Nach Angaben von OECD-NEA [1] hat die Dynamik des Kernenergieausbaues global deutlich zugenommen. Viele Länder verlängern die Laufzeiten bestehender Kernkraftwerke, planen neue Großreaktoren oder investieren in die Entwicklung kleiner modularer Reaktoren (SMR). Laufzeitverlängerungen gelten als eine der kostengünstigsten und schnellsten Möglichkeiten, kohlenstoffarmen Strom bereitzustellen und gleichzeitig Zeit für den Bau neuer Anlagen zu gewinnen. Mit ein Grund für die Dynamik ist der wachsende Strombedarf durch Elektrifizierung, Digitalisierung und den Aufbau neuer Industrie.
Die OECD-NEA macht daher deutlich, dass der Neubau großer Kernkraftwerke weiterhin unverzichtbar bleibt. Ergänzend könnten SMR in Zukunft zusätzlich Einsatzmöglichkeiten eröffnen und den Ausbau beschleunigen. Entscheidend sei jedoch, dass alle verfügbaren Technologien parallel entwickelt und eingesetzt werden, um den steigenden Strombedarf zuverlässig decken zu können.
Im Hinblick auf den zunehmenden Kernkraftwerksbedarf stellt sich die Frage nach der Verfügbarkeit des Urans und inwieweit politische Unwägbarkeiten die Transportwege gefährden.
Nach Einschätzung der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) [2] besteht aus geologischer Sicht auf absehbare Zeit kein Mangel an Uran, sofern die Kernenergienutzung in einer Größenordnung bleibt, die den derzeitigen internationalen Ausbauplänen entspricht. Allerdings weist die BGR darauf hin, dass zwischen geologischer Verfügbarkeit, wirtschaftlicher Gewinnbarkeit und Marktversorgung unterschieden werden muss.
Uran-Vorkommen
Zu unterscheiden sind Uran-Reserven, das sind Vorkommen, die zu heutigen Kosten förderbar sind und Ressourcen über bekannte oder vermutete Vorkommen, deren Förderung derzeit noch nicht oder nur eingeschränkt wirtschaftlich ist. Nach BGR-Angaben gibt es:
- Wirtschaftlich gewinnbare Uranreserven (< 80 USD/kg U) von etwa 1,2 Millionen Tonnen Uran
- Globale Uranressourcen von etwa 12,5 Millionen Tonnen Uran
Die BGR betont, dass sich die Uranressourcen seit Jahren nur wenig verändern und weiterhin sehr groß sind. Die bekannten Ressourcen reichen weit über die heutigen Reserven hinaus. Steigende Uranpreise machen zusätzliche Lagerstätten wirtschaftlich nutzbar. Neue Explorationen kann weitere Ressourcen erschließen.
In den Weltmeeren sind schätzungsweise 4,5 Milliarden Tonnen Uran gelöst. Theoretisch reicht diese Menge aus, um den weltweiten Energiebedarf für Tausende von Jahren zu decken. Aufgrund der geringen Konzentration von nur etwa 3 Mikrogramm pro Liter ist die Gewinnung jedoch technisch äußerst anspruchsvoll, weitaus kostspieliger als geologisch gefördertes Uran und daher bislang nicht in Betracht gezogen worden.
Konzentration auf wenige Förderländer
Nach BGR stammen rund 85 % der weltweiten Förderung aus nur fünf Staaten, die in der folgenden Abbildung aufgeführt sind.
Die größten Uranförderländer 2022. Größte Einzelproduktionsstätte vor 2022 die kanadische Mine Cigar Lake mit 6.928 t U und einem Marktanteil von 14 %. Rangfolge nach Mengen in 1000 Tonnen (kt) Uran (WNA 2023c). Quelle: BGR [2]
Derzeitiger globaler Uran-Bedarf
Der globale Uranbedarf für die zivile Kernenergienutzung liegt derzeit bei knapp 70.000 Tonnen Uranoxid (U₃O₈) pro Jahr. Aufgrund der weltweiten Renaissance der Kernkraft und des Baus neuer Reaktoren (insbesondere in den USA, China und Indien) geht die World Nuclear Association (WNA) von einem Nachfragewachstum von fast 30 % bis 2030 aus.
Der jährliche Uranbedarf der Kernkraftwerke lag in den vergangenen Jahren zeitweise über der Minenproduktion, weil zivile und ursprünglich für militärische Zwecke geplante Lagerbestände für die Stromproduktion eingesetzt wurden.
Reichweite der Uran-Vorkommen
Aus den BGR-Angaben lässt sich grob ableiten, dass bei heutiger Fördermenge die Uran-Reserven ungefähr 20 Jahre reichen, die gesamten bekannten Ressourcen für über 200 Jahre. BGR warnt allerdings ausdrücklich davor, die statistischen Reichwerten überzubewerten. In der Praxis verändern sich situationsbedingt die Uranpreise, Explorationserfolge, Fördertechnik, Nachfrage und Wiederaufarbeitung/Recycling abgebrannter Brennelemente fortlaufend, so dass die tatsächlich verfügbare Menge dynamisch wächst oder schrumpft.
Unter Einsatz von Brutreaktoren ließe sich eine 60-fach größere Ausnutzung des Urans erreichen. Dabei wird das nicht spaltbare Uran 238 durch Kernreaktionen in spaltbares Plutonium 239 umgewandelt, das anschließend als Kernbrennstoff verwendet wird. Brutreaktoren werden derzeit in Russland, Indien und China eingesetzt.
Politische Rahmenbedingungen
Versorgungspolitisch liegen die größeren Herausforderungen derzeit weniger in einer Verknappung des Rohstoffs als in der Konzentration der Förderung und der Verarbeitung auf wenige Länder sowie in geopolitischen Abhängigkeiten. In wieweit dauerhafte politische Stabilität mit den Lieferländern besteht, lässt sich nicht vorhersagen. Seit Jahren und gegenwärtig jedenfalls bestanden/bestehen keine Uran-Lieferprobleme mit den genannten Lieferländern.
Quellen