Uran eine strahlende Zukunft?

Im Jahr 1789 wurde Uran erstmals aus dem Mineral Pechblende isoliert. Federführend dabei war der Apotheker und Professor für Chemie Heinreich Klaproth (1743-1817). Benannt wurde Uran nach dem im Wortstamm gleichen Planeten Uranus, welcher bereits 8 Jahre zuvor von Friedrich Wilhelm Herschel 1781 entdeckt wurde. 

 

Die Bekanntgabe der Entdeckung von Uran wurde vor der Preußischen Akademie der Wissenschaften in Berlin. Zuerst wurde der Name seiner Entdeckung als Uranit benannt und später 1790 in Uranium umbenannt. Das Erz der Entdeckung, welches Klaproth analysierte, stammte aus einem Bergwerk in der Nähe von Johanngeorgenstadt in Sachsen. Die Erzprobe wurde stark erwärmt und mit Säure behandelt, dabei entstand ein schwarzes Pulver. Dieses nannte Klaproth Uran.

Was ist Uran?

Uran ist ein sogenanntes Actinoid und besitzt die Ordnungszahl 92. Uran ist das einzige schwere (sehr dichte) Element, das Mengenmäßig am meisten auf der Erde vorkommt. Alle seine Isotope sind radioaktiv. Es besteht zu 99,3% aus dem Isotop U-238 und zu 0,7% aus U-235.

Isotop Uran 238 & 235

Nur U-235 ist neben dem selten Vorkommenden Isotop Pu-239 für Kernspaltungen geeignet und wird als Energieträger in Atomkraftwerken genutzt. Da U-235 im Vergleich zu U-238 sehr leicht spaltbar ist, wird es für Kernreaktoren zur Anreicherung verwendet. Als Isotop wird allgemein jede radioaktive Atomsorte bezeichnet. Diese beiden natürlichen Isotope bezeichnet man als sogenannte Alpha-Strahler, da beim radioaktiven Zerfall eine ionisierende Strahlung von Helium-4-Atomkernen (Alphateilchen) ausgeht.

Wie sieht Uran aus?

Das natürliche Element Uran ist ein Schwermetall, welches sehr weich ist und eine silbern glänzende Oberfläche aufweist. Doch ist das Aussehen von Uran sehr ambivalent. Je nach Vorkommen und Verarbeitungsgrad können viele verschiedene Farbvariationen auftreten. Nachfolgend sind einige Möglichkeiten des Aussehens von Uran abgebildet.

Aussehen Uran 1.jpg

Bild 1: Pechblende (Uraninit) mit orangen und gelben Verwitterungen

Bild 2: Uranerz in seiner natürlichen Form als Vorkommen im Gestein

Aussehen Uran 2.jpg
Aussehen Uran 3.jpg

Bild 3: Yellow-Cake auch „gelber Kuchen“ besteht aus verschiedenen Uranoxidverbindungen und ist eine Vorstufe bei der Uranaufbereitung.

Aussehen Uran 4.jpg

Bild 4: Das Uran als Metall mit seiner typisch silbrig glänzenden Oberfläche

Halbwertszeit Uran

Unter dem Begriff Halbwertszeit versteht man die Halbierung von radioaktiver Strahlung. Dabei zerfällt in dieser Zeit die Hälfte aller instabilen Atome. Besonders Uran-238 weist eine sehr lange Halbwertszeit von 4,46 Milliarden auf. Aus diesem Grund ist das Schwermetall noch so häufig auf der Erde vorhanden. Uran-235 dagegen besitzt lediglich eine Halbwertszeit von 703 Millionen Jahren.

Energiedichte von Uran

Die Energiedichte von Uran ist eine der höchsten aller bekannten Elemente. Sie gibt an wie viel Energie in einer bestimmten Masse vorhanden ist. In der Physik wird in diesem Zusammenhang die Einheit Joule pro Kilogramm verwendet.

 

Um das einmal in einen vorstellbaren Kontext zu bringen, sollen ein paar Beispiele diese extrem hohe Energiedichte von Uran veranschaulichen. Mit der Spaltung vom einem Kilogramm Uran können etwa 24.000 MWh Strom erzeugt werden. Das sind 24 Millionen KWh. Ein Haushalt mit 3 Personen benötigt circa zwischen 2000-2500 KWh pro Jahr. Durch die Energiefreisetzung von 1 Pfund Uran in einem Leichtwasser-Reaktor kann eine Glühbirne 64 Jahre betrieben werden. In einem Schwerwasser-Reaktor (andere Kühlmittel) brennt gleiche Birne 1.910 Jahre!

Uranvorkommen und Entstehung

Wie entsteht Uran?

Wie alle Elemente ist Uran aus dem Urknall hervorgegangen. Doch zunächst entstanden lediglich leichte Atome wie Wasserstoff und Helium. Die schweren Atome wurden erst in Milliarden  Jahren durch Fusionsprozesse gebildet.

 

Es gibt hier zwei zentrale Theorien zur Entstehung der schweren Atome wie Uran. Zum einen der s-Prozess (slow neutron capture, Kern fängt Neutron ein) und einem schnelleren r-Prozess (rapid neutron capture, Kerne nehmen mehrere Neutronen auf einmal auf). Diese Elemente zerfallen sehr schnell zu neutronenreichen und stabilen Kernen oder zu instabilen langlebigen  Isotopen wie Plutonium oder Uran. Der r-Prozess benötigt einen extrem großen Neutronenfluss und läuft so schnell ab, dass er nur bei einer Supernova oder beim Verschmelzen von zwei Neutronensternen zu realisieren ist.

Die größten Uran Vorkommen und Förderer weltweit

Wie eingangs erwähnt kommt das Element Uran auf der Erde relativ häufig vor. Die größten Vorkommen und Reserven fallen dabei auf Australien, Kanada und Kasachstan. Dennoch ist zu beachten, dass die Angabe der Uranreserven keine gesicherten Abgaben darstellen. Es gibt weltweit noch viele nicht erkundete Gebiete, welche je nach dem Marktpreis von Uran erschlossen werden könnten. Zudem gibt es weitere Fortschritte in der Technologie zur Förderung und Erschließung neuer Uran-Lagerstätten. So sind die Vorkommen zum Teil noch nicht wirtschaftlich abbaubar, aber können bei steigenden Uranpreisen weiter erschlossen werden.

So ist davon auszugehen, dass bei einem Preis von 130 Dollar je Kilogramm Uran die derzeitigen konventionellen Vorkommen inklusive der Reserven etwa 60 Jahre lang halten. Bei einer angenommenen Verdopplung des Preises kommen neue Vorkommen zur Erschließung hinzu, die heute einen zu großen Aufwand/ Nutzen haben. Laut Angaben der OECD würden diese Reserven um die 130 Jahre reichen. In diese Rechnung fließen noch die nicht entdeckten und vermuteten Reserven mit ein. Dabei würden sich die Reserven noch einmal um mindestens 100 Jahre verlängern.

Uranreserven.jpg

Schaut man jetzt auf die Länder mit der höchsten Förderung wird sehr deutlich, dass lediglich 5 Länder für 80 Prozent der Uran-Förderung verantwortlich sind. Australien hat zwar die größten Reserven inne, jedoch steht Kasachstan mit über 40 Prozent der jährlichen Uranförderung ganz oben. Dahinter Kanada, Australien, Namibia und der Niger.

Uranförderer.png

Ebenfalls ein sehr interessanter Aspekt ist die Aufschlüsselung der größten Uran-Minen weltweit. So waren im Jahr 2018 lediglich 10 Minen für 50 Prozent des Outputs an Uran verantwortlich. Doch die mit Abstand größte Mine ist die Cigar-Lake Mine von Cameco im kanadischen Saskatchewan. Diese hatte einen Anteil von 13 Prozent. Auf dem zweiten und dritten Platz folgten die Länder Australien und Namibia mit jeweils 6 Prozent.

Produktion Uran.png

Die Uranvorkommen bestehen zudem immer aus einem Verbund von sauerstoffhaltigen Mineralien. Dabei sind bereits über 230 verschiedene Mineralzusammensetzungen bekannt. Die durchschnittlichen Gehalte von Uranlagerstätten betragen zwischen 0,3 bis 20 Prozent. Meist kommt es als Tri-Uranoctoxid (U-3O8) im Boden vor. Die höchsten je gefundenen Lagerstätten wiesen Konzentrationen von mehr als 70 Prozent U-308 auf.

Uranlagerstätten können in verschiedenen Varianten vorliegen, von  magmatischen  hydrothermalen bis hin zu sedimentären Typen. Die höchsten Gehalte treten dabei in sogenannten Diskordanzen auf. Darunter versteht man winkelige oder unregelmäßige aufeinanderliegende Gesteinsschichten.

Uranabbau und Methoden

Bei der Förderung von Uranerz kommen zwei unterschiedliche Verfahren zum Einsatz. Der Uranabbau wird entweder konventionell in Form eines:

  1. offenen Tagebaus (open-pit)

  2. unterirdischer Abbau (underground) oder

  3. mit In-Situ-Laugung (in-situ-recovery- (ISR) betrieben

Die Art und Weise der Erzgewinnung ist abhängig von den Eigenschaften des zugrunde liegenden Erzes. Dabei spielen die Tiefe, Form, Gehalt, Tektonik und die Zusammensetzung des anliegenden Bodens eine wichtige Rolle.

Der Großteil des Urans wird per underground-mining gewonnen und über Rampen, Schächte, oder Wendeln zu Tage gefördert. Die größten Probleme bei dieser Methode stellen eindringendes Grubenwasser und die Bewetterung (Luftversorgung) dar. Welche Form jedoch schlussendlich zum Einsatz kommt hängt von wirtschaftlichen Faktoren ab. Beim unterirdischen Abbau können Uranerze gezielt abgebaut werden und es fällt viel weniger Abraum als im open-pit Betrieb an.

Der offene Tagebau  wird bevorzugt bei sehr flachen und großen Mineralisierungen angewandt. Dadurch kann kostengünstig mit Großgeräten ein Abbau des Erzes erfolgen. Zudem haben die heutigen open-pit Projekte eine Tiefe bis zu 1.000 Meter und können im Durchmesser teilweise mehrere Kilometer erreichen. Der Nachteil sind die zum Teil sehr großen Mengen an Material was bewegt werden muss und gegebenenfalls muss das Grundwasser permanent abgepumpt werden. Jedoch sind die technischen Ausstattungen (Elektrik, Licht, Luftsysteme) nicht notwendig.

Bei der Förderung mittels In-Situ-Laugung werden die uranhaltigen Erze über eingebrachte Bohrungen mit Hilfe von Wasser, CO2 und Sauerstoff aus dem Gestein gelöst und über Recovery Wells zur Oberfläche befördert. Die Flüssigkeit wird dann zur Verarbeitung in spezielle Trennsysteme gepumpt und das Uranerz extrahiert. Dieses komplett unterirdische Verfahren benötigt einen Bruchteil an Kosten und kann ohne viel Aufwand betrieben werden. Es fallen keine Abraumhalden wie beim open-pit Betrieb an und es werden keine Schwermetalle oder Cyanide für Ablaufbecken benötigt. Zudem können die Flächen nach der Gewinnung noch problemlos landwirtschaftlich genutzt werden. Aus Kasachstan stammen etwa 25 Prozent des Urans aus ISR-Minen.

Kernspaltung von Uran

Zur Energiegewinnung ist es notwendig Uran physikalisch zu zerlegen. Dies geschieht mit der sogenannten Kernspaltung. Dabei zerfällt ein großer Atomkern in zwei kleinere Kerne und setzt dadurch außerordentliche Energiemengen frei. Bei dieser Kernreaktion sind sowohl Protonen als auch Neutronen beteiligt. Protonen und Neutronen werden auch als Nukleonen bezeichnet. Die beiden haben in etwa die gleiche Masse. Zusammengehalten werden sie durch die Kernkraft.

Bei der Kernspaltung von Uran handelt es sich um eine induzierte Spaltung, d.h. dass der Atomkern mit Neutronen beschossen wird und es durch diesen Prozess zu einem angeregten Zustand innerhalb des Atoms kommt. Wie eingangs beschrieben eignet sich lediglich Uran-235 zur Nutzung von Kernenergie. Es besitzt 235 Nukleonen, davon sind 143 Neutronen und 92 Protonen.

Die Besonderheit von Uran-235 ist, dass es sich beim Hinzufügen eines Neutrons in zwei leichtere Spaltprodukte teilt. Zunächst bildet sich in einem Zwischentritt das Isotop U-236, welches sich in einem hochenergetischen Zustand befindet. Durch die Instabilität von U-236 gibt es seine Energie in Bruchteilen einer Sekunde wieder an die zwei anderen Kerne ab. Die entstandenen Spaltprodukte sind jedoch beide positiv geladen und stoßen sich sofort extrem schnell ab.

Kernspaltung.jpg

Durch diesen Effekt der Bewegungsenergie entsteht die Wärme, welche von den Kernkraftwerken als Energie genutzt wird. Etwa 90 Prozent der der Energie werden dabei in Wärme umgesetzt, die restlichen 10 Prozent sind in der Radioaktivität der zwei Spaltprodukte gebunden.

Neben den beiden neuen Kernen entstehen ebenfalls 2 bis 3 neue Neutronen, welche für eine Kettenreaktion genutzt werden können. Damit sich ein Neutron wieder an einem U-235 Kern anlagert, müssen besondere Geschwindigkeiten erreicht werden. Je kleiner die Geschwindigkeiten der Neutronen, desto höher ist die Chance für eine Anlagerung. Diese werden mittels Moderatoren auf die notwendige thermische Geschwindigkeit herunter geregelt.

Atomenergie wird als zukünftige Energiequelle unverzichtbar!

Die Staaten haben sich verpflichtet bis 2030 etwa 55 Prozent weniger Treibhaus-Emissionen freizusetzen. Dadurch soll eine Kohlenstoffdioxideinsparung stattfinden, um das Klima der Erde positiv zu beeinflussen.

 

Zudem haben sich die EU dem Green Deal verschrieben und möchte bis 2050 eine Netto-Null-Emission auf dem europäischen Kontinent erreichen. Dazu gehören der Einsatz von Elektrofahrzeugen, Windrädern und Solaranlagen. So steigt Deutschland früher aus der Kohlekraft aus und schaltet im Jahr 2022 seine kompletten Atomkraftwerke ab. Doch auf der anderen Seite sehen wir in Japan, das zur Erreichung dieser Ziele die Atomkraft eine wesentliche Rolle spielt. Ohne diese kann das Klimaabkommen in keinster Weise umgesetzt werden. So hat Japan beschlossen 27 seiner 36 noch funktionsfähigen AKW´s wieder an das Netz zu nehmen.

 

Die Begründung liegt an der kontinuierlichen und stetigen Versorgung von Strom, welche durch erneuerbare Energie nicht zu gewährleisten ist.

Steigender weltweiter Energiebedarf

Die derzeitige Energieversorgung der Welt beruht auf fossilen Brennstoffen wie Erdgas, Kohle und Erdöl. In der Gesamtbetrachtung decken wir zu 81,2% unserer Primärenergie-Versorgung mit diesen 3 konventionellen Rohstoffen ab.

 

Durch die Bereitstellung von billiger Energie kann ein Zusammenhang zur Entwicklung der Bevölkerungsanzahl geschaffen werden. Denn ohne die Bereitstellung von ausreichend Wärme- und Heizenergie, hätte sich die Menschheit nicht so rasch entwickeln können. Durch die Industrialisierung und die Nutzung von Kohle als Primärenergielieferant kam es zeitgleich zu einem Anstieg der Bevölkerungszahlen. Die stetige Weiterentwicklung des Energiesektors ermöglichte später die Nutzung von Erdöl und die anschließende Nutzbarmachung von Erdgas zur Energieerzeugung. Durch die Einführung und Durchsetzung des „Green Deals“ ist eine Agenda zur Reduzierung von CO2 losgetreten wurden.

 

Demzufolge sollen alle konventionellen Möglichkeiten (fossilen Brennstoffe) zur Energiegewinnung untersagt und sollen langsam reduziert werden. In der Projektion sehen wir einen stetig steigenden Bedarf an Energie. Die drei Hauptkomponenten von heute auf morgen zu kompensieren, scheint doch schon sehr ambitioniert.

Anteil Energie.png

Anteil der Kernenergie nach Ländern weltweit

Weltweit waren 2020 insgesamt 442 Atomkraftwerke in Betrieb und circa 11% der zur Verfügung stehenden Energie wird derzeit durch Atomkraft gedeckt. Rein in der Anzahl gemessen haben die USA zwar die meisten Reaktoren, jedoch prozentual gesehen haben die Franzosen mit mehr als 70% klar die Nase vorn, was die Energiegewinnung durch Atomkraft anbetrifft. Hinter Frankreich mit der prozentual höchsten Nutzung von Atomkraft zur Energieerzeugung kommen die Ukraine und Schweden mit gut 43 Prozent.

Atomkraft weltweit.jpg

Die Top 3 Länder mit den meisten betriebsfähigen, sowie in der Bau- und Planungsphase befindlichen Reaktoren sind die USA, China und Russland. In Europa ist Frankreich der führende Staat in Sachen Atomenergie. Dort fällt jedoch auf, dass keine Reaktoren in der Planungsphase stehen.  Jedoch steht China auch gemessen in seiner großen Bevölkerungszahl auf Platz Nummer 1 bei den in Planung und im Bau befindlichen Kernkraftwerken.

  • In Bau und Planung befindliche Atomkraftwerke weltweit

Bild4.png
  • Angebotsdefizit bei Uran voraus!

Als Schwergewicht der weltweiten Produktion steht die Cigar Lake Mine von Cameco im kanadischen Saskatchewan. Aufgrund der C-Pandemie stellte die Mine im Dezember 2020 vorrübergehend seine Produktion ein und ihre ie Wiedereröffnung und Inbetriebnahme ist für April 2021 vorgesehen. Bereits im  Jahr 2018 schloss das Unternehmen aufgrund von Preisverhandlungen bereits die weltgrößte Mine McArthur River ebenfalls in Kanada. Selbst Cigar Lake, die weltweit zweitgrößte hochgradige Uranmine nach McArthur River, hat nur noch eine Lebensdauer von 7-8 Jahren, doch die Gehalte fallen bereits um das Jahr 2023 herum.

Schaut man sich die größten produzierenden Minen näher an, finden sich weitere große Rückschläge in der Uranförderung. So zog bereits im Oktober BHP Billiton eine geplante Erweiterung der Olympic Dam Mine von 2,5 Milliarden Dollar in Australien zurück. Diese riesige Kupfermine baute Uran als Nebenprodukt ab und galt 2018 als die Nummer zwei unter den Uranlieferanten. Durch die Erweiterung sollte die Produktion von Uran um 75% ansteigen! Damit fehlt wieder ein wichtiger Baustein zur Versorgung der Nachfrage.

Unterdessen schloss im Januar 2021 nach über 40 Jahren die Ranger Uranmine in Australien, welche für 3 Prozent der jährlichen Menge Uran verantwortlich war. Im März 2021 folgt die Schließung der COMINAK Mine von Orano im Niger. Somair (Tagebau) und COMINAK (Untertage) sind die beiden größten Minen im Niger.

Wir sehen an diesen Zahlen und Fakten einen ganz klaren Trend hin zur Verknappung des Angebots in den nächsten Jahren. Dazu äußerte sich der Management Direktor von Kazatomprom, dem weltweit größten Uranproduzenten und sagte, dass bis 2030 zwei neue Kazatomprom´s benötigt werden, um die zukünftige Nachfrage bedienen zu können. Dieses Schwergewicht der Branche bringt es auf einen Marktanteil von 24 Prozent! An diesen Zahlen ist die Unterversorgung von Uran sehr gut erkennbar und kann nur durch höhere Uranpreise aufgewogen werden, da erst ab 40 Dollar je Pfund Uran die meisten Unternehmen kostendeckend produzieren und wirtschaftlich weiter explorieren können.

Das Angebotsdefizit war jedoch schon lang vor der C-Krise existent, mit circa 40 Millionen pro Jahr. Die vom Markt genommene Produktion beträgt seit 2017 etwa 44 Prozent. Bis dato werden diese Lücken zum Großteil durch Lagerbestände gedeckt. Bei circa 442 aktiven Atomkraftwerken besteht ein momentaner Bedarf von 183 Millionen Pfund, davon werden lediglich 139 Millionen Pfund durch aktive Förderung abgedeckt. Sondereffekte durch die C-Krise sind dahingehend noch nicht mit einberechnet.

Die Internationale Atomenergie-Organisation (IAEA) schätzt, dass der weltweite Uran-Bedarf durch den Neubau von Kernkraftwerken im Jahr 2030 auf bis zu 300 Millionen Pfund U3O8 ansteigen wird.

Auswirkungen auf den Uranpreis!

Die abnehmenden Laufzeiten und Grade von Uran in den derzeitig betriebenen Minen sind längst noch nicht alle Katalysatoren für ein Angebotsdefizit im Uranmarkt. Zum einen kaufen gerade sehr viele Unternehmen Uran vom freien Markt auf, da das Management aufgrund der Situation von stark steigenden Uranpreisen ausgeht. Damit möchten sie ihre Bilanzen stärken und feste Assets hinzufügen, die sie bei späteren Preisansteigen zu höheren Kursen verkaufen können. Die Zukäufe werden unterdessen aus den noch vorhandenen Lagerbeständen realisiert und sorgen zusätzlich für weiteren Druck auf der Angebotsseite.

Zum anderen spielt vor allem China in den nächsten Jahren eine überdimensionale Rolle. So haben die Chinesen einen 5 Jahresplan vorgestellt bei dem bis 2025 etwa 70 Gigawatt an installierter Leistung vorhanden sein soll. Das sind 20 Gigawatt mehr als bis dato vorhanden sind. Über die nächsten 15 Jahre sind Kapazitäten von bis zu 130 Gigawatt geplant.

Weitere wichtige Punkte die das Defizit im Uranmarkt noch weiter verstärken:

  • Indien als eines der Bevölkerungsreichsten Länder hat ebenfalls Bestrebungen die Kernenergie weiter auszubauen

  • Russland möchte die Kapazität für Atomstrom ausbauen und sein Netz erneuern (von 20 auf 25 Prozent)

  • Die bereits genannten Bestrebungen seitens von Japan wären bereits ein absoluter Game-Changer

  • Bevorstehende Lizenzverlängerungen seitens der Betreiber für bereits bestehende Kraftwerke (USA von 40 auf 60 Jahre)

  • Bau von neuen Reaktoren in vielen anderen Ländern der Welt

  • Weiterentwicklung und große Nachfrage nach Small Modular Reactors

All diese Faktoren werden sich zukünftig auf das Angebot von Uran auswirken und den Preis in den nächsten 5-6 Jahren auf neue Höchststände hieven.

Kernenergie vs. Erneuerbare Energie

Benötigte Fläche

Fläche.png

Die britische Regierung veröffentlichte 2013 eine Grafik, welche den unglaublichen Flächenbedarf von Solar- und Windenergieanlagen im Vergleich zu Kernkraftwerken zeigt. Um 3.220 MW Strom zu produzieren, braucht das Kernkraftwerk Hinkleypoint C eine Fläche von 1,74 km². Ein Solarpark benötigt 526 km², ein Windpark 1.012 km². Für die Solar- und Windproduktion ist die benötigte Fläche etwa 300- bis 580-mal größer als die für Kernenergie.

benötigte fläsche.jpg

Benötigte Rohstoffe

Anhand der nachfolgenden Auflistung soll der Ressourcenverbrauch von Atomenergie, Windenergie (Onshore & Offshore) sowie von Photovoltaikanlagen verglichen werden. Dabei werden die benötigen Ressourcen in MW/t beziffert. So wird für ein Atomkraftwerk je Megawatt Leistung eine Masse von 412 Tonnen Beton benötigt.

benötigte Resourvcen.PNG

Es werden dementsprechende Rohstoffe bei jeder Art von Energieerzeugung benötigt und das in sehr großen Mengen. Jedoch werden vor allem bei der Windenergie seltene Erden wie Neodym und Dysprosium für starke Dauermagnete verwendet. Diese sind rar und über 80 Prozent der Produktion entstammt aus China, wobei dort keinen Wert auf irgendwelche Umweltstandards gelegt wird.

Energiedichte

Der mitunter interessanteste Aspekt ist ein Vergleich verschiedener Stromerzeugungsmethoden und deren Leistungsdichte in Watt pro m².

Energiedichte.jpg

Die Tabelle zeigt, das die Energiedichte und die daraus resultierende Energieausbeute durch Kernspaltung die führende und derzeitig einzige beherrschbare Technologie zur Erzeugung von Wärmeenergie oder Strom ist. Vergleicht man das mit der Ausbeute von anderen Materialien wird deutlich, dass durch erneuerbare Energien eine Rückentwicklung und damit eine extrem hohe Ressourcenverschwendung stattfindet. Das kernkraftfreundliche Uran U308 kostet nur 35 US Dollar je Pfund und speichert die Energie von 40 Fässern Rohöl (Preis pro Barrel: 70 US Dollar). Dabei entspricht 3,6 MJ/kg = 1KWh. Die Energieausbeute gegenüber Uran ist daher als rückschrittlich zu bezeichnen. Dies wird vor allem deutlich, wenn die direkten Vergleiche mit Öl, Gas oder Kohle gezogen werden. Ganz klar sind die erneuerbaren Energien wie Wind oder Solar aus der Wertung zu nehmen, da ihre Energiedichte im Gegensatz zu Uran in keiner Hinsicht erwähnenswert und prozentual sehr schwer darstellbar ist.

Anhand der nächsten Grafik und ohne abstrakte physikalische Einheiten soll diese extrem hohe Energiedichte von Uran einmal bildlich dargestellt werden, damit man mal eine ungefähre Vorstellung bekommt, was mit Hilfe von Kernspaltung für eine unglaubliche hohe Rohstoffersparnis möglich ist.

Energiedichte Rohstoffe.gif
Uran rohstoffvergleich.png

Haltbarkeit und Abfallprodukte

Ein weiteres Merkmal der Betrachtungen ist die Betriebsfähigkeit und die zugrunde liegende Anlagendauer von Energieerzeugungssystemen und ihren Hinterlassenschaften nach der abgelaufenen Nutzungsdauer. Hier sollen wieder Atomkraft, Wind und Solar anschaulich dargestellt und verglichen werden.

Atomkaft:

Die meisten Atommeiler haben eine Laufzeit von etwa 40 Jahren, bevor sich der Zustand der Reaktoren inakzeptabel und dessen Reparaturaufwand zu hoch werden. Jedoch sehen wir jetzt weltweit Bestrebungen zur Laufzeitverlängerung von Reaktoren, ganz gleich ob in Frankreich oder den USA. Dort werden die Laufzeiten von einigen Atomkraftwerken auf 50 Jahre hochgesetzt. Zum einen möchte man damit noch Zeit gewinnen, um neue Kernreaktoren zu bauen und zum anderen weitere Investitionen in erneuerbare Energien voranbringen bevor die endgültige Abschaltung erfolgt.

Ganz klar haben die Atomkraftwerke (noch) ihre Nachteile mit den Hinterlassenschaften in Form von strahlenden Sondermüll und sehr langen Halbwertszeiten. Doch seit dem Reaktorunglück in Fukushima 2011 wurde die Weiterentwicklung stark zurückgefahren. Nun stehen aber bereits sehr gute Technologien in den Startlöchern und ab 2030 sollen die Reaktoren der IV. Generation ans Netz gehen. Dort werden mit Natrium gekühlte Reaktoren eingesetzt, welche viel höhere Sicherheitsstandards bieten als die jetzigen am Netz befindlichen Reaktoren. In diesen schnellen Reaktoren können beispielsweise auch die ausgedienten radioaktiven Abfälle als Material eingesetzt werden und es müssen nicht einmal neue Uran-Ressourcen verwendet werden.

Bei dem Abbau von Uran in Drittländern kommt es auch immer wieder zu unsachgemäßen Methoden und fehlenden Standards sowohl für die Natur als auch beim Menschen und führt zu katastrophalen und nicht mehr bewohnbaren verstrahlten Landschaften. Dieser Billigabbau muss ebenso aufhören und die dort Angestellten müssen vor dem Uranstaub und dessen negativen Einfluss auf die Gesundheit geschützt werden.

 

Windenergie:

Die Windkraftanlagen haben eine technisch begrenzte Lebensdauer von etwa 20 Jahren. Das hängt damit zusammen, dass die Förderung im Zuge der EEG nach diesem Zeitraum beendet wird. Nach Angaben der Agentur für Windenergie wurden die Windräder im Jahr 2017 bereits nach knapp 17 Jahren stillgelegt!

Durch die ständig zurückgehenden Förderbeträge lohnt sich der Betrieb für den Betreiber nicht mehr. Auch müssen ständig Wartungen der Anlagen durchgeführt werden. Die Hauptwelle und das Getriebe müssen alle sieben Jahre überholt werden. Die Reparatur von Hauptwelle und Getriebe kostet beispielsweise 300.000 US-Dollar, d. h. das Gesamtkosten von etwa 1,2 Mio. US-Dollar über den Lebenszyklus der Windkraftanlage einzukalkulieren sind.

Auch der Rückbau der Windkraftanlagen bringt sehr viele negative Aspekte mit sich. Die verbauten Rotoren bestehen aus Carbon, Glasfaser und Epoxidharz und dessen Entsorgung erfolgt als Sondermüll (wie Atomabfall) und kann nicht mehr recycelt werden. Die meisten werden so einfach im Boden vergraben und rotten vor sich hin.

Über andere Nachteile wie sehr viele verendete Zugvögel die in die Rotoren geraten und sehr große Flächen an Wald die gerodet werden, muss ebenfalls gesprochen werden. Zumal die Laufzeiten bei gut der Hälfte von denen der Atomkraftwerke liegen und große Mengen an seltenen Erden und Kupfer benötigen.

 

Solarenergie:

Je nach Hersteller und Technik haben Solarmodule etwa eine  Nutzungsdauer von 20 Jahren. Doch gibt es wie bei der Windenergie auch die gleichen Probleme mit der Förderung in Bezug auf das EEG Gesetz. Danach werden ganze Solarparks wieder rückgebaut, da die früheren Module mit der Zeit ihre Effizienz verlieren, teilweise spröde werden oder beschlagen. Eine Wartung ist sehr kostenaufwendig und lohnt sich bei den hohen Stundenlöhnen nicht. Durch die Vielzahl an chinesischen Billigimporten wird dann lieber auf neue Module zurückgegriffen anstatt eine Reparatur durchzuführen.

Jedoch hat der Gesetzgeber eine Übergangslösung über 20 Jahre alte Anlagen implementiert und garantiert eine Einspeisevergütung von 2,5-4,5 ct/kWh (Jahresmarktwert/ Börsenpreis). Diese Regelung wurde bis 2027 verlängert! Betreiber bekommen je nach Leistung und Standort 6-8 ct/kWh für neue Solar-Anlagen Vergütung.

Dennoch verschiebt sich die Problematik damit nur noch nach hinten. Bis zum Jahr 2025 rechnet man bereits mit 100.000 Tonnen Solarschrott und bis 2030 sollen bis zu 400.000 Tonnen anfallen! Bei Solarmodulen macht es der Verbund aus Kunststoffschichten sehr schwer die einzelnen verbauten Elemente ordnungsgemäß zu recyceln. Viele Materialien werden dadurch einfach der Verbrennungsanlage zugeführt und die verwendeten Rohstoffe gehen damit unwiderruflich verloren. Es gibt Forschungs- und Recyclinganlagen womit man die einzelnen Schichten trennen und wiederverwenden kann. Es geht dahingehend vor allem um die Trennung von Silizium und Metallen aus dem Kunststoffverbund. Doch auch diese Technik ist noch sehr aufwendig und unwirtschaftlich.

Grundlastfähigkeit von Kernenergie und Erneuerbarer Energie

Unter dem Begriff Grundlastfähigkeit versteht man die kontinuierliche und zuverlässige Bereitstellung von elektrischer Energie. Ohne diese Kontinuität wäre es keiner Industrie möglich Produktions- und Arbeitsprozesse aufrechtzuerhalten. Die gegenwärtigen Energieträger für grundlastfähigen Strom sind allerdings fossile Quellen wie Kohle, Gas und Öl.

Wasserkraftwerke bieten ebenso die Möglichkeit einer kontinuierlichen Stromversorgung mit aber erheblichen Eingriffen in das Naturbild. Wasserstofftechnologie bis zu bestimmten Leistungsmerkmalen befindet sich gerade noch in der Erprobungs- und Entwicklungsphase.

Kernenergie ist die einzige Möglichkeit sauberen sowie grundlastfähigen Strom zu erzeugen und ist für den „Green Deal“ als CO2-arme Technologie unentbehrlich. Gänzlich ungeeignet für eine Bereitstellung sind hingegen die erneuerbaren Energien wie Sonne oder Wind. Sowohl weht der Wind nicht an jedem Tag gleich bzw. gibt es Tage wo kein Wind vorhanden ist. Auch die Sonne scheint nicht ständig von einem blauen Himmel und nachts steht diese überhaupt nicht als Energieerzeuger zur Verfügung.

Sowohl die Solar als auch die Windenergie sind nicht für eine grundlastfähige Versorgung geeignet. Am Tag bei Spannungsspitzen wird Strom ins Ausland geliefert (Netznutzung muss bezahlt werden), nachts muss (ohne Sonne und ohne Thermik/Wind) Strom aus dem Ausland zugekauft und wieder bezahlt werden!

Arten der Energieerzeugung und deren CO2 Freisetzung

Ein durchaus wichtiger Punkt spielt ja das bereits erwähnte Pariser Klimaabkommen. Dort sollen ja die Staaten soweit wie möglich auf Kohlenstoffdioxid verzichten und auf andere Energiequellen umsteigen. Das Diagramm zeigt sehr eindrucksvoll wie kohlenstoffarm die Kernenergie doch ist und gleichzeitig eine kontinuierliche und stabile Energiegewinnung gewährleisten kann.

In Deutschland werden ja bereits ab dem Jahr 2022 alle Kernkraftwerke vom Netz genommen. Schaut man sich aber die gegenwärtige Energiepolitik an, ist festzustellen, dass sich gerade über 60 Gaskraftwerke im Bau- und in der Planungsphase befinden. Es wird auf eine Seite der Kernenergieausstieg massiv vorangetrieben und andererseits werden sehr viele neue Gaskraftwerke in Betrieb genommen, obwohl diese einen viel höheren CO2-Ausstoß aufweisen als ein Kernkraftwerk. Andere Länder gehen genau den Schritt in die andere Richtung, nämlich Kernenergie, um die festgelegten Ziele erreichen zu können.

CO2.png

Mineinvestment Fazit und Zusammenfassung

Mit der Energiewende und der erneuerbaren Energie befinden wir uns auf einem Pfad, welcher in eine Sackgasse führt.

Gleichwohl sind natürlich die Risiken bei Atomkraftwerken keineswegs wegzudiskutieren und auch bei der Förderung der Uranproduktion erfüllen nicht alle Länder die Standards, welche für eine nachhaltige und sichere Produktion eingehalten werden müssen. Doch muss hier ganz klar konstatiert werden, dass Deutschland 2022 aus der Atomkraft aussteigt und China im Februar 2021 seinen ersten neuen und unabhängig gebauten Reaktor ans Netz nimmt. Wer als Wirtschaftsmacht bestand haben möchte, benötigt zum einen eine grundlastfähige Energieversorgung seiner energieintensiven Industriestandorte (Stahlerzeugung) und auf der anderen Seite die benötigten Rohstoffe, um auch dies Produkte selbst herzustellen! In diesem Sinne haben wir hier ab 2022 weder Rohstoffe, noch eine stetige Energieversorgung und haben uns dann wirtschaftlich weltpolitisch gesehen komplett abhängig von außen gemacht.

Der Green Deal soll und wird hier von oben durchgesetzt und dort werden den Menschen medial richtige Scheuklappen aufgesetzt. Wir haben beleuchtet, dass die Versorgung mit Rohstoffen Unmengen an Material benötigt, wenn Elektroautos, Windräder oder Solarparks zur Energiegewinnung herangezogen werden sollen. Die grüne Energie hinterlässt wo anders ebenso Fußabdrücke, da Seltene Erden, Kupfer, Cobalt, Lithium, Eisen und Stahl auch nicht auf den Bäumen wachsen, sondern durch energieintensive Prozesse (Diesel, Benzin = Öl) aus dem Boden geholt werden müssen und ebenso wie die Uranproduktion die Natur teilweise irreversibel Schaden! Seltene Erden werden hauptsächlich aus China bezogen wo es das Wort Umweltstandards nicht einmal im Vokabular gibt und Mensch und Umwelt extremer Schaden zugefügt wird.

Natürlich haben die Reaktorunglücke von damals gezeigt, dass Kernenergie mehr als gefährlich sein kann und einmal außer Kontrolle geraten, es sich um eine äußerst tödliche Gefahr handelt. Doch schaut man hinter die Kulissen, so war bspw. Tschernobyl eine heraufbeschworene Sache und der Grund waren Sparmaßnahmen an den Brennstäben, welche die Kettenreaktion nicht verlangsamten, sondern noch zusätzlich erhöhte. In Fukushima war es damals der Tsunami der die Dieselreaktoren zur Kühlung außer Betrieb setzte und eine Kernschmelze einleitete! Doch heute gibt es bereits Testversuche mit Technologien die die Reaktortemperatur um über 1000°C zu senken. Doch das Unglück aus Japan 2011 ließ die Forschung und Entwicklungsgelder tendenziell sehr stark zurückgehen, was die Ausgaben zur Energieversorgung aus dem Jahr 2018 sehr deutlich machen.

Doch muss die Menschheit weiter versuchen ihre Technologien weiterzuentwickeln. Auch Atomkraftwerke sind sicher nicht die eierlegende Wollmilchsau genau wie es grüne Technologien nicht sind, welche Ressourcen und Rohstoffe in Größenordnungen vernichtet, nur um 20 Jahre später wieder abgerüstet und teilweise als Sondermüll entsorgt zu werden. Zumal der wichtigste Faktor die Grundlastfähigkeit zu keinem Zeitpunkt gewährleistet ist. Nur von Sonne und Wind kann der Menschheit niemals eine Energiesicherheit zur Verfügung gestellt werden! Nach unserer Ansicht liegen in den Schubladen der Industrie bereits viel bessere Methoden zur Energiegewinnung, nur solang sich mit anderen Wegen Unsummen an Geld verdienen lässt, wird sich dahingehend nichts ändern! Hier ist vor allem die Ölindustrie zu nennen!

Wir auf der Erde sitzen auf dem größten Geo-Dynamo den man sich vorstellen kann. Dieser erzeugt jede Sekunde ein Magnetfeld mit dem es doch technologisch möglich sein müsste, ein Feld zur Erzeugung von mittels Magneten (Antrieb von Generatoren) herzustellen. Auch die Nullpunktenergie könnte hier einmal weiter erforscht werden. Hier war Nikola Tesla bereits Federführend.

Doch um die kurzfristige Nutzung von Uran zur Lösung einer CO2-neutralen Energie wird man in naher Zukunft nicht umherkommen. Dies zeigen vor allem die Flächenbedarfe im Vergleich von Uran-, Solarenergie und Windkraft. Ebenso deutlich wird der Vergleich in Bezug auf die Energiedichte. Dort zeigt sich, dass die Anwendung anderer Energieträger gegenüber Uran fast einer Steinzeittechnologie anmutet und dass obwohl wir uns als fortschrittliche Spezies bezeichnen. Dennoch sterben täglich auf der Erde mehr als 24.000 Menschen an Hunger und gleichzeitig bauen wir auf tausenden qm² Getreide zur Verbrennung an, um davon Strom zu erzeugen?! Klingt unlogisch, ist es auch! Ein weltweites Umdenken ist hier erforderlich und das nicht nur in Bezug auf die Strom- und Energieerzeugung.

Auf kurz- und mittelfristiger Sicht stehen wir beim Uran vor einem massiven Angebotsdefizit, welches sich kurz über lang auf den Uranpreis auswirken wird. Davon profitieren vor allem die Unternehmen, welche in den letzten Jahren noch am Markt übrig geblieben sind und sich dahingehend positioniert haben, um der Industrie durch Reaktivierung ihrer Uranmühlen ausreichend Uran zur Verfügung zu stellen. Als Investor kann man bei stark aufgestellten Unternehmen locker mehrere Multi-Bagger Renditen erzielen und seinen Einsatz vervielfachen!

Auf eine strahlende Zukunft.

Uran kaufen in Form von Uran Aktien und profitieren!

Wir als MineInvestment bieten unseren Kunden einen Uran-Report mit den aus unserer Sicht besten Uranaktien-Investments für die nächsten Jahre. Aufgrund der vorher genannten Punkte ist das Thema Uran ein sehr vielversprechendes Investment mit Multibagger Potential.  Durch die Verknappung des Angebotes werden in entsprechender Zeit die Lagerbestände zur Neige gehen und den Uranpreis in die Höhe schießen lassen. Der letzte Uranbullenmarkt von 2003-2007 war sehr heftig und ließen einige Aktien um das 10, 100 oder 1000-fache ansteigen.

 

Wir rechnen damit, dass es unter den jetzigen Umständen einen noch viel stärkeren Anstieg des Uranpreises geben könnte und sich die Firmen am Uranmarkt extrem stark entwickeln. Verpassen Sie nicht die Chance einzusteigen, denn der Uranmarkt ist sehr eng und kleine Verschiebungen von Geldern können den Markt sehr schnell und impulsiv nach oben schießen lassen.

Weiterhin bieten wir auch monatliche Mitgliedschaften an, mit den Sie die Möglichkeit haben unsere Käufe und Verkäufe via App mitzuverfolgen. Damit erhalten Sie ebenfalls einen Einblick in unser MineInvestment Minenaktien Depot und bekommen jedes Wochenende ein Weekly-Update rund um das Thema Edelmetalle, Wirtschaft und Minenaktien.

Wir hoffen, Sie bald als Kunden begrüßen zu dürfen und möchten mit ihnen gemeinsam eine erfolgreiche Börsengeschichte schreiben.

Glänzende Grüße

Ihr MineInvestment-Team

Stand 08.05.2021