Zürich – Damit neue Kernkraftwerke (KKW) in Zukunft wettbewerbsfähig würden, müsste der Staat die Kernenergie – wie auch die Erneuerbaren – unterstützen und einen Teil der Risiken tragen. Im Gegenzug könnten neue KKW die Stromimporte im Winter verringern. Dies zeigt eine neue Studie der ETH Zürich und des Paul Scherrer Instituts (PSI).
Die bestehende Energiestrategie weiter umsetzen oder in Zukunft wieder neue Kernkraftwerke (KKW) bauen? Diese Frage steht spätestens seit dem Gegenvorschlag des Bundesrates auf die «Blackout-Initiative» im Zentrum der Schweizer Energiepolitik und wird am Ende durch das Schweizer Volk entschieden.
Eine neue Studie von 19 Energieexpertinnen und Experten der ETH Zürich und des Paul Scherrer Instituts (PSI) untersucht nun, unter welchen Bedingungen der Bau neuer KKW für das zukünftige Schweizer Energiesystem wirtschaftlich sinnvoll wäre. Die Ergebnisse der Studie beruhen auf vier unterschiedlichen Energiemodellen. Diese berechnen, mit welchen Technologien die Schweiz im Jahr 2050 ihren deutlich höheren Bedarf an Strom möglichst günstig und CO2-frei decken kann.
Stellvertretend für das Forschungsteam erklärt ETH-Professor André Bardow: «Jedes dieser Modelle beruht auf einer Reihe von Annahmen, die mit Unsicherheiten verbunden sind und die Komplexität des Energiesystems vereinfachen. Wo diese Modelle in dieselbe Richtung weisen, liegen belastbare Ergebnisse vor, die Gesellschaft und Politik als Diskussionsgrundlage dienen können. Die Entscheidung für oder gegen Kernkraft ist letztlich eine gesellschaftliche.»
Kernkraft unter aktuellen politischen Bedingungen
Die Studie der PSI- und ETH-Forschenden zeigt, dass für neue KKW unter den aktuellen, finanzpolitischen Bedingungen die Wirtschaftlichkeit nicht gegeben ist. Geht man davon aus, dass die öffentliche Hand auch in Zukunft nur erneuerbare Stromquellen wie Photovoltaik und Wind im Rahmen ihres Ausbauziels von 45 TWh subventioniert und keinerlei Unterstützung für den Bau neuer Kernkraftwerke übernimmt, ist die Kernkraft gemäss den meisten Modellrechnungen der Studie auch bei geringen bis mittleren Baukosten von 5000 bis 8000 CHF pro kW installierter Leistung zu teuer.
Die Studie zeigt zudem, dass die Schweiz ihr Netto-Null-Ziel mit bestehenden und geplanten Technologien erreichen kann, ohne dass dafür neue Kernkraftwerke notwendig sind. Entscheidend für die Stabilität eines Systems ohne Kernkraft ist unter anderem ein effizienter Stromhandel mit dem Ausland. Je nach Modell würden die Netto-Stromimporte im Winter zwischen 5,4 TWh und 12,4 TWh liegen. In allen Modellen zeigt sich, dass die Schweiz auch im Jahr 2050 im Winter genauso wie heute auf Netto-Importe angewiesen wäre. So wurden zwischen Oktober 2025 und März 2026, als das KKW Gösgen auf Grund einer Revision abgeschaltet war, netto rund 7 TWh Strom importiert. Zum Vergleich: die KKW Beznau und Leibstadt erzeugen jährlich Strom im Umfang von rund 6 bzw. 10 TWh.
In einem künftigen Energiesystem ohne Kernkraft würde die Solarenergie je nach Modell zwischen 36 und 43 TWh Strom liefern, was etwa 50 Prozent des gesamten Stromverbrauchs im Jahr 2050 abdecken würde. Wasserkraft und Photovoltaik würden zusammen rund dreiviertel der Stromversorgung ausmachen und damit das Rückgrat des Systems bilden. Ergänzt würden sie durch Windkraft, Biomasse sowie Speichertechnologien wie Pumpspeicherkraftwerke, chemische Speicher (Wasserstoff und Methan) und Batterien. Um die Ausbauziele für diese Erzeugungs- und Speichertechnologien zu erreichen, ist eine Unterstützung durch den Staat notwendig. Die gesetzlichen Grundlagen dafür hat die Schweizer Bevölkerung 2024 akzeptiert.
Kernkraft in einem künftigen Energiesystem
Laut den Studienautoren sind neue KKW mit einem zukünftigen Energiesystem technisch vereinbar, das vor allem auf Solar- und Wasserkraft fusst. Damit die Kernkraft aber im Vergleich zu den bereits geförderten erneuerbaren Stromquellen ökonomisch wettbewerbsfähig wird, sind drei Dinge notwendig: Erstens müsste die öffentliche Hand beschliessen, auch die Kernkraft im Rahmen des 45-TWh-Ziels zu fördern. Die Details der Umsetzung werden von der Studie nicht untersucht. Die Modelle berechnen lediglich den günstigsten Technologiemix für die Energieversorgung der Schweiz im Jahr 2050 unter Einhaltung des 45-TWh-Ziels. Die dafür nötige finanzielle Unterstützung passen die Modelle entsprechend an.
Zweitens müsste die Politik Massnahmen zur Risikoabsicherung beschliessen, um die Kapitalkosten von neuen KKW von marktüblichen 8 auf 5 Prozent zu reduzieren, was dem Zinssatz von anderen CO2-freien Grossanlagen entspricht. Auch hier geben die Modelle nicht vor, wie dieses Ziel erreicht werden könnte – denkbar wäre zum Beispiel, dass der Staat für Kredite bürgt oder gewisse Garantien für vereinbarte Festpreise, sogenannte «Contracts for Difference» gewährt.
Und drittens dürfen die Baukosten für neue KKW nicht zu hoch ausfallen. Bei Baukosten von 12’000 CHF pro kW wie sie derzeit in Europa und den USA zu beobachten sind, lohnt es sich in drei von vier Modellen nicht mehr in neue KKW zu investieren, selbst wenn der Staat Subventionen spricht und einen Teil des finanziellen Risikos trägt. Angenommen die Baukosten würden sich aber auf 5’000 CHF pro kW belaufen – was eher günstig ist – wäre es je nach Modell rentabel zwischen 2,6 und 4,9 GW aus neuen KKW zuzubauen. Und selbst bei mittleren Baukosten von 8000 CHF pro kW sagen zwei von vier Modellen noch eine installierte Kraftwerksleistung von 2 GW voraus (siehe Grafik 1 unten). Zum Vergleich: Die heute vier laufenden Reaktorblöcke in Beznau, Gösgen und Leibstadt haben eine Gesamtleistung von rund 3 Gigawatt.
«Dies zeigt, wie entscheidend die Baukosten für die Wettbewerbsfähigkeit von KKW sind. Die zuletzt in den USA und Europa gesehenen Preise für neue Kernkraftwerke sind auch der Tatsache geschuldet, dass es sich um Erstanlagen, sogenannte «First-of-a-Kind-Projekte», handelt. Wettbewerbsfähig wird Kernenergie in der Schweiz allenfalls dann, wenn es den Herstellern gelingt, die Lehren aus diesen Kostenüberschreitungen zu ziehen und die Kosten für die Folgeanlagen auf rund 8’000 CHF pro kW zu begrenzen», sagt Andreas Pautz, Leiter des PSI Center for Nuclear Engineering and Sciences und Professor für Reaktorphysik und Systemverhalten an der EPFL und einer der Studienautoren.
Weniger Stromimporte im Winter dank Kernkraft
Auch in einem Energiesystem mit Kernkraft bilden Wasserkraft und Photovoltaik in den meisten Modellen das Rückgrat der zukünftigen Stromversorgung. Und in den meisten Modellen wird die Solarenergie auch mit neuen KKW stark ausgebaut. Steigen die Baukosten für neue Kernkraftwerke von 5’000 auf 8’000 CHF pro kW, wird der Strom aus der Kernkraft durch Photovoltaik und zu einem deutlich geringeren Teil auch durch Windkraft ersetzt.
Die Modelle zeigen ausserdem, dass neue Kernkraftwerke die Netto-Stromimporte im Winter insgesamt verringern würden, vollständig beseitigen lassen sie sich aber nicht. Die Netto-Stromimporte im Winter könnten je nach Modell zwischen 1 bis 6 TWh geringer ausfallen, was 3 bis 20 Prozent der heutigen Stromerzeugung zwischen Oktober und März entspricht. «Um ein stabiles und bezahlbares Energiesystem aufrechtzuerhalten, ist ein effizienter Stromhandel mit den Nachbarländern auch mit neuen KKW unerlässlich für die Systemflexibilität», folgert ETH-Professor Bardow. (pd/mc/pg)