> Uranvorräte auf der Erde reichen bis zu 1000 Jahre, Stand-by-Schaltungen ersetzen kein einziges Kraftwerk

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10. Januar 2006 © Schulphysik">email: Schulphysik

Uranvorräte auf der Erde reichen bis zu 1000 Jahre
von Dr. Ludwig Lindner, Emslandstr.5, 45770 Marl,  7. 1. 2006
 

Uranvorräte auf der Erde

Die weltweite Verfügbarkeit des Urans beträgt
auch unter Berücksichtigung des weltweiten Kernenergieausbaues und den jetzigen Uranpreisen mehr als 100 Jahre.

Mit höheren zulässigen Kosten für die Gewinnung des Urans reicht es für mehr als 1000 Jahre.
Der Strom aus Kernenergie bleibt auch bei deutlichem Anstieg des Uranpreises immer noch wirtschaftlich weil der Uranpreis nur 5-10 % der Stromgestehungskosten ausmacht. Die Versorgungssicherheit mit Uran ist gut, die Uranerzvorräte liegen überwiegend in politisch stabilen Gebieten. Die Vorratshaltung des Urans ist leicht über viele Jahre machbar:
Uranbedarf Deutschlands ca. 4000 t Uran/Jahr.
Zum Vergleich:
Verbrauch an Steinkohle: 67 Mill. t/Jahr, Braunkohle 56 Mill. t SKE /Jahr.

Uranbedarf weltweit 2003: 68.000 t/Jahr
Beistellung aus Erzverarbeitung 2003: 35.163 t/Jahr = 52 %
Restliche Beistellung aus Abrüstung Atomwaffen 2003: ca.33.000 t/Jahr = 48 %
Beistellung aus Erzverarbeitung 2004: 40.251 t/Jahr

Lieferländer von Uranerz 2003:
Kanada: 30,5 %
Australien: 22,5 %
Weitere Lieferländer: Kasachstan, Niger, Rußland, Namibia, Usbekistan
Die Uranerzvorräte liegen überwiegend in politisch stabilen Gebieten.
(Uran ist ebenso häufig wie Zinn und Wolfram)

Uranpreis:
Wegen der Abrüstung von Atomwaffen war der Uranpreis über 10 Jahre von 1990 bis 2000 so niedrig, daß viele Minen geschlossen wurden und die Suche nach Lagerstätten auf ein Minimum zurückgefahren wurde. Aus diesem Grunde wurden auch Anlagen zur Urangewinnung aus Phophaterzen in Belgien und den USA geschlossen. Mit dem Rückgang des Angebotes aus Atomwaffen steigt die Urangewinnung aus Erzen wieder an.

2003: 26 US $/kg U
Mitte 2005: ca. 80 US $/kg Uran.
Kosten der Uranexploration: 1,5 US $/kg Uran
(beim Erdöl 300 x so hoch: 6 US $/barrel)
Urankostenanteil beim Strompreis: 5- 10 %.

Uranverfügbarkeit
Wie lange das Uran „reicht“ hängt vom Marktpreis ab, ebenso wie beim Erdöl und Erdgas, weil
ein höherer Marktpreis auch noch die Gewinnung aus schwierigeren Vorkommen ermöglicht.

Uranvorkommen und Abbaukosten Gestehungskosten Uranvorräte
US$/kg Uran weltweit

Bekannte Erzvorräte bis 80 4,6 Mill.t
Bekannte + vermutete Erzvorräte: bis 130 11,3 Mill.t
Weitere Uranvorräte: in Phosphaterzen 60-100 22 Mill. t
Im Meerwasser: ca.300 4 Mrd.. t

Daraus folgt die Verfügbarkeit von Uran:
2005 bei einem weltweiten Verbrauch von 68.000 t/Jahr:
bei einem Preis von bis 80 US$/kg Uran: 67 Jahre

2005 bei einem weltweiten Verbrauch von 68.000 t Jahr:
bei einem Preis von bis 130 US$/kg Uran: 166 Jahre
bei zusätzlicher Nutzung der Phosphaterze: 490 Jahre

Für 2030: wegen der Zunahme der weltweiten Kernkraftwerke
wird der Bedarf auf ca. 100.000 t Uran/Jahr ansteigen.
Bei einer angenommenen möglichen Nutzung des Urans aus
dem Meerwasser von 25 % = 1 Mrd t Uran: 10.000 Jahre

Eine weitere Verlängerung der Verfügbarkeit an Uran um 30 % ist durch Wiederaufarbeitung der abgebrannten Brennstäbe möglich, wie z.B. in La Hague /Frankreich und Nutzung des erzeugten Plutoniums.

Literatur:
1.http://www.framatome.de/anp/d/foa/anp/print/argumente/argumente_Uran_11_2005.pdf 
Argumente Energie-Unwelt-Gesellschaft: Wie lange reicht das Uran?
2. http://www.energie-fakten.de  Wie lange reichen die Uranvorräte?
3. Atomenergie: Uran für Jahrzehnte , Tagesspiegel 4.1.06

Anmerkungen zu den Uranvorräten

1) Geschätzte Gewinnungskosten aus Phosphaterzen ca. 60-100 US $/kg U
2) Gewinnungskosten aus dem Meerwasser in der Größenordnung von 300 $/kg U
3) Die IAEA (Internationale Atom-Energie Behörde) rechnet mit einer Zunahme der nuklearen Stromerzeugung bis 2030 um 19 –81 %. Andererseits wird bei dem neuen Kernkraftwerk vom Typ EPR, der jetzt in Finnland gebaut wird, mit einem 10-15 % besseren Wirkungsgrad gerechnet. Berücksichtigt man eine 50 % erhöhte nukleare Stromproduktion und 10 % besseren Wirkungsgrad, dann ergibt sich für 2030 ein weltweiter Uranbedarf von etwa 100.000 t Uran/Jahr.
4) In den heutigen Reaktoren wird nur etwa 1 % des bergmännisch abgebauten Urans zur Spaltung und damit zur Stromerzeugung genutzt. Durch Wiederaufarbeitung der gebrauchten Brennelemente (wie z.B. in La Hague in Frankreich) und Nutzung des gebildeten Plutoniums und des unverbrauchten Urans läßt sich die Ausbeute um bis zu 30 % steigern. Die Wiederaufbereitung von deutschen abgebrannten Brennelementen in LaHague wurde nicht nur wegen des sog. Atomkonsenses beendet, sondern auch weil das Natururan zu billig war.
5) Weitere enorme Potentiale an Kernbrennstoff bestehen beim Betrieb eines „schnellen Brüters“, in dem das Uran-238 (nicht spaltbar) in spaltbares Plutonium-239 umgewandelt wird. Der zu 90 % fertiggestellte Brüter in Kalkar wurde wegen ständiger neuer Behördenauflagen nicht in Betrieb genommen. In anderen Ländern wird das Brüterprojekt weiterverfolgt. Beim Einsatz des Brüters steigen die Vorräte um den Faktor 60, also die Reichweite von 10 000 auf 600 000 Jahre.
6) Neben Uran ist auch Thorium als Kernbrennstoff geeignet., das als Brutstoff im Hochtemperaturreaktor (HTR) genutzt wird. Aus Thorium-232 (zu 100 % im natürlichen Thorium enthalten) bildet sich daraus U-233, das ebenso wie Uran-235 als Kernbrennstoff geeignet ist. Ein solcher 300 MW- Hochtemperaturreaktor (Kugelhaufenreaktor) wurde 2 Jahre lang erfolgreich in Hamm-Uentrop betrieben und 1989 nach ständigen Kostensteigerungen durch neue ständige Behinderungen und Behördenauflagen im Jahr 1989 abgeschaltet. Die Weiterentwicklung des HTR erfolgt jetzt in Südafrika und China.
Thorium ist zu etwa 11ppm in der 16 km dicken Erdrinde enthalten. Der wichtigste Rohstoff für die Thorium-gewinnung ist der Monazitsand, der 3 –11 % Thorium enthält. Die größten Vorkommen sind in Südindien,
weshalb in Indien wahrscheinlich auch Thorium in Kernkraftwerken eingesetzt wird. Die sicheren Thorium-Reserven waren Anfang der 90er Jahre 1,3 Mill. t, zusätzlich vermutete Mengen 2,7 Mill. t. (Römpp Basis-Chemie-Lexikon 1999, S.2667).

von Dr. Ludwig Lindner


Anmerkung von Schulphysik.de:
Deutschland hat bis zur Wiedervereinigung gewaltige Mengen an Uran an die SU zwecks Kernwaffenproduktion geliefert.
Die umfangreichen Bergwerke, z.B. Schlema, wurden gewässert sind aber mittelfristig bei steigenden Preisen durchaus einsatzfähig. Erzgebirge, Thüringer Wald, Frankenwald.
Schulphysik
 

 "Stand-by-Schaltungen" abschalten, 
kein einziges Kraftwerk wird dadurch ersetzt!

Durch Vermeidung von Stand- by- Schaltungen sei
eine Abschaltungen von 2 Kernkraftwerken möglich.

von Dr. Ludwig Lindner, Emslandstr.5, 45770 Marl,  7. 1. 2006

Zusammenfassung:
Diese Behauptung ist falsch. Es sind etwa 2 % der Stromproduktion eines Kernkraftwerkes zu vermeiden, wenn die Stand-by-Schaltungen bei Nicht-Bedarf des Gerätes außer Betrieb genommen werden. Außerdem : Wie sollte man das realisieren? Bei vielen Geräten ist der Stand-by-Betrieb fest installiert. Sollen die Bürger immer nachts den Stecker rausziehen? Nur Traumtänzer glauben an wirksame Sparappelle.

Dazu folgende Überschlagsrechnungen:

1.) 2 große Kernkraftwerke mit 1.400 MW Leistung und 8.000 Stunden Jahresverfügbarkeit
(= 91 % ) produzieren im Jahr 2 x 11 Mill.MWh oder 22 Mrd kWh.

In Deutschland leben 82 Mill. Menschen oder auf 4 Personenhaushalte gerechnet rund
20 Mill. 4-Personenhaushalte.

Dann müsste jeder 4-Personenhaushalt im Jahr rund 1000 kWh an Stand-by-Strom verbrauchen.
Der durchschnittliche gesamte Stromverbrauch eines 4-Personenhaushaltes liegt bei etwa 3.500 kWh/a.
Dann müsste jeder 4-Personen-Haushalt rund 30 % seines Stromes durch Stand-by-Betrieb verbrauchen.
Das erscheint völlig unrealistisch, denn der größte Teil des Stromverbrauchs ist durch wärmeerzeugende Tätigkeiten im Haushalt, wie Waschmaschine, Geschirrmaschine,
Küchenherd, Wäschetrockner, Bügeln, Toaster, Mikrowelle usw. bedingt und nicht durch Unterhaltungselektronik.

2.) Die Stand-by-Leistung beträgt bei alten Geräten ca. 3 Watt, bei neuen Geräten ca. 1 Watt.

Bei dem oben zitierten 4 Personenhaushalt bedeutet dies mit einer Annahme von 3 Geräten
à 3 Watt pro Haushalt, die zu etwa 2/3 des Jahres im Stand-by-Betrieb laufen:
9 Watt x 2/3 von 8760 Stunden/Jahr = 52,560 Wattstunden pro Jahr oder rund 50 kWh/Jahr.

Nach den Erfahrungen zu Appellen an die Vernunft der Bürger (man denke nur an die Anschnall-
pflicht im PKW) sind vielleicht 20 % zu erreichen,

d.h. das Einsparpotential liegt bei max. 10 kWh/Jahr für einen 4-Personenhaushalt

bzw. bei 20 Millionen Haushalten in Deutschland bei max.200 Mill. kWh/Jahr

bzw. bei max. 200 Mill. kWh von 11 Mrd. kWh
= 2 % der Stromproduktion eines Kernkraftwerkes

von Dr. Ludwig Lindner, Emslandstr.5, 45770 Marl,  7. 1. 2006

Anmerkung von Schulphysik.de:
Stnd-by-Schaltungen sind nicht nur Luxus sondern schonen auch teuere Geräte. In einer Kosten-Nutzen-Kalkulation müsste der Wiederbeschaffungswert (und die damit verbundenen Energiekosten für Neugeräte) mit einbezogen werden. Dies macht den Vorschlag noch fragwürdiger.
Schulphysik

 

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