Die Stromproduktion ist mit rund einem Drittel die grösste Quelle globaler CO2-Emissionen überhaupt. CO2-arme Stromproduktion gilt als der wichtigste Hebel für die Reduktion von Klimagasen. Viele Menschen auf der Erde leben in Armut und profitieren noch kaum von den Segnungen der Elektrifizierung. Steigender Wohlstand geht aber unweigerlich mit mehr Stromverbrauch einher.
Die Nachfrage nach Strom wird auf absehbare Zeit weiter wachsen. Es wird zu einer Klima-Schicksalsfrage, mit welchen Kraftwerken dieser Strom produziert wird. Eine Studie des MIT (The future of Nuclear Energy in a Carbon-Constrained World) hat verschiedene Szenarien untersucht, bei denen jeweils die zulässigen CO2-Emissionen vorgegeben sind. Dann wurde der wirtschaftlichste Kraftwerkspark ermittelt, einmal ohne Kernkraftwerke und einmal mit Kernkraftwerken. Die Quintessenz ist, dass eine Stromproduktion, die mit den globalen Klimazielen vereinbar ist (1g CO2/kWh) ohne Kernenergie ziemlich teuer wird (350$/MWh).
Der weltweite Durchschnitt der CO2-Emissionen bei der Stromproduktion beträgt gegenwärtig 500g CO2/kWh. Lässt man dies auch in Zukunft zu, werden weiterhin fossil befeuerte Kraftwerke, die mehr als 500g CO2/kWh ausstossen, den günstigsten und deshalb den grössten Anteil des Stroms produzieren. Um die 500g CO2/kWh trotzdem einhalten zu können, ist es nötig, etwa 25% des Verbrauchs mit erneuerbaren Energien bereit zu stellen – Wasserkraft wo vorhanden, meistens aber Windkraft und Photovoltaik. Falls gleichzeitig Kernenergie genutzt wird, sinkt der erforderliche Anteil der Erneuerbaren auf 20%.
Bei einer Einschränkung der CO2-Emissionen auf 100g/kWh lohnen sich als erstes entweder Abscheidungstechnologien (60% der Produktionskapazität) falls auf Kernenergie verzichtet wird. Lässt man Kernenergie zu, so wird diese einen Anteil von 40% erreichen. An der gesamten installierten Kraftwerkleistung, die für die Versorgung nötig ist, ändert sich noch wenig.
Geht man bei der Einschränkung der CO2-Emissionen ohne Nutzung von Kernenergie weiter (50 > 10 > 1g/kWh) steigt die erforderliche Kapazität von PV, Windkraft und Speichern dramatisch an. Falls Kernenergie genutzt werden kann, muss nur wenig Kraftwerkleistung zusätzlich installiert werden.
Das Beispiel für ein optimales 1g CO2/kWh Szenarium für Frankreich mag dies verdeutlichen: Ohne Kernenergie müsste eine Leistungskapazität von 786 GW installiert werden, aufgeteilt auf Wind/PV (ca. 70%), Speicherung (ca. 20%) und CO2-Abscheidungstechnologien (ca. 10%).
Dasselbe 1g CO2/kWh Szenarium mit Kernenergie kommt mit einer Leistungskapazität von 110 GW aus, aufgeteilt auf Kernenergie (65%), Wind/PV (10%), CO2-Abscheidungstechnologien (ca. 20%) und Speicherung (5%). Entsprechend günstiger sind die Gesamtkosten für die Stromversorgung.
Die MIT-Studie kommt zum Schluss, dass das weltweit steigende Bewusstsein für soziale, wirtschaftliche und Umweltrisiken eher für als gegen einen zunehmenden Kernenergieanteil am globalen Energiemix spricht. Es wird hervorgehoben, dass der kostengünstigere asiatische Weg beim Bau von Kernkraftwerken helfen wird, die Dekarbonisierung der Stromproduktion zu erleichtern. In Asien ist die Produktion von Strom mit Kernkraftwerken nur etwa halb so teuer (Gestehungskosten 50$/MWh) wie in Europa oder USA (100 $/MWh). Der Grund liegt im effizienteren Planungs- und Bauprozess in Asien, wo Serien von baugleichen tendenziell eher kleineren Reaktoren aufgestellt werden, während in Europa jedes Kraftwerk sozusagen ein Prototyp ist, an welchem während der Bauphase immer wieder wesentliche Änderungen vorgenommen werden.
