Uran – wo es zu finden ist und wie gross die Vorräte sind
Oberirdische Uran-Lagerstätte. Uran wird in oberirdischen und unterirdischen Lagerstätten abgebaut. Wichtigster Uran-Produzent ist Kanada.
Allgemein ist von einer Renaissance der Atomenergie die Rede. Weltweit sind über 30 Reaktoren im Bau und viele weitere in Planung. Wie lange reicht der Kernbrennstoff? Woher stammt Uran? Wie wirkt sich der Uranpreis auf den Strompreis aus?
Natururan
Die Mehrheit der heutigen Reaktoren verwendet zur Energieerzeugung Uran. Daneben gibt es auch Reaktorlinien, die auf der Verwendung von Thorium basieren. Uran, ein schwach radioaktives Schwermetall, ist auf der Erde fast überall zu finden.
In der Natur kommt Uran nicht als reines, gediegenes Metall vor, sondern wie Eisen als Verbindung bzw. Oxid. Über 200 Uranmineralien sind bekannt. Das als Pechblende bezeichnete Uranmineral Uraninit kommt auch in der Schweiz vor und ist bei Mineraliensammlern begehrt.
Pechblende – eines der wichtigsten Uran-Mineralien. Pechblende wird auch in der Schweiz gefunden. Das vorliegende Stück stammt aus dem Schwarzwald.
Der durchschnittliche Urangehalt in der Erdkruste liegt bei 2,7 Gramm pro Tonne. Uran kommt damit gleich häufig wie die Metalle Zinn und Wolfram vor. In den heute abgebauten Lagerstätten variiert die Uran-Konzentration zwischen 0,3 und 450 Kilogrammen pro Tonne. Uran fällt aber auch als Nebenprodukt bei der Düngerproduktion an: In vielen Phosphatlagerstätten ist Uran ein Begleitmineral, das bei der Herstellung von Dünger abgetrennt wird. Solchermassen gewonnenes Uran wird bereits heute als Kernbrennstoff eingesetzt. Weiter ist Uran in Spuren auch im Meerwasser enthalten. Für Uran gibt es ausser dem Einsatz als Brennstoff in Kernkraftwerken praktisch keine weiteren Verwendungsmöglichkeiten.
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Uran im Meerwasser
Uran kommt in gelöster Form auch im Wasser vor. Viele Mineral- und Tafelwasser aus Gebirgsregionen enthalten geringste Spuren von Uran, können aber bedenkenlos getrunken werden. Auch im Flusswasser und im Meer ist Uran zu finden. Die Uran-Konzentration im Meer ist aber um ein Vielfaches höher als die Urankonzentration in den Flüssen. Das Uran-Vorkommen im Meerwasser wird auf vier Milliarden Tonnen geschätzt.
Bereits heute kann Uran aus Meerwasser gewonnen werden. Aufgrund des heutigen Uran-Preises ist aus Meerwasser gewonnenes Uran aber noch nicht konkurrenzfähig. Sollte in Zukunft der Uran-Preis steigen, wird Uran aus Meerwasser an Bedeutung gewinnen.
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So wird Uran heute abgebaut
Heute wird Uran in Uranerz-Lagerstätten und als Begleitmineral von Phosphatlagerstätten gewonnen. Bei den meisten Uranerz-Lagerstätten handelt es sich um Vorkommen, die nahe an der Erdoberfläche liegen. Uran wird dort im Tagbau oder über das lokale Auswaschen mit entsprechenden Lösungsmitteln (in situ leach) gewonnen. Daneben wird Uran auch bergmännisch, d.h. in unterirdischen Minen, abgebaut. Die grössten Uran-Minen befinden sich in Kanada und Australien. Viele Uran-Minen sind umweltzertifiziert und damit verpflichtet, Massnahmen zum Schutz und zur Wiederherstellung der Natur umzusetzen.
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Uranvorkommen und ihre geopolitische Lage
Anders als Erdöl konzentriert sich Uran nicht auf einige wenige Regionen der Welt. Ganz im Gegenteil: Die heute genutzten Uran-Vorkommen verteilen sich auf viele Nationen. Berücksichtigt man dazu noch die riesigen Uran-Vorkommen im Meerwasser, kommt Uran praktisch auf dem gesamten Planeten vor.
Die grössten Uran-Produzenten sind Kanada und Australien. Uran wird auch in den USA, Südafrika, Namibia, Brasilien, Indien, China, Usbekistan, Kasachstan und Russland abgebaut. Bei vielen Uran-Produzenten handelt es sich um zuverlässige, politisch stabile Demokratien.
Die Kernenergie benötigt nur relativ geringe Mengen an Brennstoff. Wenige Transporte reichen, um den nötigen Brennstoff in die Schweiz zu bringen. Darüber hinaus befinden sich in den Kernkraftwerken Brennstoffreserven, die für bis zu zwei Jahre Stromproduktion ausreichen. Damit unterscheidet sich Kernenergie grundlegend von fossilen Brennstoffen – die Pflichtlager für fossile Brennstoffe in der Schweiz reichen nur für wenige Tage oder Wochen. Dank den Brennstoffreserven im Inland und der daraus resultierenden hohen Versorgungssicherheit wird Atomenergie oft als inländische Energieform bezeichnet.
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Uranreserven und ihre Reichweite
Neben den konventionellen Uranvorkommen können auch Phosphate und Meerwasser zur Urangewinnung herangezogen werden. Auf den Strompreis wirken sich steigende Uranpreise nur minimal aus: Die Rohstoffkosten machen gerade einmal fünf Prozent der Stromgestehungskosten aus. Die Ressourcen aus Phosphaten reichen für mehr als 500 Jahre. Wird Uran aus Meerwasser gewonnen, reichen die Uranvorräte für 80'000 Jahre. Diese Zahlen zeigen es deutlich: Uran ist zur Genüge vorhanden.
Und noch zwei wichtige Hinweise:
- Durch die Wiederaufarbeitung der gebrauchten Brennelemente können Uranressourcen noch besser genutzt werden. Die Schweiz hat zurzeit jedoch ein Moratorium für die Wiederaufarbeitung.
- Es gibt ein grosses technologisches Potenzial für die Entwicklung uransparender Reaktoren, und es kann davon ausgegangen werden, dass dieser technologische Fortschritt bei Kernkraftwerks-neubauten genutzt wird. Damit wäre die Reichweite der Uranreserven nach menschlichen Massstäben praktisch unbegrenzt.
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Uranpreis und Strompreis
Steigt der Preis für Erdöl, wird Heizen und Autofahren teurer. Und auch bei Gaskraftwerken schlagen sich steigende Gaspreise unmittelbar auf die Gestehungs- und damit auf die Stromkosten nieder: Der Preis für das Gas macht 70% an den Gestehungskosten aus.
Anders sieht es bei der Kernenergie aus: Uran ist gerade einmal mit fünf Prozent am Strompreis beteiligt. Bei den heutigen Gestehungskosten von vier bis fünf Rappen pro Kilowattstunde Atomstrom macht das Uran daran nicht mehr als 0,2 Rappen aus. Steigende Uranpreise schlagen sich deshalb nur geringfügig auf den Strompreis nieder. Ein Beispiel: Selbst wenn sich der Preis für Uran verfünffacht, steigen die Gestehungskosten lediglich um einen Rappen. Aufgrund dieser Tatsache können in Zukunft Uranvorkommen genutzt werden, die heute wirtschaftlich noch nicht interessant sind – ohne dass dabei der Strompreis wesentlich steigt.
Was sind die Stärken der Kernenergie? Was sind die Risiken und wie wird damit umgegangen? Das Input-Heft "Kernenergie" von 