Darum gehts
Andreas Pautz will einen neuen Atomreaktor. Der Nuklearingenieur blickt aus dem Fenster seines Büros im Paul-Scherrer-Institut (PSI) in Villigen und erzählt von der Geschichte der Schweizer Kernforschung. Und von der Zukunft. Hier im Aargau ist die Kernkraft zu Hause. Die zwei Meiler von Beznau sind gleich um die Ecke, das AKW Leibstadt sieben Kilometer entfernt. Und nun soll auf dem Areal des PSI im Rahmen eines Experiments die Funktionsweise eines neuartigen Flüssigsalzreaktors der dänischen Firma Copenhagen Atomics erprobt werden.
Die Anlage wäre eine Europa-Premiere: der erste Flüssigsalzreaktor im kritischen Betrieb – sprich: mit einer laufenden Kettenreaktion. Einfach etwas kleiner. Anstelle der vom Hersteller dereinst angestrebten 100 Megawatt thermischer Leistung soll die Anlage maximal 1 Megawatt leisten, womit sie nach Schweizer Gesetz als «Anlage mit geringem Gefährdungspotenzial» durchgehe, erklärt der Professor für Reaktorphysik. Und betont: Um Energiegewinnung gehe es dabei nicht, sondern vielmehr darum, zu beweisen, dass die Computersimulationen einen Flüssigsalzreaktor korrekt beschreiben.
Noch dieses Jahr will das PSI beim Bund die Bewilligung beantragen. Wenn alles gut läuft, soll der Reaktor 2029 in Betrieb genommen werden. Und so manch einer im Land denkt: Wenn das doch nur auch sonst so einfach wäre.
Denn neue Atomkraftwerke werden in der Schweiz noch lange keine gebaut. Und das, obwohl sich die Stimmung verändert hat. In Bundesbern ist ein Kernkraft-Revival ausgebrochen, seit Albert Rösti als Bundesrat das Energiedossier übernommen hat. Mit grosser Freude pickelt dieser an der Hinterlassenschaft seiner Vorgängerinnen – und insbesondere am Atomstrom-Moratorium von Doris Leuthard. Just am 15. Jahrestag der Reaktorkatastrophe von Fukushima stimmte der Ständerat im März einer Gesetzesänderung zu, die das AKW-Neubauverbot aufheben soll. Landauf, landab wird mit Leidenschaft über AKW diskutiert und über neue Reaktoren, die sicherer seien, günstiger und effizienter. Und die uns davor beschützen sollten, dass uns das Licht ausgehe.
Im Winter braucht es viel Atomstrom
Das Narrativ: Werden die grossen Schweizer AKW in ein paar Jahren ohne Ersatz abgestellt, hat die Schweiz ein Versorgungsproblem. Rund ein Drittel des Schweizer Stroms stammt heute aus den AKW Beznau, Leibstadt und Gösgen. Im Winter sind es 40 Prozent. Wer oder was soll diese Kraftwerke ersetzen? Die Antwort lautet zunehmend: neue AKW.
Doch bei den Produzenten träumt kaum einer von Neubauten, und das hat mit der Wirtschaftlichkeit zu tun. Der staatliche Stromkonzern Axpo bezifferte die Kosten eines neuen AKW in einer Studie auf 8 bis 12 Milliarden Franken. Pro Kilowattstunde komme der Strom aus so einem Neubau auf 8 bis 15 Rappen. Demgegenüber stünden zu erwartende Marktpreise von 6 bis 7 Rappen.
Kein Neubaugesuch vom Stromkonzern Axpo
Für den Chefstrategen der Axpo ist die Lage klar. Die Aufhebung des Neubauverbots befürworte man zwar, sagt Martin Koller im Gespräch mit der Handelszeitung. Sie werde aber kaum dazu führen, dass plötzlich jemand ein Neubaugesuch auf den Tisch lege. «Zumindest nicht Axpo.» Und Guido Lichtensteiger, Sprecher von Konkurrentin Alpiq, sagt nüchtern: «Die Frage eines Neubaus stellt sich mit den derzeitigen regulatorischen Rahmenbedingungen nicht.»
Das Problem: AKW sind ein Fixkostengeschäft, und die Kosten bestehen mehrheitlich aus Investitionen. Oder anders gesagt: Damit ein AKW rentabel wird, muss es sehr lange laufen. Als die bestehenden AKW gebaut wurden, gab es noch keinen Strommarkt. Die Investoren – darunter die Kantone als Stromversorger – wussten, dass sie den Strom zu Vollkosten im Monopol absetzen konnten. Man plante mit einem Horizont, den heute kein privater Investor aufbringen kann. Axpo-Manager Koller rechnet vor: «Sie haben 20 bis 25 Jahre für Planung und Bau – und dann 80 Jahre Betrieb. Da müssen Sie eine Sicht haben für 100 Jahre.»
Hinzu kommen Unsicherheiten beim Bau. Zum Horrorbeispiel wurde das britische Kraftwerk Hinkley Point C, bei dem sich nicht nur die Bauzeit fortlaufend verlängerte, sondern die Kosten für die zwei Reaktoren mittlerweile auch rund 40 Milliarden Franken überschritten haben. Das finnische Olkiluoto wird schon fast als Musterkraftwerk gefeiert, weil es 2023 ans Netz gehen konnte und seither problemlos läuft. Trotz 18 Jahren Bauzeit und 11 Milliarden Euro Kosten. Statt den geplanten 3 Milliarden.
Langzeitbetrieb statt neue AKW
Und so arbeitet die Schweizer Strombranche am Plan B: Die zwei grossen Schweizer AKW sollen nach 60 Jahren nicht abgestellt werden, sondern in die Nachspielzeit geschickt werden. Oder – im Energiejargon – «in den Langzeitbetrieb». Technisch seien 80 Jahre machbar, schreibt der Bundesrat in einem aktuellen Bericht zu den beiden Kraftwerken Leibstadt und Gösgen. Den Betreibern Axpo und Alpiq spielt Rösti damit einen Steilpass zu, den diese noch so gerne annehmen. Doch die Sache hat einen Haken, denn der Bericht hält auch fest, dass es dafür keine Subventionen brauche. Eine «Wirtschaftlichkeitslücke» sei zwar möglich, aber «unwahrscheinlich». Gemäss den Berechnungen reicht ein durchschnittlicher Strompreis von etwas mehr als 4,5 Rappen, um die nötigen Investitionen zu amortisieren. Bliebe der Strompreis bei den 7 bis 8 Rappen von heute, würde die AKW-Verlängerung zu einem guten Geschäft.
Doch das reicht den Betreibern nicht, sie fordern zusätzliche Sicherheiten. «Auf Basis der heutigen rechtlichen Grundlage werden wir keinen Langzeitbetrieb anstreben», sagt Axpo-Chefstratege Koller. «Weil es zu riskant ist.» Angst haben die Eigentümer weniger vor zu tiefen Strompreisen als vor der Politik. Davor, dass plötzlich ein erneuter Atomausstieg diskutiert werden könnte und die Zeit für die Amortisierung der Investments fehlt. Und so steht eine Debatte über «Rahmenbedingungen» an. «Vorstellbar wäre», so Alpiq-Sprecher Lichtensteiger, «dass die Risiken nicht vollständig beim Betreiber bleiben, sondern vom Bund mitgetragen würden.» Die Axpo spricht von einer «Risikoteilung zwischen Betreiber und Bund». Die Ansage steht: kein Langzeitbetrieb ohne Staatshilfe. Das – und nicht Neubauten – dürfte das Reizthema der kommenden Jahre werden.
Dabei drängt die Zeit. Zwar erreicht Gösgen erst 2039 das Alter von 60 Jahren, und Leibstadt im Jahr 2044. Doch die Planungen für einen Langzeitbetrieb müssten deutlich vorher begonnen werden, sagt Axpo-Manager Koller. «Bis 2029 muss man sich entschieden haben, ob man verlängern oder eine Stilllegungsverfügung vorbereiten will.» Und 2029 ist gewissermassen übermorgen.
Mehr Zeit für das, was heute noch fehlt
Die politischen Chancen für den Langzeitbetrieb stehen nicht schlecht. Ausser bei den Grünen scheint der Bericht des Bundesrats für wenig Aufregung gesorgt zu haben. Denn die Verlängerung gibt allen die Zeit, um an dem zu arbeiten, was heute noch nicht realistisch scheint: einem direkten Ersatz der zwei grossen AKW durch Strom aus erneuerbaren Quellen wie Solar und Wind. Oder einem Neubau von Kernkraftwerken mit neuen Technologien. Die Alternativen für den Übergang wären Gaskraftwerke oder Importe.
Auf der Ökostrom-Seite hinkt vor allem der Ausbau beim Windstrom weit hinterher. Mit 0,3 Prozent Anteil an der Schweizer Produktion war Wind 2025 im Strommix faktisch inexistent. Dabei wäre das der ideale Winterstrom und eine gute Ergänzung zum bereits deutlich ausgebauten, sommerlastigen Solarstrom mit einem Anteil von zuletzt rund 13 Prozent der Jahresproduktion. Produzenten wie die Axpo würden eigentlich gerne investieren. Doch Baugesuche werden oft jahrelang blockiert von Umweltschutzorganisationen oder Anwohnern, die sich an den Windrädern stören. Investiert wird dann meist im Ausland.
Doch auch die von der Gegenseite viel beschworenen neuen Nukleartechnologien sind noch Zukunftsmusik. Zwar wird in Forschung und Wissenschaft viel über modulare Kleinreaktoren und «Kraftwerke der 4. Generation» gesprochen, die weitgehend störfallsicher sein und teilweise weniger hoch radioaktiven Abfall produzieren sollen. Doch in der Praxis werden oft immer noch Kraftwerke gebaut, die auf Modellen basieren, wie man sie schon lange kennt. Kraftwerke der 4. Generation könne man derzeit gar noch nicht kaufen, so Axpo-Chefstratege Koller.
Umstritten sind auch die Chancen modularer Kleinreaktoren, wie sie Copenhagen Atomics bauen will. Auf dem Papier überzeugt die Idee: Statt vor Ort ein AKW von Grund auf zu bauen, werden kleine Reaktoren mit 100 bis 300 Megawatt Leistung in Serie hergestellt und dann vor Ort nur noch angeschlossen. Benötigt man die Leistung eines Kraftwerks von der Grösse Gösgens, installiert man eine Batterie dieser Small Modular Reactors (SMR) nebeneinander. Das vereinfacht Prozesse, diversifiziert Risiken und senkt dank Standardisierung die Kosten einzelner Reaktoren. Zumindest in der Theorie.
Doch um diese Skalenerträge in der Herstellung zu erreichen, muss eine grosse Zahl von SMRs produziert werden. Eine im Auftrag der deutschen Regierung erstellte Studie kam zum Schluss, dass dafür Tausende Reaktoren notwendig wären. Kernphysiker Pautz hält diese Studie für «wissenschaftlich schwach untermauert». Bei der Zahl handle es sich weitgehend um Spekulation. Für die Schweiz könnte es mit Blick auf kürzere Bauzeiten und die Versorgungssicherheit durchaus von Vorteil sein, statt einem grossen mehrere kleine Reaktoren zu bauen, sagt Pautz.
Landesgrenzen verhindern Recyclingideen
Klar ist aber: SMRs dürfen gemessen an der Leistung nicht teurer sein als grosse AKW, um den mehrfachen Planungs- und Installationsaufwand auszugleichen. Und noch gibt es sie nirgends ab Stange. Axpo-Manager Koller verweist auf ein weiteres Problem: Die von Land zu Land unterschiedlichen Gesetze würden die Möglichkeiten der Standardisierung reduzieren. An den Landesgrenzen scheitern in der Schweiz auch viel diskutierte Recyclingideen. So sehen SMR-Geschäftsmodelle oft vor, dass nach ein paar Jahren Betrieb der ganze Reaktor inklusive Brennstoff ausgetauscht wird. Das ist nach Schweizer Recht gar nicht erlaubt, denn es verbietet den Export von ausgebranntem Brennstoff.
Und wie steht es um die Kernfusion als «eierlegende Wollmilchsau» der Stromproduktion? Anders als bei der Kernspaltung in einem gängigen Atomreaktor sollen bei der Fusion durch die Verschmelzung von Atomkernen grosse Mengen Energie freigesetzt werden. Und das mit deutlich weniger strahlendem Abfall. In Frankreich forscht ein internationales Konsortium seit Jahrzehnten daran und hat schon mehr als 20 Milliarden Euro in das Riesenprojekt ITER investiert. Dutzende kommerzielle Firmen werben um Investoren, Milliarden wurden eingesammelt. Die Kernfusion wäre eine Gelddruckmaschine. Das weckt Fantasien.
Doch noch ist kein funktionierender Reaktor, geschweige denn eine Marktreife, absehbar. «Behauptungen, man könne einen kompakten Fusionsreaktor bis 2035 zur Kommerzialisierung bringen, sind aus meiner Sicht extrem optimistisch», sagt PSI-Professor Pautz. Viele technische Herausforderungen müssten noch gelöst werden, bevor ein Fusionsreaktor ans Netz gehen könne.
Und so dürfte Pautz’ Pilotprojekt von Copenhagen Atomics wohl auf lange Zeit hinaus der einzige Reaktorneubau in der Schweiz bleiben. Auch wenn der Reaktor nicht viel mehr macht, als Hitze zu produzieren, die danach direkt über den Ventilator wieder rausgeblasen wird.
Druckwasserreaktor: Heute der weltweit häufigste AKW-Typ. Das Wasser steht unter hohem Druck, damit es im Reaktorkern nicht siedet; die Wärme wird über einen separaten Kreislauf zur Stromproduktion genutzt.
Siedewasserreaktor: Hier verdampft das Wasser direkt im Reaktorkern und treibt anschliessend die Turbine an. Das System ist einfacher aufgebaut als beim Druckwasserreaktor.
Flüssigsalzreaktor: Flüssigsalzreaktoren verwenden geschmolzene Salze als Kühlmittel und teilweise auch als Brennstoffträger. Sie gelten als sicherer und effizienter, befinden sich aber noch im Entwicklungsstadium. Korrosion ist ein grosses Thema.
Fusionsreaktor: Bei der Kernfusion soll Energie durch die Verschmelzung von Atomkernen freigesetzt werden. Sie verspricht enorme Energiemengen und weniger Atommüll, ist aber noch Zukunftsmusik.
Schnelle Brüter: Reaktoren, die Plutonium als Abfall produzieren, das wiederaufbereitet und als Brennstoff erneut genutzt werden kann. Vor allem Frankreich setzt auf diese – teure – Wiederaufbereitung.
SMR: Small Modular Reactors sind kleinere Reaktoren mit 30 bis 300 MW Leistung, die dank starker Standardisierung günstiger und einfacher zu bauen sein sollen. Erste Prototypen wurden gebaut.
EPR: Der European Pressurized Reactor ist eine französische Entwicklung und gilt als Generation 3+. Deutlich sicherer, hat aber in Flamanville und Hinkley Point zu hohen Kosten geführt.
4. Generation: Ein schwammiger Begriff, der Reaktortechnologie neuster oder künftiger Bauweise umfasst: beispielsweise Flüssigsalzreaktoren oder Reaktoren auf Thorium-Basis.
Druckwasserreaktor: Heute der weltweit häufigste AKW-Typ. Das Wasser steht unter hohem Druck, damit es im Reaktorkern nicht siedet; die Wärme wird über einen separaten Kreislauf zur Stromproduktion genutzt.
Siedewasserreaktor: Hier verdampft das Wasser direkt im Reaktorkern und treibt anschliessend die Turbine an. Das System ist einfacher aufgebaut als beim Druckwasserreaktor.
Flüssigsalzreaktor: Flüssigsalzreaktoren verwenden geschmolzene Salze als Kühlmittel und teilweise auch als Brennstoffträger. Sie gelten als sicherer und effizienter, befinden sich aber noch im Entwicklungsstadium. Korrosion ist ein grosses Thema.
Fusionsreaktor: Bei der Kernfusion soll Energie durch die Verschmelzung von Atomkernen freigesetzt werden. Sie verspricht enorme Energiemengen und weniger Atommüll, ist aber noch Zukunftsmusik.
Schnelle Brüter: Reaktoren, die Plutonium als Abfall produzieren, das wiederaufbereitet und als Brennstoff erneut genutzt werden kann. Vor allem Frankreich setzt auf diese – teure – Wiederaufbereitung.
SMR: Small Modular Reactors sind kleinere Reaktoren mit 30 bis 300 MW Leistung, die dank starker Standardisierung günstiger und einfacher zu bauen sein sollen. Erste Prototypen wurden gebaut.
EPR: Der European Pressurized Reactor ist eine französische Entwicklung und gilt als Generation 3+. Deutlich sicherer, hat aber in Flamanville und Hinkley Point zu hohen Kosten geführt.
4. Generation: Ein schwammiger Begriff, der Reaktortechnologie neuster oder künftiger Bauweise umfasst: beispielsweise Flüssigsalzreaktoren oder Reaktoren auf Thorium-Basis.