Natürlich verringert Kernenergie den CO₂-Ausstoß!

Eine kürzlich erschienene Studie von Benjamin K. Sovacool legt den Schluss nahe, dass ein höherer Kernenergie-Anteil nicht zu einer CO₂-Reduktion führe. Das ist Unsinn, weil die Arbeit einen völlig ungeeigneten Parameter für den Vergleich heranzieht.

Benjamin K. Sovacool ist in der Debatte um die Kernenergie kein Unbekannter. Mehrere Studien des Professors für Energiepolitik zum Unfallrisiko unterschiedlicher Energieträger oder den CO₂-Emissionen pro Kilowattstunde haben bereits in der Vergangenheit das Aufsehen von Gegnern wie Befürwortern der Technologie gleichermaßen erregt. Auch die jüngste Publikation, die unter dem Titel »Differences in carbon emissions reduction between countries pursuing renewable electricity versus nuclear power« im Fachjournal Nature Energy erschienen ist, bietet einiges an Zündstoff: Neben dem gewohnt negativen Framing der Kernenergie weist sie einen äußerst schwerwiegenden methodischen Mangel auf.

Für besondere mediale Aufmerksamkeit hat vor allem eine These gesorgt: Die Nutzung der Kernenergie trage nicht zu einem geringeren CO₂-Ausstoß bei. Bei erneuerbaren Energien sei dies dagegen schon der Fall.

Gesicherte versus ungesicherte erneuerbare Energien

Eine wichtige Vorbemerkung: Unter erneuerbare Energien fallen nicht nur die Solar- und Windenergie, sondern auch die Wasserkraft. In manchen Teilen der Welt ist der Strom weitgehend CO₂-frei, weil Wasserkraftwerke das stabile Rückgrat der Versorgung bilden. Dieser Energieträger lässt sich vielerorts jedoch nur sehr begrenzt ausbauen. Das, was einem Land wie Deutschland an Wasserkraft fehlt, kann es nicht ohne Weiteres durch Wind- und Solarenergie ersetzen. Denn wenn nicht genug Wind weht und die Sonne nicht scheint, müssen heute oftmals fossile Kraftwerke als Backup zum Einsatz kommen – eine CO₂-intensive Praxis. In Echtzeit lässt sich das etwa in der ElectricityMap beobachten. Deshalb ist es zumindest fragwürdig, die gesicherte Wasserkraft und die variable Solar- und Windkraft für die Analyse in der gleichen Kategorie zusammenzufassen.

Reiche Länder haben höhere Emissionen – nicht wegen, sondern trotz Kernkraft

Aber viel wichtiger: Die Schlussfolgerung, Kernenergie habe keinen Einfluss auf die CO₂-Emissionen, lässt die Studie gar nicht zu.

Die Analyse von Sovacool et al. untersucht den statistischen Zusammenhang zwischen dem Kernenergie-Anteil und den CO₂-Emissionen pro Kopf eines Landes. Der CO₂-Ausstoß pro Kopf ist hierfür jedoch ein ungeeignetes Maß, weil der Stromsektor weltweit nur rund 25 % der gesamten CO₂-Emissionen ausmacht. Somit ist es möglich, dass ein Staat dank der Kernenergie erfolgreich die Emissionen im Stromsektor gesenkt hat, dafür aber die Einwohner beispielsweise übermäßig oft mit dem Flugzeug fliegen. Damit »überlagert« ein anderer Zusammenhang (nämlich die Wirtschaftskraft) das Ergebnis. Dieses Phänomen wird in der Statistik als Confounder bezeichnet.

Eine einfache Lösung bietet sich an, um dieses Problem zu umgehen: Anstelle des CO₂-Ausstoßes pro Kopf ist entscheidend, wie CO₂-intensiv eine Kilowattstunde Strom erzeugt wird. Diese Variable hat den Vorteil, dass das Ergebnis unabhängig vom restlichen Energieverbrauch ist. Und dann ergibt sich ein vollkommen anderes Bild, wie Diagramm 1 zeigt: Je höher der Kernenergie-Anteil, desto klimafreundlicher ist der Strom in einem Land.

Diagramm 1: Wie verhalten sich der Kernenergie-Anteil und der CO₂-Ausstoß eines Landes zueinander? Die Datenpunkte entsprechen den »Nuclear Countries« in der Originalarbeit. Die CO₂-Emissionen pro kWh entsprechen dem Emissionsfaktor der Internationalen Energieagentur (IEA) für das Jahr 2011. Das Bestimmtheitsmaß (R²) von 0,28 würde laut den Maßstäben der Autoren der Studie sogar auf einen »strong effect« hindeuten. Auch in der Analyse von Sovacool et al. ist die CO₂-Reduktion statistisch signifikant, sobald sie um den Einfluss des BIPs korrigiert wird (Schritt 4 in der Originalarbeit).

Arme Länder haben niedrige Emissionen – und Wasserkraft

Doch warum gibt es der Studie zufolge einen Zusammenhang zwischen dem Anteil erneuerbarer Energien und dem CO₂-Ausstoß pro Kopf? Der Grund hierfür ist ebenfalls im Confounder Wirtschaftskraft zu suchen, der alles überlagert. In die Statistik fließen viele Entwicklungsländer ein, deren CO₂-Emissionen naturgemäß sehr niedrig sind. So kommt etwa die Demokratische Republik Kongo mit 99,9 % Wasserkraft laut der Weltbank auf phänomenal niedrige 0,026 Tonnen CO₂ pro Kopf. Das hängt jedoch in erster Linie mit der grassierenden Armut zusammen.

Die Autoren haben Kritik an ihrer Vorgehensweise bereits vorausgeahnt und begründen die Wahl der CO₂-Emissionen pro Kopf folgendermaßen:

“… some may question a focus on national carbon emissions rather than looking at subsectors or emissions reductions. However, national-level emissions give more complete pictures of trends and accord better with this key locus of policymaking.

»… einige mögen einen Fokus auf nationale CO₂-Emissionen in Frage stellen, anstatt Teilsektoren oder Emissionsreduktionen zu betrachten. Emissionen auf nationaler Ebene vermitteln jedoch ein vollständigeres Bild von Trends und entsprechen besser diesem zentralen Augenmerk der politischen Entscheidungsfindung.«

Dieses Argument ist jedoch nicht stichhaltig. Im Energiesystem der Zukunft wird dem Stromsektor eine Schlüsselrolle zukommen, wenn Elektroautos aufgeladen werden müssen, grüner Wasserstoff gefragt ist und mit Wärmepumpen beheizt wird. Dafür ist entscheidend, dass jede Kilowattstunde Strom möglichst sauber erzeugt wird. Ein alleiniger Fokus auf den CO₂-Ausstoß pro Kopf würde hingegen den Fehlschluss zulassen, dass ein Energiesystem wie in der Demokratischen Republik Kongo für die ganze Welt erstrebenswert ist.

Quellen


Martin Knipfer studiert Geoinformatik in München. Er war zuvor bei einem energiewirtschaftlichen Forschungsinstitut tätig.

2 Gedanken zu „Natürlich verringert Kernenergie den CO₂-Ausstoß!

  1. “Ein alleiniger Fokus auf den CO₂-Ausstoß pro Kopf würde hingegen den Fehlschluss zulassen, dass ein Energiesystem wie in der Demokratischen Republik Kongo für die ganze Welt erstrebenswert ist.” – genau das ist das Ziel der “degrowth”-Fraktion. Kernkraft ermöglicht billige Energie, billige Energie ermöglicht Wachstum, Wachstum ermöglicht Wohlstand, Wohlstand erlaubt böse Dinge wie Flugreisen, eigenes Auto, Antibiotika, Impfungen… würde die ganze Welt nur aus “Demokratischen Republiken” und “Volksrepubliken” bestehen, müsste sich niemand mehr Sorgen um CO2 machen, weil die Leute alle schon genug andere Sorgen hätten.

  2. Ein weiterer Fehler in der Studie von Sovacool scheint mir ein klassischer Korrelation-Kausalität-Fehlschluss zu sein:

    Er spricht wohl von einem beobachtbaren crowding out-Effekt, dass Länder nicht gleichzeitig Atomkraft und erneuerbare Energien ausbauen. Die Beobachtung mag stimmen, aber der Schluss, das eine würde das andere verdrängen, ist fragwürdig:

    In Deutschland ist ja genau das durch den Atomausstieg passiert (Atom runter, Sonne/ wind rauf). Die Verdrängung ist also die Folge politischer (Fehl-)Entscheidungen. Mithin kann man aus solchen beobachteten Effekten auch keine politischen Handlungsempfehlungen ableiten, das wäre ein Zirkelschluss. Hätte die rot-grüne Regierung 1998 klimapolitisch und nicht ideologisch gehandelt und statt eines Atomausstiegs einen Kohleausstieg beschlossen, hätte man ganz andere Effekte gesehen.

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