Unter Kernenergie wird die Energie bezeichnet, die in Atomkernen enthalten ist und mittels Kernspaltung erzeugt wird. Von dieser Technologie wird seit den 1950er Jahren Gebrauch gemacht. Umgangssprachlich spricht man bei dieser Energie auch von Atomkraft, Atomenergie, Kernkraft oder Nuklearenergie.
Was ist Kernenergie?
Kernenergie bezeichnet die Energie im Kern eines Atoms. Atome sind winzige Einheiten, aus denen die gesamte Materie im Universum besteht. Der Kern, also das Zentrum eines Atoms, wird durch die beinhaltete Energie zusammengehalten. Die Kraft/Energie, die den Kern zusammenhält, wird offiziell als "Starke Kraft" bezeichnet. Die Kernenergie kann zur Erzeugung von Strom und Wärme genutzt werden, aber dafür muss sie erst aus dem Atom freigesetzt und in elektrische Energie umgewandelt werden. Dies passiert bei der Kernspaltung, die im folgenden Absatz erklärt wird.
Was passiert bei der Kernspaltung?
Bei der Kernspaltung, auch Atomspaltung genannt, wird ein schwerer Atomkern in zwei kleinere Atomkerne zerlegt. Bei diesem Prozess werden mehrere Neuronen und Energie freigesetzt. Die Energie, die bei der Kernspaltung zustande kommt, nennt man Kernenergie. Wissenschaftler:innen gingen vor 150 Jahren noch davon aus, dass Atome die kleinsten und nicht mehr teilbaren Bausteine in unserer Materie sind. 1938 gelang es jedoch den deutschen Physikern Otto Hahn und Fritz Strassmann, genau dies zu tun. Sie schafften es, die Atome in noch kleinere Teile zu spalten. Dabei wurde herausgefunden, dass bei diesem komplexen Vorgang viel Energie entsteht, aber zugleich auch radioaktive Strahlungen, welche für den Menschen höchst gefährlich sind.
Wie funktionieren Atomkraftwerke?
Ein Kernreaktor, auch Atomkraftwerk genannt, erzeugt Strom auf die gleiche Weise wie andere Kraftwerke auch. Eine Kettenreaktion erzeugt die Energie, die Wasser in Dampf verwandelt. Der Druck des Dampfes treibt einen Generator an, der wiederum Strom erzeugt. Der Unterschied besteht jedoch darin, wie die Wärme erzeugt wird. Kraftwerke, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, verbrennen Kohle, Öl oder Erdgas zur Wärmeerzeugung. In einem Kernkraftwerk wird die Wärme durch die Spaltung von Atomen erzeugt. Der Kernreaktor erzeugt Wärme, die zur Dampferzeugung genutzt wird. Der Dampf treibt eine Turbine an, die mit einem Elektromagnet, dem Generator, verbunden ist, welcher dann Strom erzeugt.
Der Brennstoff für die Kernreaktoren ist angereichertes Uran. Uran ist ein reichlich vorhandenes radioaktives Element, das in den meisten Gesteinen vorkommt. Bei der Zersetzung oder dem Zerfall von Uran entsteht Wärme. In jeder Uran Brennstofftablette befinden sich Millionen von Atomkernen. Wenn diese Kerne gespalten werden, wird eine enorme Energiemenge freigesetzt. Mit dieser Energie wird im Reaktor Wärme erzeugt, die wiederum zur Dampferzeugung und schließlich zur Stromerzeugung genutzt wird.
Vor- und Nachteile der Atomenergie
Friedliche Nutzung der Kernenergie
Wie bereits aufgeführt, kann Kernenergie für friedliche Zwecke, wie z.B. Stromerzeugung genutzt werden. Dieser Prozess wird in Atomkraftwerken sehr kontrolliert vorgenommen. Damit die gefährliche radioaktive Strahlung, die bei diesem Prozess entsteht, nicht entweicht, werden oft dicke Schutzhüllen aus Stahl oder Beton zur Sicherheit eingebaut.
Kernenergie ist in vielen Formen eine wertvolle Technik zur Stromerzeugung, die kostengünstig und zuverlässig verfügbar ist. Wegen der möglichen Gefahren von Atomkraftwerken und den katastrophalen Auswirkungen bei Fehlern stehen Atomkraftwerke jedoch in der Kritik. Hinzu kommt, dass der radioaktive Müll sicher gelagert werden muss, ohne die Umwelt zu kontaminieren. Das stellt Atomkraftwerke vor weitere Probleme.
Gebrauch von Kernenergie in der Medizin
Kernenergie ist außerdem ein wichtiger Teil der Medizin. Heutzutage ist eine Versorgung ohne atomare Diagnose oder Behandlungen nicht mehr wegzudenken. Die Verwendung von radioaktiven Stoffen, sowie der Einsatz von nuklearmedizinischen Verfahren wird beispielsweise beim Röntgen gebraucht. Außerdem wird oft in Krebstherapien Strahlung eingesetzt, um schnell wachsendes Gewebe oder Tumore zu vernichten.
Gebrauch von Kernkraft für Atomwaffen
Viele Länder und Staaten wissen, wie Kernenergie gewonnen werden kann und missbrauchen dieses oftmals, um negative Ziele zu verfolgen. Hierbei haben manche Länder die Technik genutzt, um Waffen, wie Atombomben oder Atomraketen herzustellen. Eingesetzt wurden diese zwar bisher nur am Ende des Zweiten Weltkriegs, allerdings mit schrecklichen Auswirkungen. Hiroshima und Nagasaki waren die beiden Städte, die von je einer Atombombe getroffen wurden. Insgesamt lagen die Opferzahlen bei 150,000 bis 246,000 Menschen am Ende des Jahres 1945. Die langfristigen Folgen und vermehrten Leukämie-Ausbrüche treiben die Zahl der Toten im Zusammenhang mit diesen Bomben nochmals in die Höhe. Es ist davon auszugehen, dass die jetzigen Atombomben eine bis zu 80-mal größere Sprengkraft haben, als die genutzten in 1945.
Atomkraft in Deutschland
2002 hatte man in Deutschland bereits den schrittweisen Atomausstieg beschlossen. Einer der Gründe zur Beschleunigung des Atomausstiegs war der Reaktorunfall in Fukushima. Ursprünglich vorgesehen war der komplette Atomausstieg 2022. Aufgrund der Energiekrise, herbeigeführt durch den russischen Angriffskrieg, wurde dieser jedoch auf 2023 verschoben. Am 15. April 2023 gingen die letzten drei Atomkraftwerke, jeweils eins in Niedersachsen, in Bayern und Baden-Württemberg, vom Netz.
Fazit
Auch wenn ein Vorteil der Kernenergie ist, dass weniger fossile Brennstoffe, wie Erdöl und Kohle, verbraucht werden und Emissionen bei der Stromerzeugung eingespart werden, hat Atomenergie wohl keine Zukunft. Die enorme Gefahr der Strahlungen für Mensch und Umwelt ist unkontrollierbar. Das Risiko, dass weitere Nuklearkatastrophen auftreten könnten, ist zu hoch, sodass auch ein Großteil der Öffentlichkeit Forderungen zum Atomausstieg stellt. Solange kein sicheres Verfahren und keine Lagerstätte für den Atommüll gefunden wurde, ist der Ausstieg wohl die sicherste Methode.
