Rahmenbedingungen für Neubauten von Grosskraftwerken

2.4.4.1 Grundsätzliche und hier gewählte technische Optionen für Grosskraftwerke Mit dem sukzessiven Ende der Betriebsdauer der bestehenden Kernkraftwerke stellt sich auch die Frage nach dem Ersatz dieser Grosskraftwerke durch neue Grosskraftwerke auf der Basis konventioneller Brennstoffe. (Die Alternativen hierzu in Form dezentraler fossiler WKK-Erzeugung, neue erneuerbare Energien und Importe werden in der Arbeit ebenfalls behandelt, siehe Kap. 4) Der weltweite Kraftwerksmarkt stellt hierfür zahlreiche verschie-dene Typen zur Verfügung, von verschie-denen für die Schweiz aus heutiger Sicht vor allem Kern-kraftwerke und GaskombiKern-kraftwerke in Frage kommen. SteinkohleKern-kraftwerke werden der-zeit ausgeschlossen, da die Schweiz über keine „Kohle-Tradition“ verfügt und für den Brennstoff aufgrund der Entfernung zu den Weltmarkthäfen keine Logistik verfügbar ist.

Diese müsste erst aufgebaut werden, was auch angesichts der hohen CO2-Intensität von Kohlekraftwerken (750 g/kWh_el) und dem damit erzeugten Strom derzeit - auch aus Ak-zeptanzgründen - als unrealistisch erscheint. Für Braunkohlekraftwerke gilt ein ähnliches Argument, da diese aufgrund der vergleichsweise geringen Energiedichte des Brennstoffs und des damit verbundenen hohen logistischen Aufwands im Allgemeinen in der Nähe der Abbaugebiete gebaut werden. Nennenswerte Braunkohlevorkommen sind in der Schweiz derzeit nicht bekannt. Abgesehen davon ist Braunkohle noch CO2-intensiver als Steinkoh-le (je nach Kraftwerkstechnologie ohne CCS 950 g/kWh_el) und vor diesem Hintergrund in der traditionell CO2-freien Stromerzeugung der Schweiz auch aus Akzeptanzgründen ausgeschlossen werden. Grosskraftwerke auf der Basis von Erdölprodukten werden in Europa praktisch nicht mehr neu gebaut.

Kernkraftwerke (KKW) erzeugen derzeit in der Schweiz ca. 40 % des nachgefragten Stroms; ein Ersatz der bestehenden KKW durch neue KKW wird durch einige Akteure befürwortet.

Wie bereits erwähnt, wird für die Modellierungen bis 2035 in den entsprechenden Varian-ten der Kraftwerkstyp EPR (European Pressurized Water Reactor, Druckwasserreaktor) der Generation III / III+ unterstellt. Dieser wird in der Standardleistungsklasse 1'600 MW eingesetzt, als thermischer Wirkungsgrad werden 32 – 36 % angenommen, was eine Steigerung gegenüber den derzeit im Betrieb befindlichen Reaktortypen darstellt. Diesem Reaktortyp wird eine weiter verbesserte Betriebssicherheit zugeschrieben. Der Reaktortyp III / III+ verfügt nicht über die Eigenschaft der so genannten „inhärenten“ Sicherheit, mit der Kernschmelzunfälle zumindest theoretisch aufgrund der Betriebsweise ausgeschlos-sen werden können. Diese Eigenschaft wird erst dem Reaktortyp IV zugeschrieben, der bis 2030 voraussichtlich noch nicht serienreif sein wird [Streffer 2005]. Es wird damit ge-rechnet, dass KKW dieser Generation IV nicht vor 2040 in Betrieb gehen. Genauere Dis-kussionen verschiedener KKW-Typen finden sich u.a. in [Streffer 2005] sowie [PSI 2005].

Juli 2007 29 Prognos AG

Falls KKW - aus welchen Gründen auch immer – nicht in Frage kommen oder nicht ge-baut werden können, könnten Gaskombikraftwerke eine Option sein. Gas ist von den fos-silen Brennstoffen derjenige mit der geringsten CO₂-Intensität, und Gaskombikraftwerke verfügen aufgrund des kombinierten Gas- und Dampfprozesses über einen hohen Wir-kungsgrad von derzeit ca. 58 %, noch steigerungsfähig, so dass die CO₂-Intensität für neue Kraftwerke derzeit bei ca. 350 g/kWhel liegt. Gaskombikraftwerke haben derzeit eine Standardgrösse von ca. 400 MW, die sich in Zukunft (etwa ab 2015) auf eine Blockgrösse auf 550 MW erhöhen wird. Eine Erdgas-Infrastruktur ist grundsätzlich im Land vorhanden.

Für beide Kraftwerkstypen gilt, dass nach Möglichkeit auf eine bereits vorhandene gute Einbindungsmöglichkeit in das Hochspannungsnetz zugegriffen werden sollte. Ausserdem müssen Kühlmöglichkeiten vorhanden sein. Dies ist insbesondere bei den Kernkraftwer-ken mit hoher Leistung und Wirkungsgrad von 32-36 % zu beachten, da hier gesichert hohe thermische Leistungen weggekühlt werden müssen, falls keine Wärmenutzung er-folgen kann. Die bestehenden Standorte eignen sich daher vor allem für neue Anlagen.

Grosskraftwerke sind anspruchsvolle technische Bauwerke, die Bewilligungsverfahren durchlaufen müssen und in bestimmten Phasen Referendumsmöglichkeiten unterliegen.

Das BFE hat jeweils für Kernkraftwerke und Gaskombikraftwerke drei mögliche Varianten für den Verlauf der entsprechenden Verfahren durchgerechnet, die in Anhang D zu Band 5 im einzelnen dokumentiert sind. Als Rahmenbedingungen für die Modellrechnungen wurde jeweils die „mittlere“ der drei Varianten gewählt:

2.4.4.2 Bewilligungs- und Bauzeit für ein neues Kernkraftwerk

Das Bewilligungsverfahren umfasst nach dem neuen Kernenergiegesetz (KEG) auf Bun-desebene die folgenden drei Schritte:

ƒ Rahmenbewilligung

ƒ Baubewilligung

Betriebsbewilligung

Bei der Rahmenbewilligung muss der Gesuchsteller unter anderem nachweisen, dass er die radioaktiven Abfälle entsorgt. Die Erteilung der Rahmenbewilligung durch den Bun-desrat ist von der Bundesversammlung zu genehmigen. Das Referendum kann gegen diese Bewilligung ergriffen werden, womit die Stimmberechtigten für Genehmigung der Rahmenbewilligung das letzte Wort haben [BFE 2007].

Bei der durch das UVEK zu erteilenden Baubewilligung werden auch alle anderen Bewilli-gungen zusammengefasst. Die Betroffenen und der Standortkanton können gegen die Baubewilligung bis vor das Bundesgericht Beschwerde erheben. Nach Erhalt der Baube-willigung dauert der Bau des Kraftwerks ca. 5 Jahre. Nach dem Bau des Kernkraftwerks erfolgt das Betriebsbewilligungsverfahren. Auch hier können nach Kernenergiegesetz die Betroffenen und der Standortkanton bis vor Bundesgericht Beschwerde erheben [BFE 2007].

Unterstellt wird, dass sich die Planungs-, Bewilligungs- und Bauzeit auf ca. 20 Jahre be-läuft, so dass, beim Gesuch der Rahmenbewilligung in 2010, das Kernkraftwerk voraus-sichtlich erst in 2030 ans Netz gehen kann. Diese Ausgangslage ist in den Perspektiven zugrunde gelegt (siehe Figur 2-3).

Juli 2007 30 Prognos AG

2.4.4.3 Bewilligungs- und Bauzeit für ein neues Erdgas-Kombikraftwerk

Eine Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) ist für eine Anlage von mehr als 100 MW_th obli-gatorisch, wobei das kantonale Recht gilt. Die Abklärung der Einflüsse auf die Umwelt geht zum grössten Teil dem eigentlichen Baubewilligungsverfahren voran. Dann folgt ein kantonales Baubewilligungsverfahren mit öffentlicher Mitwirkung. Parallel zum Baubewilli-gungsverfahren erfolgt das PlangenehmiBaubewilli-gungsverfahren für die Gaszuleitung sowie für die Hochspannungsleitung [BFE 2006a]. Im Fall einer Kühlung des Dampfes des Kraft-werks mittels Flusswasser ist zusätzlich ein kantonales Konzessionsverfahren vorzuneh-men [BFE 2007].

Zudem muss in der Zeit der Verfahren zwischen der Betreibergesellschaft und dem Bund ein Vertrag verhandelt werden, welcher die CO₂-Kompensationsmassnahmen der Betrei-berin festlegt [BFE 2006b].

Nach Erhalt der Baubewilligung dauert der Bau des Kraftwerks ca. 24 Monate. Insgesamt beträgt die Planungs-, Bewilligungs- und Bauzeit bis zur Erteilung der Betriebsbewilligung ca. 6 Jahre.

Figur 2-3 Für die Perspektiven unterstellter Zeitbedarf zur Inbetriebnahme von Kernkraftwerken und Gaskraftwerken

Quelle: BFE 2007

Juli 2007 31 Prognos AG

2.5 Möglichkeiten und Grenzen der Methoden und