Wirtschaftliche Bedeutung der Kerntechnik in Europa

Ganz offensichtlich haben nur die Wenigsten eine Vorstellung von den wirtschaftlichen Konsequenzen des „Atom-Ausstiegs“ in Deutschland. Wie sonst ist es zu erklären, daß die einsame Entscheidung der Grökaz Merkel – in der Folge der (willkommenen?) Ereignisse in Fukushima – so widerstandslos hingenommen worden ist. Es trifft sich gut, daß parallel zu dem „Krisentreffen Windenergie“ beim Wirtschaftsmister, FORATOM (European Atomic Forum) eine Studie zur wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Bedeutung der Kernenergie in Europa veröffentlicht hat. Bei dem „Krisentreffen-Windenergie“ haben alle Schlangenölverkäufer ihr gemeinsames Wehklagen nach noch mehr Subventionen und Ausnahmen vom Menschen- und Umweltschutz (Mindestabstände zu Wohngebäuden, Abholzungen in Wäldern etc.) für ihre Windmühlen angeschlagen. Nun droht die Windbranche auch noch mit dem Verlust von Arbeitsplätzen. Dies ist um so schamloser, da sich keiner für die Arbeitsplatzverluste in den Kohle- und Kernkraftwerken zu interessieren scheint. Noch heute schwätzen unsere Ökosozialisten bei ihren regelmäßigen Auftritten im Staatsfernsehen von dem „notwendigen Strukturwandel weg von der Kohle, hin zu Regenerativen Energien“. Wie erfrischend anders sieht der Polnische Energieminister die Dinge: „Kernenergie ist eine Möglichkeit technologisch anspruchsvolle Projekte in die Tat umzusetzen, die dazu beitragen, einen Arbeitsmarkt mit gut bezahlten Arbeitsplätzen in der gesamten Wirtschaft einzurichten“. Der Mann hat ja so recht und es stimmt – wie einst auch in Deutschland – auch noch die Reihenfolge: Erst Kernkraftwerke bauen und dann die Zechen und Kohlekraftwerke abschalten. Viele der heute in der Kohlenindustrie arbeitenden, können dann wieder auf anspruchsvolle und gut bezahlte Arbeitsplätze umgeschult werden. Wie gesagt, schon heute beträgt das Verhältnis der Beschäftigten in der kerntechnischen Industrie in Europa (EU28) zu denen in der Windindustrie etwa Faktor 4,4 und zur Sonnenindustrie gar 13,75. Tendenz steigend, da die Arbeitsplätze bei den „Regenerativen“ durch die Fertigung in Niedriglohnländern bereits rapide sinken – doch dazu später.

Istzustand

Seit rund 60 Jahren gibt es eine umfangreiche kerntechnische Industrie in der EU. Sie deckt von der Uranmine über den gesamten Brennstoffkreislauf bis zu den Kernkraftwerken die volle Bandbreite ab. Wieviel dort umgesetzt wird, wieviele Arbeitsplätze vorhanden sind, wieviele Steuern bezahlt werden etc. zu ermitteln, ist eher eine Fleißarbeit. Neben dieser „Direct Dimension“ gilt es noch die „Indirect Dimension“ zu erfassen: Wenn man beispielsweise ein Kernkraftwerk baut, braucht man Kühlmittelpumpen (direkte Ausgaben). Der Hersteller braucht aber beispielsweise Werkzeugmaschinen (indirekte Ausgaben) für die Pumpenherstellung, die aus der einschlägigen (nicht kerntechnischen) Industrie bezogen werden müssen. Eine Volkswirtschaft entsteht… Um solche komplexen Beziehungen nachbilden zu können, gibt es verschiedene Ansätze. Deloitte hat ein Computable General Equilibrium (CGE) Model für diese Studie verwendet. Über die Genauigkeit kann hier nichts ausgesagt werden. Nur so viel: Die direkten Ausgaben im Istzustand sind nachvollziehbar, die „angeregten Ausgaben“ sind nur von Spezialisten zu beurteilen und Betrachtungen in der Zukunft sind ohnehin unsicher.

Für viele wahrscheinlich verblüffend, nimmt der Sektor Kerntechnik mit einem Anteil von 3,30% am Gross Domestic Product (GDP) der EU in 2019 den zweiten Platz hinter dem Sektor Bau mit 4,76% ein. Der Sektor Automobile folgt erst mit 1,45% auf dem dritten Platz. Selbst in diesem Jahr sind noch 136.000 Menschen in Deutschland in der Kerntechnik beschäftigt, sie macht einen Umsatz von 71,6 Milliarden € und entrichtet Steuern in der Höhe von 13,9 Milliarden €. Recht ordentlich – für einen schon fast erdrosselten Industriezweig. Wie es sein könnte, zeigt Frankreich mit 457.200 Beschäftigten, einem Umsatz von 175,2 Milliarden und 53,3 Milliarden Steuereinnahmen. Und wer immer noch nicht nachdenklich wird: In Europa beschäftigt die Kerntechnik 1,1 Millionen festangestellte Arbeitnehmer, die Windindustrie (noch) 250.000 und die Solarwirtschaft (noch) 80.000. Noch vernichtender wird das Urteil, wenn man die 507 Milliarden der Kerntechnik zu den 36,1 Milliarden € der Windindustrie am europäischen GDP in Beziehung setzt. Wer immer noch eine Antwort sucht, warum uns unsere Nachbarn nicht folgen wollen, findet sie vielleicht hierin.

Zukunft

Mit der Vorhersage der Zukunft ist es grundsätzlich schwierig. Entscheidend ist schon mal, ob der Zeitraum und der Betrachtungsgegenstand in angemessenem Verhältnis zueinander stehen: Beim Wetter z. B. sind ein paar Tage noch zu bewältigen, mehrere Monate schlicht unmöglich. Bei dieser Studie wurde der Zeitraum von 2020 bis 2050 in 5-Jahresschritten gewählt. Das erscheint angemessen, denn (reife) Volkswirtschaften sind recht träge und neue Kernkraftwerke wachsen auch nicht über Nacht. Man hat die drei Szenarien „niedrig“, „mittel“ und „hoch“ durchgerechnet. Bei der Variante „niedrig“ geht man davon aus, daß es keine Verlängerung der Laufzeiten für bestehende Kraftwerke gibt und keine neuen gebaut werden. Damit würde die in Europa installierte Leistung von derzeit 118 GWel auf nur noch 36 GWel zurückfallen. Die obere Schranke wird durch das Szenario „hoch“ gebildet. Bei ihm werden alle Neubauten und Laufzeitverlängerungen umgesetzt. Dadurch stiege die installierte Leistung in Europa auf 150 GWel an. Dies ist beileibe keine utopische Variante. Der Anteil der Kernenergie würde damit sogar von derzeit 25% auf etwa 24% sinken. An dieser Stelle muß man darauf hinweisen, daß bei solchen Prognosen bereits eine erhebliche Unsicherheit in der Voraussage des Stromverbrauchs im Betrachtungszeitraum liegt. Er soll von derzeit 3100 TWh auf 4100 TWh in 30 Jahren ansteigen. Ein europaweiter Anstieg um 30% erscheint nicht abwegig, da in den meisten der 28 Staaten noch ein erheblicher Nachholbedarf besteht. Da helfen auch keine Phantasien über „Effizienzsteigerung“ – von „Elektromobilität“ und „Dekarbonisierung“ gar nicht zu schwafeln.

Bevor man über die wirtschaftlichen und sozialen Auswirkungen nachdenken kann, ist zu klären, ob die Variante „hoch“ überhaupt realisierbar scheint. Heute sind in Europa 126 Reaktoren (mit 118 GWel) in Betrieb, 5 im Bau (Olkiluoto (FIN), Flammanville (F) Mochovce (SK), Hinkleypoint (GB)) und 11 sollen bis 2050 definitiv stillgelegt werden. Um auf die angedachten 122 Reaktoren (mit dann 150 GWel) zu kommen, müssen also weitere hinzugebaut werden. Dies erscheint als kein großes (technisch/wirtschaftliches) Problem, da 99 Reaktoren bereits in Planung sind und verschiedene Typen erfolgreich ein Genehmigungsverfahren durchlaufen haben. Hat man den nötigen politischen Willen und einigt sich auf bereits erfolgreiche Reaktoren der dritten Generation (EPR, AP1000, ABWR, AP-1400, VVWR-1200 etc.) kann man „zahlreiche“ Neubauten in den kommenden 30 Jahren realisieren. Es sei nur an das Ausbauprogramm einst in Frankreich und heute in China erinnert. Einziger Engpass dürften die notwendigen Fachkräfte sein. Schon heute drohen beim Bau der Reaktoren in Hinkleypoint Verzögerungen, weil es an zugelassenen Schweißern in GB mangelt.

Bei der„hohen“ Variante sind 1.321.600 Vollzeitbeschäftigte in der EU tätig. Davon sind etwa 595.600 „hoch qualifizierte Beschäftigte“ mit entsprechend hohem Gehalt. Es ist eine Besonderheit der Kerntechnik, daß man für fast alle Tätigkeiten besondere Zusatzausbildungen, teilweise mit regelmäßigen Wiederholungsprüfungen, benötigt (z. B. Schweißer, Reaktorfahrer, Strahlenschutz etc.). Hierin liegt die schwerste Sünde der deutschen Politik: Durch den Ausstiegsbeschluß sind bereits viele Ausbildungsplätze – bei gleichzeitiger Überalterung der Beschäftigten – vernichtet worden. Es fehlen langsam sogar die Ausbilder. Schon in wenigen Jahren befinden wir uns auf dem kerntechnischen Niveau der Vereinigten Emirate oder Ägyptens. Wieviel Geld und Engagement ein Umsteuern noch deutlich vor der Klippe erfordert, kann man gerade in GB betrachten.

Vorbeugend

Bevor nun gleich wieder alle Schlangenölverkäufer ihre Kübel mit Desinformation ausschütten, hier gleich noch ein paar klärende Worte:

  1. Nein, man kann Kernkraftwerke und Windräder bzw. Sonnenkollektoren gar nicht miteinander vergleichen. Kernkraftwerke können zu jedem Zeitpunkt die von den Verbrauchern geforderte elektrische Leistung und Energie bereitstellen.
  2. Windräder und Sonnenkollektoren sind zu 100% vom Wetter abhängig. Kein Sonnenlicht und kein Wind, bedeutet auch keinen elektrischen Strom. Ja, irgendwo weht immer Wind – leider oft genug nicht gleichzeitig in ganz Europa. Ja, irgendwo scheint immer die Sonne – nur nicht nachts hier und in der Sahara. Wer das nicht glauben will, soll einfach mal einen Globus heranziehen.
  3. Nein, man kann die elektrische Energie für eine tagelange Dunkelflaute nicht speichern. Dies ist schon so oft vorgerechnet worden, daß ich mir das hier getrost erspare.
  4. Die Arbeitsausnutzung (wieviel elektrische Energie man produziert hat) beträgt bei Kernkraftwerken rund 90% der „Leistung auf dem Typenschild“ multipliziert mit der Kalender-Zeit. Bei Windrädern rund 20% und bei Photovoltaik in Deutschland gar nur rund 10%. Zukünftig also schön den „spezifischen Typenschildpreis“ (€/kW) bei Windrädern mit fünf multiplizieren und bei Photovoltaik mit dem Faktor zehn. Erst dann sind die Investitionskosten (halbwegs) vergleichbar. Alles andere ist vorsätzliche Täuschung.
  5. Das Vorgesagte gilt auch für alle „power to gas“ und sonst was Anlagen. Immer schön die Investitionskosten mit fünf bzw. zehn multiplizieren, denn diese Anlagen können immer nur Gas machen, wenn der Wind weht oder die Sonne scheint. Egal wie groß sie sind, egal wie viele es sind. Und alle guten Wünsche eines Verfahrenstechnikers zum Betrieb solcher „chemischer Anlagen“ unter ständig wechselnder Last.
  6. Wenn man (hochwertige) elektrische Energie in (minderwertiges) Gas verwandelt um dieses zu speichern und bei Bedarf wieder zurück zu wandeln in elektrische Energie, hat man immer enorme Verluste. Schon die Thermodynamik zeigt einem, daß die (theoretischen) Verluste der gesamten Umwandlungskette (Achtung: Die Einzelwirkungsgrade sind miteinander zu multiplizieren) bereits bei rund 50% liegen. Bei technischen Anlagen unter ständig wechselnden Lasten sind die Verluste noch beträchtlich höher. Also für die „Speicherketten“ besser die Investitionskosten mit dem Faktor 10 bis 20 multiplizieren, wenn man sie mit Kernkraftwerken vergleichen will. Ein bischen Überschlagsrechnung kann nie schaden.
  7. Ja, es hat auch etwas gutes, wenn die bösen „Atomkraftwerke nicht mehr die Netze verstopfen“: Man spart das sonst gespaltene Uran ein. Nur sind die Brennstoffkosten (einschließlich Wiederaufbereitung und Endlagerung) eine ganz kleine Position beim „Atomstrom“.

Kapazitätsmärkte – Markt- oder Planwirtschaft?

Ab 2015 soll in Großbritannien ein Kapazitätsmarkt für Kraftwerke starten. Ähnliche Überlegungen gibt es bereits für Belgien, Frankreich und Deutschland. Es ist also höchste Zeit, sich mit dem Thema etwas näher zu beschäftigen.

Das Besondere des Strommarktes

Die Gewinnung und Verteilung elektrischer Energie ist außergewöhnlich kapitalintensiv. Kraftwerke und Stromnetze kosten Milliarden. Sie sind anschließend für Jahrzehnte nutzbar. Nur durch die Verteilung der Kosten auf viele Jahre, ist das Produkt elektrische Energie überhaupt zu geringen Preisen lieferbar. Doch genau darin besteht das außerordentliche betriebswirtschaftliche Risiko: Niemand kann den genauen Bedarf in Jahrzehnten voraussagen.

Zu Beginn der Elektrifizierung ist man deshalb sehr schnell zu staatlich regulierten Monopolen übergegangen. Besonders bei der Verteilung (Leitungsnetze) erscheint es noch heute sinnvoll, an jedem Ort nur ein Netz zu betreiben. Dies ist ein echtes Alleinstellungsmerkmal. In wie weit dieses Gebietsmonopol wirklich natürlich oder eher politisch gewollt ist, sei dahingestellt. So geht z. B. in der Telekommunikation der Trend durchaus zu (zumindest auf Teilstrecken) parallelen Leitungen oder bei Erdgas zu parallelen Systemen (Pipeline und LNG). In der Stromwirtschaft dagegen, wird jede Diversifizierung sofort im Keim erstickt. Jüngstes Beispiel ist die nachträgliche Belastung von Eigenerzeugung mit staatlichen Abgaben.

Seit je her, hat man versucht das Dilemma zwischen hohen Fixkosten und (teilweise) sehr geringen variablen Kosten durch Leistungs- und Energiepreise abzubilden. Einzige Ausnahme waren die Kleinverbraucher (Haushalte), bei denen Aufwand und Nutzen in keinem Verhältnis zueinander standen. Der Leistungspreis deckte dabei einen erheblichen Anteil der Fixkosten bei Erzeugung und Verteilung ab. Er genügte folgenden Anforderungen:

  • Als spezifischer Preis – Leistung (kW), die in einem Abrechnungszeitraum bezogen wird – bot er dem Verbraucher einen unmittelbaren Anreiz, seine gezogene Leistung möglichst klein zu halten und zu vergleichmäßigen. Früher nannte man so etwas Spitzenstromoptimierung, heute wird der alte Wein neudeutsch als „smart grid“ verkauft. Wichtig war die unmittelbare Verknüpfung von Leistung mit Kosten: Wer verschwenderisch mit den volkswirtschaftlichen Investitionen fürs Netz umging, mußte unmittelbar entsprechend mehr bezahlen. Eine sehr wirksame Methode, da der Leistungsanteil im Normalfall etwa die Hälfte der Stromrechnung betrug.
  • Das Investitionsrisiko wurde zwischen Kunde und Lieferant aufgeteilt: Wurde nur selten die geforderte Leistung vom Kunden bezogen, stieg der Leistungsanteil an seiner Stromrechnung merklich an. Ein Leben auf Kosten der Allgemeinheit – wie es heute gern von Besitzern von Photovoltaikanlagen propagiert wird – war in diesem System nicht vorgesehen. Wer nur für wenige Stunden seine elektrische Energie aus dem öffentlichen Netz bezieht, muß indirekt über seinen Leistungspreis für seine Kilowattstunden einen Preis von mehreren Euro bezahlen. Die Propaganda von der bald erreichten „Netzparität“ stellt sich als genauso hohler Werbeslogan wie „Die Sonne schickt keine Rechnung“ heraus. Wenn Netzparität, dann aber bitte nur mit Leistungspreis (auch Bereitstellungspreis genant) oder eigener Batterieanlage für Dunkelheit.
  • Der Leistungspreis war bezüglich des Netzes verursachergerecht. Wer nur das Hochspannungsnetz bzw. Mittelspannungsnetz nutzte, hatte auch unterschiedliche Preise zu entrichten. Dafür mußte er die Transformatorenanlage selbst anschaffen und betreiben. Auch diese volkswirtschaftlich sehr sinnvolle Maßnahme wird immer gern für Propaganda missbraucht: Es wird gern von billigem Strom für die Industrie gefaselt, weil man nur die Arbeitspreise (kWh) für Haushalte und „Großverbraucher“ in Relation zueinander setzt.

Wie das Elend begann

In der guten alten Zeit, mußten sich die Energieversorger alle Preise vorher von dem zuständigen Regulierer genehmigen lassen. Dazu war es nötig, alle Kosten für Erzeugung, Vertrieb und Netznutzung offen zu legen. In wie weit so etwas überhaupt möglich ist, sei dahingestellt. Als Gegenwert erhielten sie das jeweilige Monopol.

Mit der Erschaffung der „Marktliberalisierung“ – ironischerweise gerade durch Kräfte, die der Marktwirtschaft eher kritisch gegenüberstehen – mußte das System umgestellt werden. Man glaubte die Erzeugung (Kraftwerke) und das Netz problemlos voneinander trennen zu können. Warner, die vor der Problematik der Frequenzregelung und der Rosinenpickerei bei den Standorten warnten, wurden als Vertreter der „Monopolkräfte“ abgebürstet. Man wollte politisch eine Strombörse durchsetzen. Man glaubte, einen Markt künstlich erschaffen zu können. Zu diesem Zweck erschuf man die Konstruktion von an einer Börse in Leipzig miteinander handelnden Erzeugern (Kraftwerke, Windparks etc.) und „Großverbrauchern“ (industrielle Kunden, Vertriebsfirmen). Alle sonstigen Schwierigkeiten wurden dem „Netzbetreiber“ auferlegt. Dieser sollte staatlich reguliert werden und würde sich als der Hort der Planwirtschaft erweisen. Er ist die Spielwiese der Politiker, das Ausführungsorgan der Planwirtschaft. Anders als im „real existierenden Sozialismus“ konnten sich aber die Architekten der Planwirtschaft stets hinter den „bösen Kräften des Marktes“ verstecken.

Sollte man nur noch Energie (kWh) handeln, mußten zukünftig alle Kosten durch den Energiepreis (€/MWh) abgedeckt werden. Bei der Unterteilung in „Marktanteil“ und „Plananteil“ war das nur über Zuschläge (Netzentgeld, EEG-Umlage etc.) möglich. Eine Systemumstellung mit fatalen Konsequenzen: Durch die faktische Abschaffung des Leistungspreises wurde das Verursacherprinzip bei den Kapitalkosten ausgehebelt. Zu allem Überdruss wurden aber teilweise Leistungspreise weiter erhoben, was zumindest in der Industrie zu völligen Fehlallokationen führt. Man hat – gewollt oder ungewollt – eine gewaltige Spielwiese für Schlangenölverkäufer aus allen gesellschaftlichen Bereichen geschaffen.

Die zwei Geburtsfehler der Strombörse

Eine Börse ist ein Marktplatz. Zwar ist im Internet-Zeitalter keine Präsenz der Händler mehr auf dem Parkett nötig, aber es gibt einen genau definierten Erfüllungsort. Für die Ölkontrakte über WTI (West Texas Intermediate) ist dies nach wie vor Cushing in Oklahoma USA. Egal wer, wo auf der Welt WTI-Kontrakte handelt, weiß, daß er noch die Transportkosten von seinem Verkaufspreis abziehen bzw. seinem Kaufpreis hinzurechnen muß. Natürlich wird keine physische Ware erst von Rotterdam nach Cushing transportiert und von dort wieder nach Frankfurt. Vielmehr zieht der Verkäufer in Rotterdam die Transportkosten vom Cushing-Preis ab und der Abnehmer in Frankfurt rechnet seine Transportkosten hinzu. Üblich ist nun, daß man sich die Differenz teilt und mit den tatsächlichen Transportkosten von Rotterdam nach Frankfurt verrechnet. Hört sich kompliziert an, ist aber in der Praxis hoch effektiv, weil erst dadurch neue Transportwege entdeckt oder geschaffen werden. Als Beispiel mag nur die Verflüssigung von Erdgas als Alternative zum Rohrleitungstransport dienen. Bei der Strombörse meinte man nun mit „virtuellen Handelsräumen“ arbeiten zu können. Inzwischen spricht es sich aber herum, daß auch neue Stromtrassen Milliarden kosten. Es ist eben keinesfalls egal, wann und wo eine Lieferung vollzogen wird. In Deutschland war man aus politischen Gründen ausdrücklich für eine „Briefmarkenlösung“. Es sollte kein Unterschied bei den Transportkosten geben – egal ob der Strom für München aus dem Kernkraftwerk in der Nähe oder aus dem Windpark bei Helgoland stammt. Wo ein politischer Wille ist, soll auch eine Stromtrasse gebaut sein. Die Kosten dafür, zahlt ja die Allgemeinheit über die „Netzumlage“. Jeder Kohlenhändler würde nur ungläubig mit dem Kopf schütteln, wenn man ihm erzählen wollte, es sei gleich teuer, ob die Kohle aus Ibbenbüren oder Südafrika geliefert wird. Aber darin unterscheiden sich eben reale Märkte von politischen Kopfgeburten.

Der zweite Geburtsfehler war die Zusammenfassung zweier völlig verschiedener Produkte zu einem Handelsprodukt. Konventioneller Strom – egal ob aus Kernkraft-, Kohle oder Gaskraftwerken – ist zu jedem Zeitpunkt ein physikalisch darstellbares Produkt, „Flackerstrom“ aus Wind- und Sonnenenergie hingegen, ist bestenfalls über den Wetterbericht abschätzbar – so, als würde man Schweinehälften mit Roulett zu einem Handelsprodukt vereinen. Die garantierte Lieferbarkeit ist aber die Grundfeste einer jeden Börse. Wie hat man nun das Problem für die Strombörse gelöst? Immer wenn Produktion und Abnahme nicht genau im Gleichgewicht sind, ändert sich die Netzfrequenz. Für die Einhaltung der Frequenz ist aber der Netzbetreiber zuständig. Mit anderen Worten: Jedes mal, wenn ein Verkäufer (Windpark) seine Ware gar nicht liefern kann, muß der Netzbetreiber einspringen. Er muß nun sehr teuer, weil kurzfristig, die fehlende Leistung besorgen. Die Kosten hierfür, darf er über die Netzentgelte auf die Allgemeinheit abwälzen. Wie lange würde wohl eine reale Börse existieren, wenn ständig gar nicht geliefert werden könnte? Entweder würden sich die Handelsteilnehmer frustriert zurückziehen oder die Versicherungsprämien für Lieferausfälle würden jeden Handel ad absurdum führen. Wie weit die Strombörse von realen Börsen entfernt ist, ist schon jedem Laien durch die negativen Preise ersichtlich.

Merit Order

Die Kosten der Erzeugung elektrischer Energie lassen sich als Fixkosten (Kapitalkosten, Personalkosten etc.) und variable Kosten (praktisch nur Brennstoffkosten) darstellen. Trägt man die Brennstoffkosten in einem Diagramm auf, ergibt sich eine Kurve, die im Nullpunkt beginnt (Wind und Sonne), erst sehr flach ansteigt (Kernenergie), dann immer steiler wird (von Braunkohle über Steinkohle), um dann sehr steil (Erdgas) zu enden. Ob ein Kraftwerk nun läuft oder nicht, die Fixkosten (insbesondere sind das die Kapitalkosten) bleiben immer gleich. Ob man es in Betrieb setzt, hängt also vom Verhältnis des momentan erzielbaren Strompreises zu den eigenen Brennstoffkosten ab.

Ein Beispiel mag dies verdeutlichen: Beträgt der Strompreis an der Börse 32 €/MWh ergibt sich für ein Gaskraftwerk mit einem Wirkungsgrad von 50% Grenzkosten bei einem Erdgaspreis von 16 €/MWh. Bei diesem Strompreis und Erdgaspreis könnte es gerade seine Brennstoffkosten wieder einfahren. Ist der erzielbare Strompreis geringer oder der Gaspreis höher, lohnt es sich, das Kraftwerk außer Betrieb zu setzen um weitere Verluste zu vermeiden.

Der erzielbare Strompreis gilt aber nun für alle Kraftwerke. Jedes Kraftwerk muß nun seine Brennstoffkosten ermitteln. Man kann jetzt die Kraftwerke in einer Liste mit steigenden Brennstoffkosten sortieren. Das muß täglich geschehen, da die Brennstoffpreise schwanken. Eine solche Liste bezeichnet man als „merit order“. Alle Kraftwerke, die mit ihren individuellen Brennstoffkosten oberhalb des Grenzwertes (entsprechend dem Börsenpreis für Strom) liegen, würden mit jeder produzierten Kilowattstunde zusätzliche Verluste machen, aber alle Kraftwerke unterhalb des Grenzwertes würden nicht nur ihre Brennstoffkosten voll abdecken, sondern würden auch noch zusätzliche Einnahmen zur Abdeckung ihrer Fixkosten erzielen.

Aus diesem Zusammenhang ergibt sich auch eindeutig, warum in diesem System mit steigendem Anteil an „Erneuerbaren“ auch ständig der Anteil an Strom aus Braunkohle größer werden wird. Momentan gilt der Einspeisevorrang für „Erneuerbare“. Je nach dem, wie stark der Wind weht und die Sonne scheint, ist damit ein entsprechender Anteil an der insgesamt benötigten Strommenge vergeben. Lediglich der Rest bleibt für die anderen Kraftwerke übrig. Das ist politisch so gewollt. Die Strompreise an der Börse purzeln durch das Überangebot bis hin zu absurden negativen Preisen (Entsorgungsgebühren). Ausgerechnet Kernkraftwerke (die aber aus politischen Gründen abgeschaltet werden sollen) und moderne Braunkohlekraftwerke haben die mit Abstand geringsten Brennstoffkosten. Lange vorher, müssen (heute schon) auch modernste Erdgaskraftwerke und bald auch modernste Steinkohlekraftwerke abstellen.

Nicht zu unterschätzen ist in diesem Zusammenhang der Faktor Zeit. Jeden Tag, an dem ein Kraftwerk nicht laufen darf, schreibt es dunkelrote Zahlen. Andererseits können die Kraftwerke mit geringen Brennstoffkosten ihre Kredite weiter abbauen. Hat in diesem Sinne schon jemals ein Politiker oder Konzernlenker über die Konsequenzen nachgedacht, wenn demnächst die Brot-und-Butter-Kraftwerke zwangsweise abgeschaltet werden müssen. Der „Atomausstieg“ wird noch richtig heiter werden.

Interessant sind auch die Auswirkungen auf Neuinvestitionen. Alle reden von einem Boom bei Gaskraftwerken. Sicherlich erfordern Gaskraftwerke die mit Abstand geringsten Investitionen. Insofern erscheint das betriebswirtschaftliche Risiko gering. Allerdings gilt das nur für niedrige Gaspreise (Putin läßt grüßen!) bei gleichzeitig hohen Strompreisen. Wer garantiert aber, daß die Strompreise an der Börse bald stark steigen? Was ist, wenn die Absatzmenge in Deutschland durch eine beschleunigte Deindustrialisierung schneller rückläufig ist, als allgemein erwartet wird? Was, wenn unsere Nachbarn mit billigem Strom – beispielsweise aus Kernkraftwerken – auf den deutschen Markt drängen?

Warum es keine Kapazitätsmärkte gibt

Die Grundvoraussetzung für einen Markt ist das aufeinandertreffen von Angebot und Nachfrage. Wo es gar keine Nachfrage gibt, kann auch kein Markt entstehen. Insofern ist der naturgegebene Markt, der Markt für elektrische Energie. Genauso wie es Märkte und Börsen für Diesel und Benzin gibt, aber keine Börse für Raffinerien. Alle politischen Kopfgeburten leiden an einem systembedingten „Nicht-funktionieren-können“. Der Begriff Markt ist oft nur eine Verballhornung der Planwirtschaft. Typischer Vertreter dieser politischen Kategorie ist der Handel mit CO2.-Zertifikaten“.

Entweder man ist für freie Märkte (nur Energie in €/kWh) oder man entscheidet sich wieder zur Rückkehr zum regulierten Markt (Bereitstellungspreis in €/kW und Energie in €/kWh nach individuellen Umständen). Jedes der beiden Systeme hat Vor- und Nachteile.

Zu Märkten gehören untrennbar Unternehmer und unternehmerisches Risiko. In diesem Sinne kann sich ein Kraftwerk nicht von einer Eisdiele unterscheiden. Mit beiden kann man Geld verdienen. Aber für beide kann die falsche Einschätzung des Wetter-Risikos tödlich sein. Eine Eisdiele muß ihr Geld verdienen, wenn der Kunde Eis essen möchte. Nicht anders, kann es bei einem Kraftwerk sein. Der Spruch: „Man zahlt ja auch nicht nur für die Feuerwehr, wenn es brennt“, ist die Denkweise eines Kombinatsleiters und nicht eines Unternehmers.

Es ist kein Zufall, daß ausgerechnet die „Stadtwerke“, die massiv in Gaskraftwerke investiert haben, nun lautstark „Kapazitätsmärkte“ fordern. Es ist der bekannte Ruf nach Subventionen. Ihr Problem, wenn sie irgendwann angefangen haben, an die eigene Propaganda von den „flexiblen“ und „umweltfreundlichen“ Gaskraftwerken zu glauben. Es ist in diesem Land scheinbar zum Volkssport für gewisse politische Kreise geworden, die Verbraucher immer weiter mit Abgaben zu belasten. Früher war man wenigstens so ehrlich, die eigenen politischen Wünsche aus den öffentlichen Haushalten – und damit über Steuern – abzudecken. Eine weitere „Kapazitätsabgabe“ wird mit Sicherheit die Strompreise nicht senken.

Man sollte dem Markt endlich freien Lauf gewähren und unrentable Kraftwerke pleite gehen lassen. Es wird sich schon ein Käufer finden. Der kann dann anschließend auch billiger anbieten. Die Damen und Herren, die ignoriert haben, daß Kernbrennstoff und Kohle billiger als Erdgas sind, müssen sich halt einen neuen Job suchen. Auch das Warten auf höhere „CO2-Preise“ wird sie nicht mehr retten können. Wenn man CO2. zu einem Schadstoff erklären will, wird man um Grenzwerte nicht umhin kommen. Präsident Obama macht es gerade vor.

„Kapazitätsmärkte“ können die Randbedingungen nicht verändern:

  • Je mehr Wind und Sonne in den Markt gedrückt wird, um so mehr wird Angebot und Nachfrage auseinandergehen. Die unvermeidliche Folge sind immer stärker schwankende Strompreise.
  • Je stärker die Preise schwanken, um so höher muß der Risikoaufschlag werden. Das Niveau der Strompreise (in Deutschland) wird dadurch weiter steigen.
  • Je höher die Preise steigen, um so mehr setzen Ausweichbewegungen ein. Eine massive Abwanderung der Industrie ins Ausland wird stattfinden. Sollte das der heimliche politische Wunsch sein, dann weiter so.
  • Das Ausland wird dem deutschen Vorbild auf keinen Fall folgen. Man wird gerne die Arbeitsplätze übernehmen und wird auch gerne billigen Strom liefern. Schließlich schafft auch der Bau und Betrieb von Kraftwerken Arbeitsplätze.
  • Solange man das Prinzip der Grenzkosten (merit order) beibehält, ist die Schwankung (Volatilität) der Energiepreise immer größer als bei einem regulierten System mit Leistungs- und Energiepreisen. Ein „Kapazitätsmarkt“ kann daran nichts ändern.
  • Ein „Kapazitätsmarkt“, d. h. die Bezahlung für das reine Bereithalten eines Kraftwerks, ist eine Subvention. Es entsteht ein reiner Mitnahmeeffekt, der keine Senkung der Energiepreise zur Folge hat.
  • Eine Lösung ist nur auf europäischer Ebene unter Beachtung europäischen Rechts möglich. Ein weiterer Alleingang Deutschlands wird nicht toleriert werden. Dies gilt um so mehr das Netz durch zusätzliche Grenzkopplungen verstärkt wird.
  • Die Volatilität wird durch den weiteren Ausbau der „Regenerativen“ immer weiter zunehmen. Ein „Kapazitätsmarkt“ kann ohnehin nur einen etwaigen Mangel an Leistung, nicht aber den Überschuß (wenn der Wind mal kräftig weht oder die Sonne großräumig scheint) beeinflussen.
  • Eine Kaltreserve war immer schon üblich. Was geschieht mit dem „Kapazitätsmarkt“, wenn die Gaspreise einmal (relativ) sinken sollten? Werden dann die erhaltenen Subventionen an die Verbraucher zurückgezahlt?
  • Je länger man das Eingeständnis, daß die „Energiewende“ ein Fehler ist, hinauszögert, um so mehr Zwangsabgaben sind nötig: Es begann mit der EEG-Umlage, dann folgte die Netzumlage und jetzt ist eine Kapazitätsabgabe im Gespräch. Planwirtschaft wuchert wie eine Krebsgeschwulst.
  • Nur ein ausgewogener Kraftwerkspark ist die beste Garantie für Preisstabilität. „100% Erneuerbare“ ist eine gefährliche Utopie.

 

Dampferzeuger aus China

Anfang Mai wurde der erste in China gefertigte Dampferzeuger für einen EPR (European Pressurized Water Reactor) auf der Baustelle in Taishan (140 km westlich von Hong Kong) angeliefert. Was ist daran so bemerkenswert? Nun, der EPR ist der modernste Reaktor (sog. Generation III+) von Areva. Ursprünglich eine gemeinsame Entwicklung von Deutschland und Frankreich. Er sollte die Weiterentwicklung der bis dahin modernsten Reaktoren (Konvoi und N4) in beiden Ländern sein. Dieser Typ verkörpert über mehrere Jahrzehnte gewachsene Erfahrung in Bau und Betrieb. Außerhalb von China sind nur zwei weitere Reaktoren (Olkiluoto in Finnland und Flamanville in Frankreich) z. Zt. im Bau. Man kann mit Fug und Recht sagen, dieses Modell ist das mit Abstand anspruchsvollste Projekt, was der europäische Anlagenbau (noch) zu bieten hatte. In seiner Komplexität und seinen technischen Anforderungen höchstens noch mit dem Airbus vergleichbar. Eine Nation, die solche Kernkraftwerke bauen kann, ist auch jederzeit auf allen anderen Gebieten der Anlagentechnik (Chemieanlagen, Raffinerien, Spezialschiffbau etc.) ein ernsthafter Konkurrent. Wer andererseits freiwillig aus der „Hochtechnologie“ aussteigt, leitet unweigerlich die Deindustrialisierung ein. Der Fortschritt kennt nur eine Richtung: Wer die Entwicklung (freiwillig oder unfreiwillig) einstellt, muß gnadenlos auf dem Weltmarkt aussteigen. Der Niedergang der DDR ist ein schönes Beispiel dafür. Letztendlich führt das „Rumwursteln im Mangel“ immer auch zu einem gesellschaftlichen Zusammenbruch.

Der Dampferzeuger als technisches Objekt

Was macht den Dampferzeuger eines Kernkraftwerks so besonders, daß weniger als eine Hand voll Länder dazu in der Lage sind? Die schiere Größe und die Komplexität. Trauriges Beispiel hierfür, sind die von Mitsubishi aus Japan neu gelieferten Dampferzeuger für das Kraftwerk San Onofre in USA. Sie waren in kürzester Zeit schwer beschädigt, was zu einem mehrmonatigen Ausfall des Kraftwerks geführt hat. Wahrscheinlicher Grund: Falsche Berechnung der Strömungsverhältnisse. Wieder einmal, ist die Kerntechnik der Antrieb für die Entwicklung verbesserter Simulationsprogramme. Die heute in vielen Industriezweigen verwendeten Thermo-Hydraulischen-Simulationen (Verknüpfte Berechnung von Strömungen und Wärmeübertragung) würde es ohne die Kerntechnik schlicht nicht geben. Die hierfür nötigen „Super-Computer“ ebenfalls nicht. Wer meint, aus dieser Entwicklung aussteigen zu können, endet zwangsläufig bei den bemitleidenswerten „Klimamodellen“ aus der Berliner Vorstadt, mit denen man uns weiß machen möchte, man könne die „Welttemperatur“ auf einige zehntel Grad genau berechnen.

Viel unmittelbarer ist der Zusammenhang auf der „mechanischen“ Seite. Ein solcher Dampferzeuger hat ein Gewicht von etwa 550 to bei einer Länge von 25 Metern. Wer solche Massen wie ein rohes Ei heben, transportieren und auf den Millimeter genau absetzen kann, braucht sich auch vor anderen Baumaßnahmen nicht zu fürchten. Dies erfordert eine entsprechende Infrastruktur und vor allem „Fachkräfte“ mit jahrelanger praktischer Erfahrung. Viel entscheidender ist jedoch, die Fertigung solch großer Teile, in der erforderlichen Präzision, aus speziellen Materialien. Bisher ist der Bau von Bearbeitungszentren eine Domäne der deutschen Werkzeugmaschinenindustrie. Was geschieht aber, wenn Europa den Schwermaschinenbau immer mehr aufgibt? Die Werkzeugmaschinenhersteller werden ihren Kunden nach Asien folgen müssen.

Die Kerntechnik war stets ein Hort für die Verarbeitung exotischer Werkstoffe. Die Dampferzeuger sind ein typisches Beispiel. Sie müssen die gesamte im Reaktor erzeugte Wärme übertragen und daraus Dampf erzeugen. Dazu ist eine entsprechende Druckdifferenz und Wärmeübertragungsfläche nötig. Ein Druckwasserreaktor muß wegen der Neutronenphysik mit flüssigem Wasser betrieben werden. Eine Turbine mit Dampf. Damit das Wasser bei einer Temperatur von rund 330 °C noch flüssig bleibt, muß es unter einem Druck von etwa 155 bar stehen. Der damit hergestellte Dampf von knapp 300 °C hat aber nur einen Druck von etwa 78 bar. Diese enorme Druckdifferenz von etwa 80 bar muß sicher beherrscht werden. Für solch hohe Drücke kommen praktisch nur dünne Rohre in Frage, denn die Wärme soll ja durch die Rohrwand hindurch übertragen werden. Solche Dampferzeugerrohre haben eine Wandstärke von lediglich einem Millimeter, bei einem Außendurchmesser von weniger als 2 Zentimetern. Wie kann man aber fast 24.000 Liter pro Sekunde durch solch enge Rohre pumpen? Nur indem man tausende Rohre parallel schaltet und genau das ist die nächste Herausforderung: Zehntausende Röhren müssen pro Reaktor hergestellt, gebogen, befestigt und abgedichtet werden. Das Material muß eine gute Wärmeleitung besitzen, bei möglichst hoher Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Hinzu kommen noch jede Menge Einbauten und Instrumentierung. So etwas kann man nur in einer Fabrik bauen, die eher einem Labor oder Krankenhaus gleicht, aber nicht in einer Schlosserei. Mit hoch qualifizierten (und deshalb auch gut bezahlten) Fachkräften.

Die gesellschaftlichen Konsequenzen

Die ersten vier Dampferzeuger für den Block Taishan 1 wurden noch komplett bei bei Areva in Chalon-StMarcel gefertigt. Die weiteren vier für Taishan 2 kommen bereits aus chinesischer Fertigung. Das Lerntempo ist bemerkenswert. Entscheidend ist aber folgendes: Niemand baut eine eigene Fabrik für nur vier Dampferzeuger. Ein solcher Schritt macht nur Sinn, wenn man vor hat, noch ganz viele zu bauen. Zuerst lockt der eigene Inlandsmarkt. Für Areva dürfte sich schon dieses Geschäft mit dem Wissenstransfer erledigt haben. Der chinesische Markt für Kernkraftwerke ist gegenüber dem europäischen gigantisch. China kann also in kürzester Zeit Kostenvorteile durch Serienproduktion erzielen. Mit diesen Kostenvorteilen wird es in spätestens einem Jahrzehnt massiv auf den Weltmarkt drücken. China wird aber auch die eingekaufte Technik weiterentwickeln. Die „kleine“ Areva hat langfristig keine Chance mitzuhalten. Wenn nicht jetzt massiv umgedacht wird, hat Europa in weniger als einer Generation eine weitere Schlüsseltechnik verspielt: Nach dem Bau von Computern wird auch der Kraftwerksbau aus Europa verschwinden und mit ihm im Fahrwasser, ganze Industriezweige. Aber wahrscheinlich ist das der wahre Grund für die „Energiewende“: Es geht nicht um ein bischen „Ökologismus“ sondern schlicht weg (mal wieder) um „Gesellschaftsveränderung“.