_ Yuri Kofner, Ökonom, MIWI Institut für Marktintegration und Wirtschaftspolitik. München, 8. Mai 2021.

Nach dem durch einen Tsunami verursachten Reaktorunfall in Fukushima beschloss die Bundesregierung 2011, bis 2022 aus der Kernenergie auszusteigen. Bislang bleibt der Kernausstieg ein zentrales Element der deutschen Energiewende, obwohl für 2023 eine Versorgungslücke von 46 Terawattstunden prognostiziert wird.[1] [1]

Nach geltendem Recht dürfen die noch in Betrieb befindlichen Kernkraftwerke nach 2022 keinen Strom mehr verkaufen. Die Erzeugung von Wasserstoff in deutschen Kernkraftwerken kann eine Möglichkeit sein, die Kraftwerke für einen möglichen späteren Zeitpunkt am Laufen zu halten, wenn Bundesregierung eine Rückkehr zur Atomkraft beschließt. Gleichzeitig kann die Produktion von gelbem / rotem Wasserstoff helfen, das aufkommende Energiespeicherproblem zu lindern.

Kernenergie – eine sichere und effiziente Grundlage für die Klimapolitik

Im Herbst 2020 kündigte die Europäische Kommission an, dass Wasserstoff, der mit Energie aus Kernkraftwerken erzeugt wird, als „kohlenstoffarm“ anerkannt werden soll und damit ein Aspekt des europäischen Green New Deal werden könnte. [3]

Auch in den Wasserstoffstrategien auf Bundes- und EU-Ebene ist die Möglichkeit der Wasserstofferzeugung mit Hilfe der Kernenergie weder definiert noch ausgeschlossen. [4]

Im Gegensatz zu Deutschland gilt die sichere Kernenergie in vielen Industrieländern als eine Säule ihrer Klimaschutzagenda. Im Jahr 2020 haben sich mehrere EU-Länder wie die Niederlande [5] , Schweden [6] und Polen [7] dazu entschieden, in ihren Energiemix zur Kernenergie zurückzukehren oder diese auszubauen. Frankreich bekennt sich klar zum Erhalt der Kernenergie, die 2019 70,6 Prozent des französischen Strommixes ausmachte. [8] Der neue US-Präsident Joe Biden bezeichnet die Kernenergie als wichtigen Bestandteil des US-amerikanischen „Green New Deal“ und der nationalen Energiepolitik . [9]

Von allen Methoden der Stromerzeugung ist die Zahl der Todesopfer pro TWh erzeugtem Strom bei der Kernenergie am geringsten. [10] Darüber hinaus gelten Reaktoren der vierten Generation als die sichersten der Welt. In China [11] und Russland werden sie bereits effektiv eingesetzt . Bei Reaktoren der IV-Generation und Dual-Fluid-Reaktoren kann das vermeintliche Problem der Endlagerung auch durch technologische Fortschritte beim Recycling gebrauchter Nuklearstäbe vermieden werden. [12]

Gelber und roter Wasserstoff

Derzeit wird Wasserstoff als Hauptlösung für das durch die deutsche Energiewende verursachte Stromspeicherproblem genannt. Wasserstoff ist jedoch keine Energieressource, sondern ein Energieträger. Es ist energetisch und stofflich vielseitig einsetzbar und lässt sich relativ einfach im bestehenden Gasnetz speichern. „Roter“ und „gelber“ Wasserstoff, also der aus Kernkraft mittels Elektrolyse oder Pyrolyse gewonnen wird, ist nicht nur kohlenstoffarm, sondern auch deutlich günstiger als „grüner“ Wasserstoff. [13]

Im Sommer 2020 hat die Bundesregierung bekräftigt, dass sie im Rahmen ihrer Klima- und Energiepolitik den Import von Wasserstoff, der mit Kernkraft erzeugt wurde, nicht vollständig ausschließen kann. [2]

Viele Industrieländer erkennen den Vorteil der CO2-neutralen Wasserstofferzeugung mit Hilfe der Kernkraft. Die französische Regierung hat in ihrer nationalen Wasserstoffstrategie angekündigt, Kernkraftwerke als Energiequelle für die Elektrolyse zu nutzen. [14]  Auch Energieunternehmen in Großbritannien planen den Bau riesiger Wasserstoffproduktionsanlagen in britischen Kernkraftwerken. [15]

In den USA hat die Regierung bereits 2003 die „Nuclear Hydrogen Initiative“ ins Leben gerufen, die detailliert beschreibt, wie Kernkraftwerke durch die Erzeugung von Wasserstoff als zweite Einnahmequelle zu „hybriden Energiesystemen“ werden könnten. Die US-Regierung fördert derzeit die Forschung, Entwicklung und Marktreife der Produktion von CO2-neutralem Wasserstoff mit Hilfe der Kernkraft mit Investitionen von knapp 30 Milliarden US-Dollar. [16]

Im Vergleich zum Transport/Import über längere Distanzen ist auch die lokale Wasserstoffproduktion in der Nähe des Verbrauchers besser, da hierdurch Energieverluste durch Kompression, Verflüssigung oder Reibung in den Pipelines reduziert werden und somit die Gesamtkosten gesenkt werden können. [17] Aufgrund von Skaleneffekten der relativ hohen Nennleistung (ca. 1.400 Megawatt im Jahr 2018) [18] und dem Dauerbetrieb von Kernkraftwerken können die Wasserstoff-Produktionskosten noch weiter gesenkt werden.

Bei der Herstellung von Wasserstoff sollte nicht seine „Farbe“ wichtig sein, sondern sein „Well-to-Wheel“-CO2-Fußabdruck, also vom Beginn des Produktionsprozesses bis zum Endverbrauch. Das Lebenszyklus-CO2-Äquivalent einer Kilowattstunde aus Kernenergie entspricht dem aus Windenergie und ist 3,5-mal geringer als bei Photovoltaik. [19]

Politische Empfehlungen

Die Bundesregierung sollte einen Rechtsrahmen schaffen, der die potenzielle Produktion von CO2-neutralem Wasserstoff in deutschen Kernkraftwerken auch nach 2022 ermöglicht.

Die Erzeugung von CO2-neutralem Wasserstoff mit Hilfe der Kernenergie ist steuerrechtlich und ordnungspolitisch der Erzeugung von Wasserstoff durch andere CO2-neutrale Herstellungsverfahren gleichzustellen (Meistbegünstigung).

Die Bundesregierung sollte sich für notwendige Änderungen der Gesetzgebung auf Landes-, Bundes- und EU-Ebene einsetzen, darunter: Atomgesetz (AtG), Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), Energiewirtschaftsgesetz (EnWG), Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz ( KWKG) usw.

Die Bundesregierung sollte sich auf Landes-, Bundes- und EU-Ebene für eventuell notwendige Änderungen der Wasserstoffstrategien einsetzen.

Die in den kommenden Budgets vorgesehenen Posten zur Förderung von Forschung, Entwicklung und Markthochlauf von Wasserstofftechnologien sollen auf die Erzeugung von CO2-neutralem Wasserstoff aus Kernenergie ausgeweitet werden.

Schließlich sollte die Bundesregierung mit allen interessierten Akteuren einen Dialog über die Herausforderungen und Möglichkeiten sowie die Vor- und Nachteile einer möglichen Erzeugung von CO2-neutralem Wasserstoff in den deutschen Kernkraftwerken initiieren.

Anmerkungen

[1] EuPD Research (2020). Energy Transition in the context of nuclear and fossil-fuel phase-out. Electricity market perspectives until 2040. URL: https://www.thesmartere.de/media/doc/5fd2419b4eb76a1610040472

[2] Deutscher Bundestag (2020). Drucksache 19/20916. URL: https://dipbt.bundestag.de/doc/btd/19/209/1920916.pdf

[3] Euraktiv (2020). EU-Kommission: Aus Atomkraft produzierter Wasserstoff ist „CO2-arm“. URL: https://www.euractiv.de/section/energie-und-umwelt/news/eu-kommission-aus-atomkraft-produzierterwasserstoff-ist-co2-arm/

[4] Siehe: BMWI (2020). Die Nationale Wasserstoffstrategie. URL: https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Publikationen/Energie/die-nationale-wasserstoffstrategie.html ; European Commission (2020). EU Hydrogen Strategy. URL: https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/FS_20_1296

[5] Welt (2020). Niederlande planen neue AKWs – und setzen Deutschland unter Druck. URL: https://www.welt.de/wirtschaft/plus216513100/Energie-Niederlande-planen-Rueckkehr-zur-AtomkraftDeutschland-unter-Druck.html

[6] Telepolis (2020). Schweden: Klimakrise soll Kernkraft retten. URL: https://www.heise.de/tp/features/Schweden-Klimakrise-soll-Kernkraft-retten-4645610.htm

[7] Euronews (2020). Polen neues Energiestrategie setzt auch auf AKWs. URL: https://de.euronews.com/2020/10/21/polen-neues-energiestrategie-setzt-auch-auf-akws

[8] IAEA (2021). Country profiles. France. URL: https://cnpp.iaea.org/countryprofiles/France/France.htm

[9] Official web page of Joe Biden (2020). The Biden Plan for a Clean Energy Revolution and Environmental

Justice. URL: https://joebiden.com/climate-plan/

[10] Lüdecke H.-J. (2019). Kommt wieder Leben in die deutsche Kernenergie? Europäisches Institut für Klima und Energie. URL: https://www.eike-klima-energie.eu/2019/10/11/kommt-wieder-leben-in-die-deutsche-kernenergie/

[11] WNN (2018). HTR-PM steam generator passes pressure tests. URL: https://www.world-nuclear-news.org/Articles/HTR-PM-steam-generator-passes-pressure-tests

[12] Nuklearia (2016). Strom aus Atommüll: Schneller Reaktor BN-800 im kommerziellen Leistungsbetrieb. URL: https://nuklearia.de/2016/12/09/strom-aus-atommuell-schneller-reaktor-bn-800-im-kommerziellen-leistungsbetrieb/

[13] Hennig F. (2021). German energy transition: tackling the energy storage problem. MIWI Institute. URL: https://miwi-institut.de/archives/1046

[14] Ministère de l’Économie et des Finances de la République Française (2020). Stratégie nationale pour le développement de l’hydrogène décarboné en France. URL: https://www.ecologie.gouv.fr/sites/default/files/DP%20-%20Strat%C3%A9gie%20nationale%20pour%20le%20d%C3%A9veloppement%20de%20l%27hydrog%C3%A8ne%20d%C3%A9carbon%C3%A9%20en%20France.pdf

[15] Recharge (2020). EDF plans vast hydrogen production at UK nuclear plants. URL: https://www.rechargenews.com/transition/edf-plans-vast-hydrogen-production-at-uk-nuclear-plants/2-1-763048

[16] FCHEA (2020). Using Nuclear Power to Produce Green Hydrogen. URL: http://www.fchea.org/in-transition/2020/5/11/using-nuclear-power-to-produce-green-hydrogen

[17] Kumpich H-D. (2020). Wasserstoff und Kernenergie sollen Windkraft retten. URL: (https://www.achgut.com/artikel/wasserstoff_und_kernenergie_sollen_windkraft_retten

[18] NDR (2018). Watt? Das leisten Kraftwerke im Vergleich URL: https://www.ndr.de/nachrichten/info/WattDas-leisten-die-Anlagen-im-Vergleich,watt250.html#:~:text=Ein%20mittleres%20Atomkraftwerk%20wie%20das,f%C3%BCr%203%2C5%20Millionen%20Haushalte

[19] IPCC Working Group III (2014). Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change.

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