstoffbasis sind.
Dieser hocheffiziente, kohlenstofffreie Strom kommt jedoch nicht ohne Nachteile daher. Bei der Spaltung eines Atoms werden große Mengen an Energie freigesetzt. Eine davon ist die kinetische Energie (Wärme), die zum Antrieb der Dampfturbinen zur Stromerzeugung genutzt wird. Die andere ist Gammastrahlung, eine tödliche Form der Strahlung, die stärker ist als Röntgenstrahlen, da sie für Tausende von Jahren radioaktiv bleiben kann.
Die Kernenergie gilt also als enorm hilfreich, aber auch als sehr umstritten. Während Wissenschaftler und Weltpolitiker versuchen, die besten Methoden zur Erzeugung von grünem Strom in den kommenden Jahren herauszufinden, ist es wichtig, die Vor- und Nachteile der Kernenergie sowie der anderen Energiequellen zu verstehen, um besser darüber informiert zu sein, wohin die Zukunft der Energie geht.
7 Vor- und Nachteile der Kernenergie
Wie bei allen Energiequellen gibt es bei jeder Vorteile und Herausforderungen. Im Folgenden haben wir sieben Vor- und Nachteile der Kernenergie zusammengestellt – vier Vorteile der Kernenergie und drei ihrer Schwachstellen.
| Vorteile | Nachteile |
|---|---|
| Kohlenstofffreie Energiequelle | Keine erneuerbare Energiequelle |
| Eine der zuverlässigsten Energieformen | Produziert radioaktiven Abfall |
| Hoch effizient mit wenig Abfall | Hat eine negative öffentliche Wahrnehmung |
| Schafft viele Arbeitsplätze |
4 Vorteile der Kernenergie
Kernenergie erzeugt keine direkten Kohlenstoff-Emissionen
Das Beste an der Kernenergie ist vielleicht, dass sie bei der Stromerzeugung keine Kohlenstoff-Emissionen verursacht. Wenn ein Uranatom gespalten wird, setzt es eine Tonne kinetische Energie in Form von Wärme frei. Diese Wärme wiederum bringt Wasser zum Kochen und erzeugt Dampf, der die für die Stromerzeugung zuständigen Turbinen antreibt.
Allerdings setzt die Kernenergie indirekt auch Luftschadstoffe frei. Für den Bau von Kernkraftwerken wird viel Beton und Metall benötigt, und auch der Abbau und die Aufbereitung von Uran verbraucht viel Energie. Wenn also fossile Brennstoffe für den Bau der Anlage, den Uranabbau und die Raffinierung verwendet wurden, dann hat die Kernenergie einen Kohlenstoff-Fußabdruck.2
Kernenergie ist eine zuverlässige Energiequelle
Seit 1990 haben kommerzielle Kernkraftwerke jedes Jahr ein Fünftel des Stroms in den USA erzeugt. Sie sind für einen 24/7-Betrieb ausgelegt, und im Jahr 2019 waren die Kernkraftwerke 93 % der Zeit voll ausgelastet. Laut dem Energieministerium macht das die Kernenergie zur zuverlässigsten Energiequelle Amerikas.3
Kernenergie ist hocheffizient
Wie wir bereits erwähnt haben, kann ein 10-Gramm-Pellet Uran, das Element, das in Kernreaktionen verwendet wird, so viel Strom erzeugen wie eine Tonne Kohle 149 Gallonen Gas oder 17.000 Kubikfuß Erdgas. Im Vergleich zu anderen Ressourcen verbrauchen wir also nicht viel davon. Tatsächlich bedeckt der gesamte Kernbrennstoff, der in den letzten 60 Jahren in den USA produziert wurde, nur 10 Yards eines Fußballfeldes.3
Kernenergie schafft Arbeitsplätze
Die Atomindustrie beschäftigt fast 100.000 Arbeiter in den USA. Ungefähr ein Viertel davon sind Veteranen, und nur einer der 96 kommerziellen Reaktoren, die ab April 2020 in den USA aktiv sind, kann jedes Jahr 40 Millionen Dollar an Arbeitseinkommen schaffen.3
3 Nachteile der Kernenergie
Kernenergie ist keine erneuerbare Energiequelle
Erneuerbare Energie stammt aus natürlich vorkommenden Quellen, die praktisch unerschöpflich sind, darunter Sonne, Wind, Wasser und Pflanzen. Jede Energiequelle, die als „erneuerbar“ gilt, kann niemals aufgebraucht oder erschöpft werden und muss häufig (innerhalb der durchschnittlichen menschlichen Lebensspanne) und auf natürliche Weise erneuert werden.4
Uran, das am häufigsten verwendete Element im Kernbrennstoff, kann überall auf der Erde gefunden werden. Kernkraftwerke können jedoch nur eine bestimmte Art von Uran, U-235, verwenden. Daher wird das Uran irgendwann zur Neige gehen, es ist also keine erneuerbare Ressource wie Wind und Sonne.
Kernenergie produziert radioaktiven Abfall
Es gibt eine große Debatte darüber, ob Kernenergie als sauber angesehen werden kann, obwohl der Prozess der Stromerzeugung keine Treibhausgasemissionen produziert. Wie wir in unserem Artikel über saubere Energiequellen erwähnen, ist dies zwar ein großer Vorteil, aber wegen des radioaktiven Abfalls kann man die Kernenergie trotzdem nicht als sauber betrachten.
Angefangen von der Schutzkleidung, die die Arbeiter tragen und die radioaktive Staubpartikel enthält, bis hin zu den hochradioaktiven abgebrannten Brennelementen, kann der radioaktive Abfall für Tausende von Jahren radioaktiv bleiben. Und obwohl das Risiko einer Kontamination gering ist, erfordert es viel Planung und Material, um sicherzustellen, dass diese Materialien niemals das Licht der Welt erblicken.
Nuklearenergie hat eine negative öffentliche Wahrnehmung
Wenn Menschen das Wort „Nuklear“ hören, ist es schwer, nicht an die tragischen Unfälle der Vergangenheit zu denken, wie Three Mile Island und Tschernobyl. Und die Erfindung von Atomwaffen wie der Atombombe ist sicher auch nicht hilfreich. Laut einer Gallup-Umfrage ist etwa die Hälfte der US-Bevölkerung entweder stark oder eher gegen die Nutzung der Atomkraft.
Abschließende Gedanken
Wie Sie sehen, gibt es eine Menge zu bedenken, wenn es um die langfristige Rentabilität der Kernenergie geht – und wir haben noch nicht einmal das ganze Bild diskutiert. Während die Kernenergie ihre Herausforderungen hat, hat sie auch eine große Delle in die Menge der Treibhausgasemissionen geschlagen, die sonst durch die Verbrennung weiterer fossiler Brennstoffe entstanden wären. Wir sind zwar nicht in der Lage, kategorisch zu sagen, ob Kernenergie gut oder schlecht ist, aber wir wissen, dass die Zukunft der Energiewirtschaft sehr interessant sein wird.