Stromerzeugung: Die weltweite Nuklearflotte sichert die weltweite Elektrizitätsversorgung

Nach Angaben der Internationalen Atomenergiebehörde gibt es 444 "in Betrieb befindliche" Kernreaktoren in 32 Ländern (Stand: 27. September 2021). Fast 70% davon sind Leichtwasserdruckreaktoren (DWR), wie sie beispielsweise in Frankreich installiert sind. Im Jahr 2020 erzeugte die weltweite Kernenergieflotte 2.553 TWh, was 10,2% der gesamten in diesem Jahr weltweit erzeugten Elektrizität entspricht. Die größten Erzeuger sind die USA (93 Kernreaktoren) und Frankreich (56 Reaktoren).

In Betrieb befindliche Reaktoren

Am 27. September 2021 betrug die elektrische Gesamtkapazität der Kernkraftwerke weltweit fast 395 GW. Mehr als die Hälfte dieser Kapazität verteilt sich auf drei Länder: die Vereinigten Staaten, Frankreich und China.

Obwohl die Vereinigten Staaten über die meisten Kernreaktoren verfügen, wurden im Jahr 2020 nur 19,7% des Stroms in Kernkraftwerken erzeugt. Frankreich ist das Land mit dem höchsten Anteil an Atomstrom: 67,1% im Jahr 2020, so die RTE-Strombilanz.

Weltweit sind sechs Arten von Kernreaktoren im Einsatz:

• Druckwasserreaktoren (DWR);
• Druckwasser-Schwerwasserreaktoren (PHWR);
• Siedewasserreaktoren (BWR);
• Schnelle Brutreaktoren (FBR);
• Gasbefeuerte Leichtwasserreaktoren (GCR);
• Leichtwasser-Graphit-Kühlreaktoren (LWGR).

Reaktoren im Bau

Am 27. September 2021 waren in 19 Ländern 51 Reaktoren mit einer Gesamtkapazität von etwa 54 GW im Bau. Die meisten Reaktoren befinden sich in China im Bau. Finnland und Frankreich sind mit je einem im Bau befindlichen Reaktor die beiden anderen Länder, die einen EPR, einen Reaktor der dritten Generation, bauen. Der am weitesten entwickelte Reaktortyp ist nach wie vor der WWER-Reaktor mit insgesamt 43 im Bau befindlichen Anlagen.

Dauerhafte Abschaltung von Reaktoren

Bis zum 27. September 2021 hat die IAEO die endgültige Abschaltung von 194 Reaktoren in 20 Ländern seit 1963 (dem Datum der ersten endgültigen Abschaltung eines Reaktors) registriert. Bei den stillgelegten Reaktoren handelt es sich hauptsächlich um Druckwasserreaktoren (61 Blöcke), Druckwasserreaktoren (53 Reaktoren) und SCR-Reaktoren (38 Blöcke), die abgebaut werden sollen. Bei einigen handelt es sich um Versuchsreaktoren, wie den kleinen Brutreaktor Phénix am Standort Marcoule (im Februar 2010 abgeschaltet), oder um Prototypen, wie den Reaktor Superphénix (Ende 1998 abgeschaltet).

Wie die weltweite Atomflotte kontrolliert wird

Die Internationale Atomenergie-Organisation (IAEO) wurde im Juli 1957 auf Initiative von US-Präsident Eisenhower gegründet, um "das Atom im Dienste des Friedens" zu fördern. Heute sind 173 Länder Mitglied dieser UN-Organisation.

Die wichtigsten Tätigkeitsbereiche der IAEO sind:

• Nukleare Sicherheit und Sicherung;
• Sicherheitsüberwachung und Überprüfung nuklearer Aktivitäten und Anlagen;
• Förderung der friedlichen Nutzung der Nuklearwissenschaft und -technologie.

Zu den Ländern mit der größten Anzahl von Reaktoren gehören:

• Kanada - Kanadische Kommission für nukleare Sicherheit (CNSC);
• China - Nationale Behörde für nukleare Sicherheit (NNSA);
• Südkorea - Koreanisches Institut für nukleare Sicherheit (KINS);
• USA - Nukleare Aufsichtsbehörde (NRC);
• Frankreich - Agentur für nukleare Sicherheit (ASN);
• Indien - Atomic Energy Regulatory Board (AERB);
• Japan - Behörde für nukleare Regulierung (NRA);
• Großbritannien - Amt für nukleare Regulierung (ONR);
• Russland - Föderaler Dienst für industrielle und nukleare Umweltaufsicht (ROSTECHNADZOR).

Vergangenheit und Gegenwart

Die Kernenergie wurde erstmals am 20. Dezember 1951 zur Stromerzeugung genutzt. Die Vereinigten Staaten leisteten Pionierarbeit (in Arches, Idaho) mit dem Versuchsreaktor EBR-I. Dieser Reaktor lieferte vier Glühbirnen und bestätigte das Konzept des Atomgenerators. 1954 ging zum ersten Mal ein Kernkraftwerk an das Stromnetz.

Weniger als drei Jahre später, am 26. Juni 1954, ging in Obninsk (Russland) das erste Kernkraftwerk der Welt, NPP-1, ans Netz. Dieses Kraftwerk mit einer elektrischen Leistung von 5 Megawatt (MW) war das erste, das Atomstrom für den kommerziellen Gebrauch produzierte.

Seit dem ersten Anschluss eines Kernkraftwerks an das Stromnetz im Jahr 1954 ist die weltweite Kernkraftkapazität fast kontinuierlich gewachsen. Dieses Wachstum war zwischen 1970 und 1990 erheblich (der Bau von Kernreaktoren erreichte in den 1980er Jahren seinen Höhepunkt). Im Jahr 1970 betrug die installierte elektrische Kapazität etwa 20 GW, und 1990 stieg sie auf 300 GW, was einer Verfünfzehnfachung entspricht. Heute sind Westeuropa und Nordamerika nach wie vor die wichtigsten Erzeuger von Strom aus Kernkraft, noch vor Asien, Mittel- und Osteuropa.

Heute wächst die weltweite Kernkraftkapazität wieder, wenn auch langsamer. Dieses Wachstum ist hauptsächlich auf den Bau von Reaktoren in Entwicklungsländern (China, Indien usw.) zurückzuführen.

Wie sieht die Zukunft der Kernkraftwerke in der Welt aus

Die IAEO schätzt, dass sich die weltweite Stromerzeugung bis 2050 insgesamt verdoppeln wird. Nach dem "hohen" Szenario der Agentur könnte der Anteil der Kernenergie am weltweiten Energiemix im Jahr 2050 12% betragen (und nur 6% im "niedrigen" Szenario), verglichen mit etwa 10,2% im Jahr 2020.