Kernenergie in Frankreich

Kernenergie ist die dominierende elektrische Energiequelle in Frankreich , von den ca. 550 TWh Gesamtproduktion werden ca. 410 TWh durch Kernkraftwerke erzeugt. Im Ländervergleich weist Frankreich mit ca. 75 % den höchsten prozentualen Anteil nuklear erzeugten Stroms weltweit auf.^{[1] [2]}

Frankreich ist ebenso weltgrößter Netto-Exporteur elektrischer Energie, ca. 12 % der Gesamtproduktion werden exportiert. Hauptabnehmer sind Italien, die Niederlande, Belgien, Großbritannien und Deutschland. Die Stromkosten aus Verbrauchersicht sind mit die niedrigsten in Europa.^[1] So betrug der durchschnittliche Haushaltsstrompreis in Frankreich 12,25 ct/kWh, während er in Deutschland bei 22,94 ct/kWh lag. Allerdings wurde Strom in Deutschland 2009 mit durchschnittlich 40,8 % besteuert, während es in Frankreich 24,7% waren.^[3] Umgekehrt ist die Situation beim Börsenstrompreis. An der Strombörse EEX wurde Strom aus Frankreich im Jahr 2010 für durchschnittlich 47,5 EUR/MWh gehandelt, in Deutschland und Österreich für 44,5 EUR/MWh.^[4]

Die 58 in Betrieb befindlichen Reaktoren werden vom größtenteils staatlichen Stromkonzern EDF betrieben, ein Reaktor wird zur Zeit gebaut, 12 Reaktoren wurden bereits abgeschaltet.^[2] Es existieren Pläne für den Neubau eines weiteren Reaktors.^[5]

Im Gegensatz zu Deutschland und weiteren Ländern kam es infolge der Unfallserie im japanischen Kernkraftwerk Fukushima-Daiichi in Frankreich unter Präsident Nicolas Sarkozy zu keinem grundlegenden Kurswechsel in der Atompolitik, es wurden jedoch verschärfte Sicherheitsüberprüfungen für französische Reaktoren durchgesetzt.^[6] Allerdings kündigten die Spitzenkadidaten der oppositionellen Sozialisten im September 2011 an, langfristig aus der Kernenergienutzung auszusteigen zu wollen.^{[7] [8]} Bereits im Juni hatten sich bei einer repräsentativen Umfrage des Institut français d’opinion publique 62 % der Franzosen für einen Ausstieg aus der Kernenergie binnen 25 bis 30 Jahren ausgesprochen; weitere 15% wollten schneller aussteigen.^{[9] [10]}

Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden in Frankreich viele Talsperren zur Stromerzeugung errichtet – die Wasserkraft wurde Anfang der 1960er mit ca. 70 % Anteil an der erzeugten Energie zum wichtigsten Pfeiler der französischen Stromproduktion. Infolge des mit dem Wirtschaftswachstums weiter steigenden Strombedarfs wurden in den 1960ern insbesondere Ölkraftwerke zur Deckung des volatiler werdenden Strombedarfs zugebaut.^[11]

Die Nuklearenergie lieferte in den 1960ern einen eher kleinen Betrag zur nationalen Energieproduktion. Es wurden, auf Erfahrungen aus dem französischem Atomwaffenprogrammen aufbauend, zwischen 1959 und 1972 neun gas-gekühlte & graphitmoderierte Reaktoren (UNGG-Reaktoren) in Betrieb genommen, welche mit Natururan betrieben werden konnten. Weiterhin wurden 1967 je ein Druckwasserreaktor sowie ein gas-gekühlter Schwerwasserreaktor zur Erprobung der Technologien in Betrieb genommen. 1973 trug die Kernenergie nur 8 % zur Stromproduktion in Frankreich bei.^{[11] [2]}

Der massive Ausbau der nuklearen Erzeugungskapazitäten erfolge ab 1974 als Reaktion auf die Ölkrise – in Ermangelung anderer vorhandener Bodenschätze wurde im sogenannten Messmer-Plan die Stromproduktion aus Uran zur Verringerung der Abhängigkeit von Energieimporten forciert.^[11]

EDF wählt als Technologie den Druckwasserreaktor aus, u.a. auch aufgrund der gesteigerten Urananreicherungskapazitäten. Die auf nationaler Ebene angesiedelte Genehmigungsbehörde (in Deutschland: auf föderaler Ebene) ermöglichte die Verwendung standardisierter Reaktordesigns in ganz Frankreich und schuf damit die Grundlage für einen rapiden und relativ günstigen Ausbau der nuklearen Kraftwerkskapazitäten in den 1970ern und 1980ern. 1979 wurden bereits 20 % des Stroms in AKWs erzeugt, 1983 wurden 49 % erreicht und 1990 ca. 75 %. Begleitet wurde der Ausbau der Atomenergie von einer teilweisen Stilllegung fossiler Kraftwerke.^{[12] [11]}

Unter François Mitterrand kam es zu einer Verlangsamung des AKW-Zubaus. Gleichzeitig trat die Kehrseite des Messmer-Plans zu Tage – der Strombedarf wuchs nicht wie in den 1970er voraus gesagt – es entstand eine Überkapazität an nuklearen Kraftwerken. 1988 waren die Reaktoren der EDF im Mittel nur zu 61 % ausgelastet, dies erschwerte die Rückzahlung der für ihren Bau aufgenommenen Kredite. Zur Erschließung zusätzlicher Absatzmöglichkeiten wurden daher die Verbindungen zu den Elektrizitätsnetzen der Nachbarstaaten ausgebaut.^[11]

Durch den hohen Anteil der Nuklearenergie an der Gesamtstromproduktion müssen französische AKWs in der Lage sein, ihre Leistung der Nachfrage anzupassen, also als Mittelastkraftwerke zu arbeiten. Dies erfordert einige zusätzliche technische Anpassungen der Reaktorkonstruktion, da AKWs international üblicherweise als Grundlastkraftwerke eingesetzt werden.

Bedingt durch den Lastfolgebetrieb liegt eine im internationalen Vergleich relativ geringe mittlere Auslastung der Kernkraftwerkskapazitäten im Bereich von 75 % vor – aufgrund des geringen variablen Anteils an den Gesamtbetriebskosten eines AKWs ist dies aus ökonomischer Sicht ein nicht erstrebenswerter Zustand.^[12] Durch fehlende Spitzenlast-Kapazitäten ist EDF in Phasen mit hoher Stromnachfrage gezwungen Strom "am relativ teuren Spot-Markt einzukaufen".^[13] Manchmal wird behauptet, dass Frankreich zu viel in nukleare Erzeugungskapazitäten investiert habe. Elektrizität wird für geringe Preise ins Ausland exportiert und durch subventionierte Preise sowie niedrige Steuern wird die Nachfrage im Inland befeuert. Dies führt zu einem steigenden Elektrizitätsverbrauch in Frankreich, u.a. durch elektrische Warmwasserbereitung sowie Gebäudeheizungen. Dies kann als umweltschädliche Verschwendung von Strom gesehen werden, reduziert jedoch gleichzeitig den Bedarf an fossilen Energieträgern und damit verbundene CO2-Emissionen. Unter den G8-Staaten besitzt Frankreich den geringsten CO2-Pro-Kopf-Ausstoß.

Ein Problem ergibt sich aus dem Kühlwasserbedarf der Atomkraftwerke in heißen Sommerperioden, sofern diese nicht an der Küste errichtet wurden oder über keine Kühltürme verfügen. Da Frankreich kaum über Ersatzkapazitäten verfügt, können länger anhaltende Hitzeperioden zu ernsten Problemen in der Sicherstellung der Elektrizitätsversorgung führen.^[14]

Die ersten Reaktoren waren gas-gekühlte und graphitmoderierte Reaktoren (UNGG-Reaktoren). Diese wurden inzwischen abgeschaltet.

Ein erster Druckwasserreaktor der 300 MWe-Klasse wurde in Chooz auf Basis eines Westinghouse-Designs errichtet. Auf den dort gewonnen Erfahrungen aufbauend wurden die standardisierten französischen Reaktortypen entwickelt.

Allen Kraftwerken der CPx-Baureihe (CP steht für Contract Programme, wobei die nachfolgende Nummer des Programmes benennt) sind von ihrem Aufbau her ähnlich, die elektrische Nettoleistung beträgt um 900 MW unter Verwendung eines "3-loop"-Designs. Dabei wird die Wärme des Primärkreises über drei Dampferzeuger an den Sekundärkreis überführt, mit dem dort erzeugtem Dampf wird die Turbine betrieben. Als erste Reaktoren der CP0-Baulinie wurde 1977 das Kernkraftwerk Fessenheim in Betrieb genommen, die vier weiteren CP0-Reaktoren befinden sich in Bugey.^[15] Bei Kraftwerken der CP0 & CP1 Linie teilen sich noch zwei Reaktorblöcke ein Maschinenhaus und eine Steuerzentrale.

Die Reaktoren der CP1- & CP2-Baureihe verfügen über einen zusätzlichen Kühlkreislauf, zusätzliche Notfallsysteme, eine flexiblere Steuertechnologie für den Lastfolgebetrieb und sind in ihrer Konstruktion sehr ähnlich. Beide werden öfters auch unter der Bezeichnung 'CPY' zusammengefasst.^{[15] [16] [17]}

Alle 6 Reaktoren der CP0 Baureihe sowie die 28 Reaktoren der CPY-Baureihe in Frankreich mit einer Gesamtleistung von 5 bzw. 26 GW sind nach wie vor in Betrieb. Weiterhin wurden CPx-Reaktoren in anderen Ländern errichtet (u.a. das Kernkraftwerk Koeberg in Südafrika).

Beim P4 (P4 steht für Paluel 4-loop)handelt es sich um eine Weiterentwicklung des CP2s - die elektrische Nettoleistung wurde unter Verwendung eines "4-loop"-Designs auf 1300 MWe gesteigert. Weiterhin wurde die Reaktorsteuerung zum Lastfolgebetrieb verbessert.^[17] Vom P4 wurden 20 Reaktoren mit einer Gesamtnettoleistung von 26 GW errichtet. Der konstruktive Unterschied zwischen den P4 und P'4 besteht in der Baugröße der Reaktorgebäude und der Maschinenhallen, die bei dem P#4 um die Baukosten zu verringern kleiner ausgelegt wurden.^[18]

Der N4-Reaktortyp weist neben einer gesteigerten Leistung insbesondere Verbesserungen bei der Lastfolgefähigkeit auf. Ein N4-Reaktor kann seine Leistung unter verminderten Einsatz von Borsäure anpassen und ist unter den bisher errichteten großen Druckwasserreaktoren der am flexibelsten regelbare.^[17]

Vom N4 wurden nur vier Reaktoren errichtet, zwei im Kernkraftwerk Civaux und zwei im Kernkraftwerk Chooz. Der Bau begann zwischen 1984 und 1991, die kommerzielle Inbetriebnahme erfolgte jedoch aufgrund von thermischen Materialermüdungsproblemen am Restwärme-Abfuhr-System sowie Turbinen-Problemen erst zwischen 2000 und 2002.^[19] Die vier errichteten Reaktoren besitzen eine Gesamtnettoleistung von 6 GW.

Als nächste französische Reaktorgeneration ist der Europäische Druckwasserreaktor vorgesehen. Er wurde von Areva aus dem N4 sowie von Siemens (Konvoi-Reaktor) entwickelt. Ein erster Prototyp wird in Finnland im Kernkraftwerk Olkiluoto errichtet, ein zweiter in Flamanville (Frankreich). Ein dritter ist in Penly geplant.^[5]

Der Demonstrationsreaktor ITER wird im französischem Cadarache gebaut und soll die Machbarkeit der Stromerzeugung aus der Fusion von Deuterium und Tritium zeigen.

Frankreich ist eines der wenigen Länder auf der Welt, die über einen geschlossenen Brennstoffkreislauf verfügen. Uranerze werden von französischem Unternehmen im Ausland abgebaut, in zwei Anreicherungsanlagen am Standort Tricastin zu Kernbrennstoff veredelt und die abgebrannten Brennelemente in zwei Wiederaufbereitungsanlagen in Beaumont-Hague aufbereitet. Die Kapazitäten sind ausreichend um auch ausländische Kunden beliefern zu können. Entgegen der Darstellung des französischem Nuklearkonzerns Areva werden mit dem geschlossenen Kreislauf jedoch nicht 96 %, sondern nur 10 % der verbrauchten Brennstoffe wieder verwertet (siehe auch: Albtraum Atommüll).^[20] Ein Teil des Rests wird nach Sibirien verschifft oder bei La Hague ins Meer geleitet.^[21]

Für die Endlagerung schwachradioaktiver Abfälle wurde zwischen 1969 und 1994 das Endlager Centre de la Manche in Nordfrankreich genutzt. Dort wurden kurzlebige Abfälle oberflächennah gelagert um ein gefahrloses Abklingen der Radioaktivität über die nächsten 300 Jahre zu gewährleisten. Als Nachfolge wurde 1992 das Centre de l’Aube in Betrieb genommen.

Für hochradioaktive Abfälle wird im nordfranzösischem Bure in einem Forschungsbergwerk die Eignung der dortigen Tonformation als Endlager geprüft.

• Kernenergie nach Ländern
• Liste der Nuklearanlagen in Frankreich

1. ↑ ^{a b} [1]World Nuclear - Frankreich Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag. Der Name „World-Nuclear - Frankreich" wurde mehrere Male mit einem unterschiedlichen Inhalt definiert.
2. ↑ ^{a b c} [2]IAEO - Power Reactor Information System - Länderübersicht Frankreich
3. ↑ Durchschnittliche Strompreise in Frankreich, Deutschland und Europa. umweltbewusst-heizen.de. Abgerufen am 3. Oktober 2011.
4. ↑ EPEX Spot SE beendet ein Jahr europäischer Strommarkt-integration – Handelsvolumen 2010 deutlich gestiegen. Website der Strombörse EEX. Abgerufen am 3. Oktober 2011.
5. ↑ ^{a b} [3] Radio France International - Präsident Sarkozy baut einen zweiten EPR in Frankreich
6. ↑ [4] Welt-Online - GAU in Fukushima - So geht das Ausland jetzt mit der Atomkraft um
7. ↑ Wahlkampf in Frankreich. In: FAZ, 17. September 2011. Abgerufen am 3. Oktober 2011.
8. ↑ Frankreichs Sozialisten. Die Verwandlung der Dinosaurier . In: FAZ, 3. Oktober 2011. Abgerufen am 3. Oktober 2011.
9. ↑ Wenn die Ausstiegslust wächst. In: Frankfurter Allgemeine Zeitung , 6. Juni 2010. Abgerufen am 3. Oktober 2011.
10. ↑ Le nucléaire s’invite dans la campagne 2012. Abgerufen am 3. Oktober 2011.
11. ↑ ^{a b c d e} [5] EDF - Firmengeschichte
12. ↑ ^{a b} [6]Nuclear in France - what did they get right?
13. ↑ Stephanie Cooke (2009). In Mortal Hands: A Cautionary History of the Nuclear Age, Black Inc., p. 359.
14. ↑ [7] <Handesblatt - Trotz Hitzewelle am Netz - Auflagen für Atomkraftwerke gelockert
15. ↑ ^{a b} [8] Francois HEDIN / EDF - Plant Life Management of EDF PWR Nuclear Fleet
16. ↑ [9] Convention sur la sûreté nucléaire
17. ↑ ^{a b c} Nuclear Development - June 2011 - Technical and Econimic Aspects of Load Following with Nuclear Power Plants
18. ↑ Editions Technip: International nuclear energy guide. In: Editions TECHNIP, 1987. ISBN 2710805324.
19. ↑ [10] Power Technology - Civaux 1-2
20. ↑ [11] Arte - Albtraum Atommüll
21. ↑ [12] Tageschau.de - Frankreichs Zwischenlösung für strahlenden Abfall

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