Ein zweigeteiltes Bild mit Atomkraftwerk und Haus mit Photovoltaikanlage

Energieerzeuger im Vergleich: Solar- vs. Atomenergie

Die hochriskante Atomtechnologie sollte in Deutschland eigentlich ein Ende haben. Immerhin beschloss der Deutsche Bundestag am 30. Juni 2011 den Ausstieg aus der Atomenergie. Seit 14. April 2023 läuft in Deutschland kein Atomkraftwerk mehr. Die Diskussion um das Für und Wider geht trotzdem weiter.  

Der Strombedarf in Deutschland und auf der Welt steigt stetig an. Immer mehr Technologien unseres Alltags sind auf Strom angewiesen. Angefangen bei der Kaffeemaschine am Morgen bis hin zu Smart-Home Systemen oder dem E-Auto. Gleichzeitig reicht der Strom aus Erneuerbaren Energien wie Wasser, Wind und der Sonne bei weitem noch nicht für eine autarke Stromversorgung. Laut dem Fraunhofer-Institut kamen am 14. April 9,6 Prozent unseres Stroms aus der Kohle, 6,5 aus Erdgas und 10,3 Prozent aus Biomasse, knapp 2 Prozent werden importiert, unter anderem Atomstrom aus Frankreich. Das ist im Durchschnitt ein sehr guter Tag. Doch auf das Jahr betrachtet stammt nur etwas mehr als die Hälfte unseres Stroms aus erneuerbaren Energiequellen. 

Für eine nachhaltige Energieerzeugung brauchen wir aber 100 Prozent. Seit Mitte April 2023 wird in Deutschland kein Atomstrom mehr erzeugt. Der Ausbau der Erneuerbaren geht voran, verläuft aber noch immer schleppend. Und während wir eigentlich weggehen wollten von Kohle-, Gas- und Atomstrom, werden die Stimmen für Atomstrom wieder lauter. Auslöser war der russische Angriff auf die Ukraine. CDU und FDP äußerten sich dahingehend, die sechs Reaktoren, die 2020 und 2023 abgeschaltet wurden, wieder in Betrieb nehmen. 

Für Umweltschützende eine Katastrophe. Zwar werden bei Atomstrom keine Emissionen ausgestoßen, sichere Endlager für Atommüll gibt es aber nicht. Trotzdem bezeichnen manche Politiker diese Energiegewinnung sogar als nachhaltig. Was allerdings Fakt ist: Wir müssen den Energieverlust, der durch den Rückgang von Kohle- und Gasproduktion entsteht, irgendwie kompensieren. Uns hat daher interessiert: Wie stehen eigentlich Atomkraft und Photovoltaik zueinander? 

Atomstrom vs. Photovoltaik: Was ist günstiger?

Während bei Photovoltaik die Sonne kostenlos Energie liefert, wird der Strom bei Atomenergie aus der Kernspaltung gewonnen. Beide Energiequellen verbrauchen in dem Sinne also keine Ressourcen und müssen nirgends abgebaut werden.  Trotzdem kostet die Energieerzeugung Geld. Laut einer Studie des Berliner Institut "Agora Energiewende“ kostet Strom aus Solarenergie nur halb so viel wie der aus Atomkraftwerken. Grund dafür ist, dass die Entsorgung des Atommülls sehr viel Geld kostet. Davon abgesehen gibt es keine sicheren Endlager. Laut Zahlen von Greenpeace müsste man für Atomstrom eigentlich mehr als 2,70 €/kWh bezahlen, würde man die Haftpflichtversicherung für AKWs mit einberechnen. Schließlich tauchen weder die Entsorgung noch die aufwändige Suche nach einem Endlager für Atommüll irgendwo auf. 

Laut einer Tabelle des Fraunhofer Instituts ist die Atomenergie die teuerste Energiequelle von allen. Geht man rein nach den Stromerzeugungskosten, liegt der Preis bei Photovoltaik zwischen zwei und sechs Cent pro Kilowattstunde. Bei Steinkohle sind es acht Cent und bei Atomkraft zwischen 14 und 19 Cent pro Kilowattstunde. Eine Kilowattstunde Atomstrom kostet bis zu zehn Mal mehr als eine Kilowattstunde Sonnenstrom. 

Atomstrom vs. Photovoltaik: Was hält länger?

Atomkraftwerke haben eine Betriebszeit von etwa 32 Jahren. Diese Grenze legte die Bundesregierung im April 2002 per Gesetz fest. 

Demgegenüber stehen Solaranlagen mit einer Garantie von 25 bis 30 Jahren und einer maximalen Laufzeit von 40 Jahren. 

Atomkraft vs. Photovoltaik: Wer produziert mehr Strom?

2020 ging im Nordwesten einer der größten Solarparks mit 2,2 Gigawatt Leistung ans Netz. Moderne Atomkraftwerke produzieren zwischen 1 und 2 Gigawatt.?Die derzeit 408 aktiven Atomkraftwerke (Stand Juli 2020) können lediglich eine Gesamtleistung von 362 Gigawatt aufweisen.? Das Solarkraftwerk in der chinesischen Wüste läuft etwa 2.500 Jahresvolllaststunden laufen – ein Atomkraftwerk gut 7.000. Vergleicht man nach diesen Zahlen die solare Stromerzeugung des weltweit größten Solarparks mit 2,2 Gigawatt in etwa einem typischen Atomkraftwerk, läge dessen Leistung bei nur 0,8 Gigawatt. 

Wie funktioniert eigentlich Atomstrom?

Das radioaktive Schwermetall Uran ist der Hauptbestandteil der Stromerzeugung in einem Atomkraftwerk. Es wird aus Uranerz gewonnen und in Brennstofftabletten gepresst. Mit zwei solchen Tabletten kann man ein Jahr lang einen vierköpfigen Haushalt mit Strom versorgen. In Metallrohre (Brennstäbe) eingeschlossen werden diese Tabletten in ein Reaktordruckgefäß gestellt und mit Wasser umspült. Im Reaktor wird das Uran gespaltet. Dadurch erhitzt sich das Wasser auf über 300 Grad. Das erhitzte Wasser fließt in einem geschlossenen Kreislauf zu einem Dampferzeuger und gibt die Wärme an einen zweiten Kreislauf ab, der nicht radioaktiv belastet ist. Sobald der Dampf bei den Turbinen angelangt, beginnen diese zu rotieren und treiben einen Generator an, der wiederum Strom erzeugt.   

Atomstrom vs. Photovoltaik: Was ist umweltfreundlicher?

Das Wort Atomenergie assoziieren viele direkt mit Umweltkatastrophen. Die Größte der Geschichte gab es 1986 in Tschernobyl. Nach einem weiteren Reaktorunfall in Fukushima am 11. März 2011 bewertete die Bundesregierung den Betrieb von Atomkraftwerken neu.  

Während bei Fukushima die meisten radioaktiven Partikel vom Wind aufs Meer getragen wurden, sind wegen Tschernobyl bis heute sind einige Lebensmittel radioaktiv belastet. Zudem hatte der Unfall weitreichende Folgen auf Menschen, die der radioaktiven Strahlung ausgesetzt waren. Krebsarten, chronische Krankheiten wie Diabetes, bösartige Bluterkrankungen und eine Immunschwäche, das so genannte Tschornobyl-Aids traten sehr häufig auf. Zudem wurde Erbgut geschädigt und Neugeborene kamen oft mit Missbildungen zur Welt. Damals zog die radioaktive Wolke über Europa und in größere Teile Deutschlands. 

Auch der Wasserverbrauch bei Atomkraftwerken ist immens: Die Kühlung der Brennelemente benötigt in der EU jährlich 4,5 Mrd. Kubikmeter Wasser. 

Diese Risiken birgt Solarenergie nicht. Gehen Solarmodule kaputt, werden sie einfach ausgetauscht. Während des Betriebs stoßen die Anlagen keinerlei Emissionen aus. Allerdings muss man auch bei der Solarenergie die Umweltbelastungen durch die Produktion berücksichtigen. Denn ganz ohne kommen diese auch nicht aus. Module, die in Deutschland hergestellt werden, weisen eine bessere Energiebilanz auf, als jene, die aus China stammen. Das liegt daran, dass die Fabriken in China viel häufiger mit Kohlestrom betrieben werden, während man die Maschinen in Deutschland fast ausschließlich mit Solarstrom betreibt. Zudem sind die Transportwege viel kürzer, was wiederum CO2 einspart. Laut Fraunhofer Institut haben rahmenlose Glas-Glas-Module die beste Energiebilanz. 

Das Umweltbundesamt geht davon aus, dass eine Kilowattstunde Solarstrom rund 40 Gramm Kohlendioxid verursacht. Noch bessere Werte verspricht das Fraunhofer ISE. Laut deren aktueller Studie verursacht eine Kilowattstunde PV-Strom nur 20 Gramm CO2. Bei Atomstrom sind es zwischen 3,7 und 110 Gramm, bei Braunkohle 1000 Gramm CO2 nur durch den Brennstoff. Blickt man rein auf diese Zahlen, stehen Solarenergie und Atomkraft etwa gleich da. 

Die beste Energiebilanz weisen rahmenlose Glas-Glas-Module auf. Sie benötigen keinen Aluminiumrahmen und halten länger. Dadurch sparen sie im Vergleich zu herkömmlichen Glas-Folien-Modulen weitere 22 bis 27 Prozent CO2-Emissionen ein. 

Atomkraft vs. Photovoltaik: Was passiert mit dem Abfall?

Solarmodule gehören zum Sonderabfall und müssen fachgerecht entsorgt werden. Entweder beim kommunalen Wertstoffhof oder direkt beim Solaranbieter. Manche Hersteller nehmen die Module auch kostenlos zurück. Die Rohstoffe in den Modulen – Silber, Kupfer, Silizium, Cadmium, Blei, Glas und Aluminium – werden voneinander getrennt und wieder verwertet. Giftige Bestandteile wie Cadmium oder Blei müssen fachgerecht entsorgt werden. Sobald diese Stoffe ins Grundwasser gelangen, kann das zu Umweltschäden führen. 

Für Atommüll gibt es hingegen bis heute keine wirklich befriedigende Lösung. Atommüll aus Deutschland wurde bis dato in eine Wiederaufarbeitungsanlage gebracht. Dort konnte man geringe Mengen an Plutonium und Uran zurückgewinnen und wieder verwenden. Diese beiden Stoffe werden in langen Metallrohren, den sogenannten Brennstäben gelagert. Strahlung kann daraus zwar nicht entweichen, aber irgendwann nehmen auch die Brennstäbe die gefährliche radioaktive Strahlung auf. Dann müssen sie gewechselt werden. Ein sicheres Endlager für diese Brennstäbe gibt es allerdings bis heute nicht. Radioaktiver Abfall strahlt über mehrere Millionen Jahre weiter. Experten sehen die Lagerung in der Erde als eine sichere Variante. Eine 100-prozentige Sicherheit gibt es aber nicht. Schließlich gibt es den Atomstrom auch erst seit den 60er Jahren.

Solange es also keine komplett sichere Lösung gibt, ist es laut Gegnern unverantwortlich, weiterhin Atommüll zu produzieren. 

Über den Autor

Peter Knuth

Geschäftsführer von enerix

Als Experte auf dem Gebiet nachhaltiger Energie unterstützt Peter Knuth seit 2007 Hausbesitzer auf dem Weg zur unabhängigen Energieversorgung.

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