Lastfolgefähigkeit deutscher Kernkraftwerke. Monitoring

Abstract

Wie flexibel können Kernkraftwerke betrieben werden? Ist ihr Betrieb kompatibel mit hoher fluktuierender Einspeisung durch erneuerbare Energien? Zu diesen Fragen wurde ab 2010 in Politik, Wissenschaft und der Öffentlichkeit eine kontroverse Debatte geführt. Anlass war das Energiekonzept der damaligen Bundesregierung, das eine Laufzeitverlängerung der deutschen Kernkraftwerke vorsah. Vor diesem Hintergrund wurde das TAB 2010 beauftragt, den Stand der wissenschaftlichen Kenntnisse und der aktuellen Debatte aufzuarbeiten und prägnant zusammenzufassen. Die Katastrophe in Fukushima im Frühjahr 2011 und die darauf folgenden Umwälzungen des deutschen Energiesystems haben die Priorität dieser Untersuchung erheblich geschmälert und den ursprünglichen Zeitplan obsolet werden lassen. Dennoch sind die Ergebnisse immer noch interessant: Zum einen sind die hier vorgelegten Analysen zu den Anforderungen, die ein dynamischer Ausbau fluktuierender Erzeugung von erneuerbaren Energien an den konventionellen Kraftwerkspark stellt, immer noch hochrelevant. Zum andern stellen sich die hier untersuchten Fragen in anderen Ländern (z. B. Frankreich, England) mit hoher Dringlichkeit. Inhalt Zusammenfassung 7 I. Einleitung 15 II. Technische und betriebliche Flexibilität deutscher Kernkraftwerke 23 1. Grundlagen 23 2. Praktische Erfahrungen mit dem Lastfolgebetrieb deutscher Kernkraftwerke 30 3. Parametrisierung der Flexibilität deutscher Kernkraftwerke 32 III. Modellgestützte Analyse 35 1. Methodik 35 2. Annahmen 40 2.1 Rahmendaten 40 2.2 Bedeutung der Modellierungsbeschränkungen 46 3. Szenarien 48 4. Ergebnisse 50 4.1 Abregelung erneuerbarer Energien 50 4.2 Veranschaulichung des Kraftwerkbetriebs 51 4.3 Erzeugungsmix 54 4.4 Betrieb der Kernkraftwerke 56 4.5 Abregelung EE für verschiedene Szenarienannahmen 59 4.6 Fazit 63 IV. Kompatibilität einer Laufzeitverlängerung von Kernkraftwerken mit den EE-Ausbauzielen (Thesen) 65 V. Internationaler Vergleich 71 VI. Ökonomische Aspekte 81 1. Grundsätzliches 81 2. Betriebs- und volkswirtschaftliche Effekte 86 3. Auswirkungen auf Investitionen 89 VII. Sicherheitsaspekte (Thesen) 97 Literatur 105 1. In Auftrag gegebenes Gutachten 105 2. Weitere Literatur 105 Anhang 110 1. Abbildungen 110 2. Tabellen 112 3. Vergleich der Grundannahmen mit aktuellen Arbeiten 11