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Wie ist der Kostenanteil von "Yellow Cake" (Uran) an den Geamtbetriebskosten eines Kernkraftwerkes ?

Von Eike Roth
Roth(
Eike.Roth@energie-fakten.de, Lebenslauf)

Frage eines Lesers

Ich habe mich in den letzten Tagen näher mit der Frage nach der Rohstoffsicherheit des Energieträgers Uran beschäftigt. In diesem Zusammenhang ist die Frage nach dem Einfluß des Uranpreises auf den Strompreis für den Endverbraucher von offensichtlicher Bedeutung.

Dies sind meine bisherigen Rechercheergebnisse: Laut Aussagen der NEA beträgt der Anteil des gesamten "Fuelcycle" 20 % an den Betriebskosten eines Atomkraftwerkes. Da von diesen 20 % ein großer Anteil fixe Kosten sind, bedeutet ein Anstieg auf dem Rohstoffmarkt nicht eine proportionale Steigerung dieses an sich schon sehr geringen Anteils an den Betriebskosten.

Laut einer Umweltaktivisten Webseite namens www.wise-Uranium.org beträgt der Anteil der Kosten des Yellow Cake am Fuelcycle 20 %.

Wenn diese Werte richtig sind, dann beträgt der Kostenanteil des Rohurans 4% an den gesamten Betriebskosten eines Atomkraftwerkes (20 % von 20 % = 4 %). Dies trifft zumindest auf Werte von 38,5 $ pro Pfund Uran zu.

Für die Preisstabilität des Stromendverbrauchers hat eine solch geringe Abhängigkeit von den Rohstoffkosten natürlich nur Vorteile, wäre doch eine Erhöhung um den Faktor 10 im Bereich der Energieträgerkosten nur mit einer Erhöhung um 36 Prozent der Gesamtkosten, die für ein Kernkraftwerk zu leisten sind, verbunden. ( (4 % x 10) +96 % = 136 %)

Trotz dieser Verzehnfachung ist Atomkraft also noch wettbewerbsfähig.

Insbesondere wenn davon ausgegangen wird, das andere Grundlastkraftwerke bis dahin weit höhere Gesamtkostensteigerungen vorzuweisen haben werden. (Anteil der Energieträgerkosten bei Kohle 40 % -Anteil der Energieträgerkosten bei Gas und Öl 75 %)

Es wäre schön wenn Sie mir meine bisherigen Ergebnisse bestätigen könnten, oder aber genauere Kostenaufstellungen finden könnten.

Antwort von Eike Roth

Ihre Zahlen sind prinzipiell richtig. Die Brennstoffzykluskosten (also die Kosten für den gesamten Brennstoffzyklus von Uranbeschaffung über Anreicherung, Brennelementfertigung, Einsatz im Reaktor etc. bis hin zur Endlagerung der Abfälle) machen etwa 20 % der gesamten Stromerzeugungskosten eines KKW aus. Hiervon entfällt etwa ein Fünftel bis ein Viertel auf das Uran selbst. Das entspricht dann einem Urananteil von rund 4 bis 5 % an den gesamten Stromerzeugungskosten.

Natürlich schwanken die genauen Werte etwas in Abhängigkeit von den jeweils getroffenen Annahmen, doch die Größenordnung ist auf jeden Fall richtig. Als Literaturquelle kann ich Ihnen z. B. den WNA-Report "The new Economics of Nuclear Power" nennen (herunterladbar bei www.world-nuclear.org).

Ihre Schlussfolgerung, dass dann auch eine Verzehnfachung des derzeitigen Uranpreises an der Konkurrenzfähigkeit des Kernenergiestromes nichts ändern würde, ist natürlich genauso richtig. Wenn man es genau nimmt, müsste man allerdings noch drei Dinge dazusagen:

Erstens sind Brennelemente für Kernkraftwerke vor allem ein Technikprodukt und erst deutlich nachrangig ein Rohstoffprodukt. Während beim Rohstoff selbst - wie auch bei allen anderen Rohstoffen - zukünftig eher mit einer Kostensteigerung zu rechnen ist, ist bei der Technik eher mit weiter anhaltendem Fortschritt und damit tendenziell eher mit einer Verbilligung zu rechnen. Die Brennstoffzykluskosten eines KKW werden also eher noch langsamer steigen, als in Ihrer Rechnung unterstellt.

Zweitens sind die Brennstoffzykluskosten nicht zuletzt auch das Ergebnis einer wirtschaftlichen Optimierung zwischen Uranpreis auf der einen Seite und Technikkosten auf der anderen Seite. Wenn der Uranpreis wirklich um eine Größenordnung steigen sollte, ergibt sich ein anderes wirtschaftliches Optimum der Brennelementauslegung selbst und der Kernkraftwerksauslegung insgesamt. Die Gesamtkosten würden also nochmals langsamer steigen.

Und drittens gibt es neben Uran auch noch Thorium, das prinzipiell genauso als Kernenergiebrennstoff geeignet ist wie das Uran. Wenn der Uranpreis deutlich steigen sollte, wäre recht bald der Einsatz von Thorium wirtschaftlich und er würde dann auch sicher praktisch vollzogen werden. Das würde einer weiteren Steigerung der Urankosten entgegenwirken. Thorium ist mindestens im gleichen Umfang auf der Erde vorhanden wie Uran.

Da der Ausgangspunkt Ihrer Überlegungen aber die Frage nach der Rohstoffsicherheit des Energieträgers Uran war, möchte ich gerne auch hierzu noch eine kleine Anmerkung machen: Alle Ihre Zahlen und auch meine bisher gemachten Angaben gelten für Reaktoren vom Typ des Leichtwasserreaktors. Sie wissen wahrscheinlich, dass das Uran in einem Reaktor vom Typ des Schnellen Brüters etwa um den Faktor 60 besser ausgenutzt wird als im Leichtwasserreaktor. Daraus wird meist die Schlussfolgerung gezogen, dass der Schnelle Brüter die Rohstoffbasis der Kernenergienutzung (auf der Basis von Kernspaltungen) um den Faktor 60 streckt. Aber das ist zu kurz betrachtet. Bei Einsatz im Schnellen Brüter könnte man infolge der besseren Ausnutzung 60 Mal so teures Uran verwenden, ohne dass die Brennstoffzykluskosten wesentlich über das heutige Niveau ansteigen würden. Nun gibt es aber im Bergbau eine, aus der Erfahrung abgeleitete Daumenregel, derzufolge die zur Verfügung stehende Menge eines Rohstoffes mit dem Quadrat des zugelassenen Preises wächst. Wenn diese Daumenregel auch für Uran und über einen so großen Bereich gilt, würde der Einsatz im Schnellen Brüter die wirtschaftlich einsetzbaren Uranmengen um den Faktor 60 zum Quadrat erhöhen. Und diese größeren Uranmengen würden dann um den Faktor 60 besser ausgenutzt. Die aus dem Uran gewinnbare Energiemenge erhöht sich bei Einsatz im Schnellen Brüter daher nicht um den Faktor 60, sondern um den Faktor 60 hoch drei, das ist 216000. Mit Schnellem Brüter sind die im Uran verfügbaren Energiemengen daher praktisch unbegrenzt. Man könnte das auch so ausdrücken: Bei Einsatz des Schnellen Brüters wird die Kernenergie zu einer quasi unerschöpflichen Energiequelle. Ich glaube, dass das sogar mit ein Grund dafür ist, warum der Schnelle Brüter von Manchen so vehement abgelehnt wird. Das Argument der raschen Erschöpfung der Kernenergievorräte würde dann nämlich vollends und für jeden leicht einsehbar ad absurdum geführt.

Siehe auch

Zu einem Teil der hier angeschnittenen Fragen finden sich weiterführende Informationen in mehreren Beiträgen unter www.Energie-Fakten.de:

Literatur

  • Eike Roth: „Sonnenenergie – Was sie bringt - was sie kostet“, Friedmann Verlag München 1999, ISBN 3-933431-05-0

Dieser Beitrag wurde am 10. August 2006 veröffentlicht.

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