Zukunft der Energieversorgung
Atomenergie. Zukunft der Energieversorgung
Energiebedarf
Der Energiebedarf weltweit von 160.000 TWh. ( D : 3.640 Twh) steigt weiter an mit + 50% bis zum Jahr 2050.
85% des weltweiten Energiebedarfs wird durch Öl, Kohle und Gas und Atomenergie erzeugt.
Energiewende :
Öl, Kohle und Gas erzeugen CO2 und diese Energieformen sollen bis 2050 eliminiert werden.
Problematik
Es bleiben dann im Wesentlichen als Energieformen Wind, Solar und Atomkraft
Der Ressourcenverbrauch an benötigter Fläche und Material zur Herstellung der Wind- und Solaranlagen ist sehr hoch.
Thorium Molten Salt Reaktor braucht 531 mal weniger Ressourcen als Solarenergie laut LNT International
Die Ressourcen zur Erzeugung der Anlagen kommen im Wesentlichen aus China
Wind und Solar stehen nicht jederzeit und gleichmäßig zur Verfügung, sind abhängig vom Wetter.
Deswegen sind Speicher und Reservekraftwerke notwendig die sehr teuer sind und viel Ressourcen verbrauchen.
Die Stromkosten in der Herstellung mit nur EE werden von derzeit ca. 5 € Cent (in Deutschland) auf 19 € Cent steigen. (Promotionsarbeit FH Furtwangen 2020)
Energy Storage Systems and the cost of electricity
Nico Wehrle Mendel University in Brno
Supervisor Prof. Eduard Heindl FH Furtwangen
Als Back-up wird aber Gas benötigt welches teuer ist und abhängig macht von Ländern wie Russland
Atomenergie zur Energieerzeugung ist in Deutschland verboten . Atomausstieg bis 2022 beschlossen.
Zukunft der Energie_
Wind- und Solarenergie werden nicht in der Lage sein den Energiebedarf zu kompensieren der durch den Weggang von fossilen Energien bis zum Jahr 2050 entsteht.
Atomkraft mit Kernspaltung und Kernfusion hat einen Energieinhalt der millionenfach höher ist als von Kohlenwasserstoffen.
Die Entwicklung der Atomenergie hat in den letzten Jahren enorme Fortschritte gemacht.
These:
Atomenergie wird in der nahen Zukunft die dominierende Form der Energieerzeugung werden.
Vorteile der Kernenergie:
Nachhaltig
Ökologisch
Sozial
Dezentral
Konfliktarm
Im Detail :
Nachhaltig :
Es gibt verschiedene Dimensionen der Nachhaltigkeit, die oft als die „drei Säulen“ der Nachhaltigkeit bezeichnet werden:
- Ökologische Nachhaltigkeit: Dies bezieht sich auf die Fähigkeit, die natürlichen Ressourcen zu schützen und zu bewahren, damit sie für zukünftige Generationen verfügbar bleiben.
- Soziale Nachhaltigkeit: Dies bezieht sich auf die Förderung von Gerechtigkeit und Gleichheit innerhalb und zwischen verschiedenen Gesellschaften.
- Wirtschaftliche Nachhaltigkeit: Dies bezieht sich auf die Fähigkeit, wirtschaftliche Aktivitäten auf lange Sicht aufrechtzuerhalten, ohne die ökologischen und sozialen Ressourcen zu übernutzen.
Kernenergie 1. hat fast unendliche Vorräte mit minimalen Verbrauch, 2. ist sozial bezahlbar und weltweit verfügbar und 3. schont die ökologischen Ressourcen mit minimalem Verbrauch an Flächen und materiellen und finanziellen Ressourcen.
Kernspaltung :
Uran wird heute nur zu 0,7 % genutzt Uran 235 ist zu 0,7 % , Uran 238 zu 99,3% in Uranerz enthalten.
Mit schnellen Brütern ( Terra Power, Dual Fluid ) wird auch U238 genutzt, aus 70 Jahre Vorräte werden 10.000 Jahre
Thorium kommt ca. 3 mal häufiger vor als Uran und wird mit thermischen Brütern ( Copenhagen Atomics) zu 100% genutzt.
Vorräte reichen für Millionen von Jahren
Kernfusion: Vorräte sind fast unbegrenzt
Lithium , Deuterium schwerer Wasserstoff
Ökologisch :
geringste Belastung und Eingriff in das Ökosystem
Erzeugt kein CO2
:
Sozial :
geringste Investitionen und Stromkosten
2 Cents per kWh bei Copenhagen Atomics oder bei Dual Fluid
Laut McKinsey kostet Deutschland die Energiewende6.000 Mrd. € bis 2045
Können wir uns das leisten ?
BSP Deutschland. 3.890 Mrd €
Staatsverschuldung. 2.000 Mrd €
Pensionsverpflichtungen. . 2.000 Mrd
Rentenverpflichtung 1.500 Mrd
Sonderschulden. 1.519 Mrd
Summe 7.019 Mrd. €
Das sind 180 % des BSP
EU Kriterium Staatsschulden kleiner 60 %
Steuereinnahmen jährlich 2021
Bund + Land + Kommunen. 833 Mrd €
Die Staatsverschuldung ist jetzt schon zu hoch. Dazu kommt der demographische Wandel und die laufend steigenden Renten, Pensionen und Gesundheitskosten. Allein das Sondervermögen ( korrekt wäre Sonderschulden) Deutschlands beträgt 1.519 Mrd. €
Folie von Prof. Sinn Weihnachtsvorlesung 2022 auf YouTube.
Dezentral
Kleine modulare Reaktoren (SMR) 50 bis 300 MW) können lokal und dezentral genutzt werden und erzeugen Strom und Wärme für die lokale Energieerzeugung und die Industrie. Machen die Regionen unabhängig und reduzieren den Bedarf an überregionalen Stromtrassen, Pipelines und Gütertransport.
Konfliktarm
+Der Kampf um Ressourcen hat zu vielen Konflikte und Kriege geführt.
Die neuen Entwicklungen der Kernenergie verbrauchen geringste Ressourcen. Thorium ist in vielen Ländern in ausreichender Menge vorhanden
Die Abhängigkeit von Lieferanten wie Russland, China. Arabien und USA wird beendet.
Technische vorteilhafte Entwicklungen setzten sich langfristig durch.
Man überschätzt den kurzfristigen Erfolg und unterschätzt die langfristige Entwicklung.
Beispiel : Automobil gegenüber Pferdekutsche
Smartphone
Internet
Es gibt über 50 Startups für Kernspaltung und Kernfusion.
Einige der erfolgversprechenden Entwicklungen sind :
Kernspaltung :
Copenhagen Atomics Demo 2025 / 2028 2 Cents kWh
Dual Fluid Berlin Demo 2030 / 2032 2 Cents kWh
Terrapower. Bill Gates bis 2028 4 Milliarden Investition
Kairos Kugelhaufenreaktor . Demo bis 2026
Nuscale Kommerziell bis 2028
Rolls Royce
GE Hitachi
China 150 neue Reaktoren in 10. Jahren
USA,Canada, Russland‘
Kernfusion :
Es gibt durch die privaten Startups große Fortschritte in den letzten Jahren. Es deutet sehr viel darauf hin, dass ab 2030 die ersten kommerziellen Anlagen tatsächlich gebaut werden.
Einige der vielversprechend Entwicklungen sind:
Helion USA www.helionenergy.com
Versuchsreaktor bis 2025. Kosten von 1 Cents pro kWh. 500. Mio. Investitionssumme und weitere 1,5 Mrd. $ bei Einhaltung der Planung. Information aus FAQ in Webseite
General Fusion USA www.generalfusion.com
Investor Bezos, 2025 Demo Reaktor
Commonwealth Fusion USA Www.cfs.energy.
Kooperation mit MIT Investor Gates 2021 Demo Prinzip 2025 Reaktor 1.8 Mrd US$ Ab 2030 Marktreife
Marvel München www.marvelfusion.com Siemens Energy, Trumpf Laser, BASF investiert
• Focused Energy – https://focused-energy.world/
• HB11 Energy – https://hb11.energy/
Siehe auch Artikel zur Kernfusion auf dieser Webseite
Copenhagen Atomics www.copenhagenatomocs.com
entwickelt einen Reaktor genannt Wasteburner (WB) der mit Thorium und Flüssigsalz arbeitet. 100 mal weniger Abfall, höherer Sicherheit, geringerer Kosten und deutlich schnellerer in Mengen zu installieren als bestehende Kernkraftwerke.
@ technisch Lösung:
@Vorteile:
Kleine (100 MW) kompakte Anlagen (40 Fuß Container -12 x 2,5 x 2,5 Meter)
- Die Anlagen werden auf Grund der geringen Größen dezentral aufgestellt. Man spricht von SMR ( Small Modular Reactor)
- Der Energieträger ist 650 Grad heißes Salz (In dem Thorium und Uran 233 und der langlebige Atommüll enthalten sind)
- Kann durch die niedrigen Stromkosten Wasserstoff und Ammoniak herstellen und damit Gas, Kohle und Öl ersetzen.
- Ressourcenverbrauch: 500-mal weniger Verbrauch an Landfläche, 500 mal weniger Materialverbrauch gegenüber Wind und Solarkraft. ( Laut ANT)
- Endlager: Der bestehende langlebige Atommüll wird in diesen neuen Atomkraftanlagen verbraucht. Der verbleibende Atomabfall besteht aus den Spaltprodukten die zu 82% nach 10 Jahren und zu 100% nach 300 Jahren auf natürlichem Niveau sind.
- Ein Endlager in der jetzigen Größe und für Millionen von Jahren ist nicht nötig
- Abbau: Die jetzigen großen Atomreaktoren mit 1 GW Leistung haben eine Laufzeit von 40 Jahre in Europa und müssen dann abgebaut und entsorgt werden. Der Abbau dauert 10 Jahre und kostet 1 Mrd. €. Das entfällt bei den Anlagen von Copenhagenatomics. Die Anlagen werden in die Fabrik zurückgeschickt und dort teilweise überarbeitet. Die Containerhülle besteht aus Stahl und wird, nachdem es radioaktiv unproblematisch ist, eingeschmolzen. Der anfallende Abfall ist um Dimensionen geringer im Vergleich zu Wind und Solar und bisherigen AKWs.
- Kosten: Copenhagenatomics möchte nicht die Anlagen sondern die Energie verkaufen mit einem langfristigen Liefervertrag. Die Kosten werden deutlich unterhalb der Kosten pro KWh von Wind und Solarenergie liegen . Die projektierten Kosten pro KWh bei einer Serienfertigung für den WB liegen bei 2 Cents.
- Bauzeit: Der Neubau heutiger Reaktoren (LWR) dauern bis zu 10 Jahre. Das ist zu lange und heute nicht mehr finanzierbar. Die WB werden in Serie gebaut, an die Einsatzstelle geliefert und dort an die Stromturbine und den Netzverteiler angeschlossen. Der Betreiber hat ein geringes Risiko, die Investition ist finanziell klein bei einem hohen ROI und schnell skalierbar. Mit 1 Anlage pro Tag in einer Fertigungslinie sind bei 300 Arbeitstage pro Jahr pro Fertigungslinie 30 GW Energie herstellbar. Copenhagen Atomics konzentriert sich auf den Bau des Reaktors. Es wird tausende von Partner haben, in den einzelnen Ländern und Branchen, die sich um den Bau der Turbinen, der Stromversorgung aber auch um die Produktion von Ammoniak, Wasserstoff und künstlichen Treibstoffen kümmern werden.
- Kein anderes mir bekanntes Projekt kann so schnell dringend benötigte Energieversorgung bereitstellen.
- Sicherheit: Atomenergie hat schon heute die wenigsten Unfälle oder Todesfälle pro erzeugte Energie. Die Sicherheit bei Flüssigsalzreaktoren ist nochmal gesteigert, man spricht von inhärent sicher. Der Reaktorkern ist schon geschmolzen, steht nicht unter Druck. Es kann keine Wasserstoffexplosion geben. Bei Stromausfall stoppt die Kernreaktion sofort. Das Volumen des Brennstoffes im Reaktor ist ca. 50-mal kleiner als bei einem 1 GW LWR Reaktor.
Geplantes weiteres Vorgehen:
Copenhagen Atomics baut jetzt schon die Salzkreisläufe, Pumpen, Leitungen und Instrumente um 2022 den 1. Testreaktor noch ohne radioaktives Material fertig zu stellen. Damit kann die Funktionsweise und die Stabilität des Reaktors bei den hohen Temperaturen getestet werden.
2025 wird der 1 MW Reaktor mit radioaktivem Material (Thorium und Plutonium aus langlebigen Atommüll) fertiggestellt um mit den Regulierungsbehörden ein funktionierendes kleineres Modell zu diskutieren und zur Genehmigung zu bekommen.
2028 soll der erste kommerzielle 100 MW Reaktor fertig sein.
Kontakte :
Autor : Wilfried Hahn
Atomenergie ist die nachhaltigste, ökologische und soziale Form der Energieherstellung
Sie macht uns unabhängig von Ländern wie Russland , Saudi-Arabien und auch USA
Russland hat ihre Energieversorgung auf Atomenergie umgestellt und Europa von Gas abhängig gemacht. Die Anti Atom Kampagne hat Russland geholfen uns von Gas und Öl abhängig zu machen.
weitere Informationen
Literatur :
Darwin schlägt Kant. Frank Urbaniok
Factfulness Hans Rosling
Eine neue Geschichte der Menschheit Steven Pinker
How to avoid Climate Disaster. Bill Gates
Die soziale Marktwirtschaft Karen Ilse Horn
Atomkraft ja bitte Anna Veronika Wendland
Nuklearia Webseite
Nuklearforum Schweiz. Webseite
Götz Ruprecht Kernenergie Der Weg in die Zukunft
