Regenerative Zukunft

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Uranförderung und Vorräte

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Uranförderung

Zwischen 1945 und 2007 wurden insgesamt 2,3 Millionen Tonnen Uran gefördert. Bis zum Zerfall der Sowjetunion wurde diese Menge vor allem von militärischer Seite benötigt. Die Förderung stieg bis 1959 auf 33.000 t pro Jahr an und sank dann in den 1960er Jahren auf 16.000 t Uran ab. In Erwartung eines hohen Wachstums der Kernenergienutzung setzte ab 1970 eine deutliche Förderungssteigerung ein, die 1980 mit 44.000 t Uran jährlich ihr Maximum erreichte und deutlich über dem Verbrauch lag. Somit wurden Vorräte angehäuft, die deutlich über der üblichen Vorratshaltung von etwa zwei Jahresverbräuchen lagen. Als Folge sank die Förderung in den westlichen Ländern bis 2001 auf etwa 27.000 t Uran ab. Die größten Uranvorräte und gleichzeitig Förderkapazitäten weisen Kanada, Australien und Kasachstan auf, wie aus Abbildung 2 ersichtlich wird. In Europa findet außer in Tschechien keine Uranförderung mehr statt. Hier wird Uran zumeist nur noch aus Restmengen der Sanierung gewonnen. Von 1945 bis 2007 wurden weltweit 2,3 Millionen Tonnen Uran gefördert, wovon rund 74 % für zivile Zwecke eingesetzt wurde. Die verbleibenden 26 % wurden für die militärische Nutzung sowie zur Vorratssicherung verwendet.

Die globale Uranförderung beschränkt sich auf nur wenige Lagerstätten. So lieferten allein die zwölf bedeutendsten Uranlagerstätten lieferten im Jahr 2007 rund 70 % der weltweiten Uranproduktion. Die mit Abstand bedeutendste Uranerzlagerstätte ist die McArthur River in Kanada, von der allein 17 % der Weltjahresproduktion gedeckt wird, gefolgt von den australischen Minen Ranger und Olympic Dam mit zusammen rund 19 % der Weltproduktion. Eine Auflistung der 12 bedeutendsten Uranförderstätten mit dem jeweiligen Abbauverfahren ist in Abbildung 3 dargestellt.

Die Uranförderung wird prinzipiell durch die vier Verfahren Tagebau, Tiefbau bzw. Minen, Lösungsbergbau und Gewinnung als Beiprodukt unterschieden, die alle relevante Mengen Uran liefern.

In Abbildung 4 sind die Herkunftsländer des europäischen Uranbedarfs abgebildet. Der führende Beitrag von Russland stammt vor allem aus dem Verkauf angesammelter Uranvorräte und dem Abreichern von waffenfähigem Uran aus Kernwaffen. Neben Russland wird das meiste in der EU benötigte Uran aus Kanada, Niger und Australien importiert.

 

 

Uranvorräte

 

Es existieren unterschiedliche Lagerstättentypen von Uran, die sich in Urankonzentration und Größe der Vorräte pro Lagerstätte unterscheiden. Weit verbreitet sind die so genannten diskordanzgebundene, gangförmige Lagerstätten mit mittleren Urangehalten um die 0,1% und großen Kapazitäten von 10.000 t bis 200.000 t Uran. Beispiele hierfür sind die Minen McArthur River, Cigar Lake in Kanada und Ranger, Jabiluka in Australien. Einen anderen Typ stellen die hydrothermalen Ganglagerstätten mit relativ hohen Urangehalten von 0,5 bis 1 % dar, zu denen auch die erschöpften Lagerstätten im Erzgebirge gehören. Uran fällt auch als Nebenprodukt bei der Kupfer-Gold-Gewinnung an, wie zum Beispiel bei der Lagerstätte Witwatersrand in Südafrika. Auf weitere Lagerstättentypen soll hier nicht eingegangen werden, sondern auf die Studie des BGR verwiesen werden [1]. Insgesamt eignet sich laut BGR theoretisch selbst Uran mit Gehalten von 2 bis 5 ppm in Granit und 0,003 ppm in Meerwasser zur Gewinnung. Jedoch sind der technische Aufwand und die Kosten immens, so dass diese Vorkommen nicht sinnvoll gewinnbar sind und daher nicht berücksichtigt werden [1].

In Abbildung 5 ist die Entwicklung der weltweiten Uranreserven und -ressourcen dargestellt. Dabei wird im Allgemeinen in gesicherte Ressourcen bzw. Reasonably Assured Resources (RAR) und vermutete Ressourcen bzw. Estimated Additional Resources (EAR) unterschieden. Zudem werden die Uranvorräte noch in der Wirtschaftlichkeit ihrer Förderung unterschieden. Dazu werden die Uranressourcen im Generellen in die drei Kostenkategorien <40 US-$, <80 US-$ und <130 US-$ pro kg Uran eingegliedert werden. Zuständig für diese Abschätzung ist die NEA und die IAEA.

 

  • Uranreserven:

Als Reserven werden vor allem gesicherte Uranvorkommen (RAR) bezeichnet, deren Förderungskosten kleiner 40 US-$ pro Kilogramm sind. Laut IAEA betragen die Uranreserven nach der Definition knapp 1.800 Millionen Tonnen weltweit [6]. In Abbildung 6 ist die ungleichmäßige globale Verteilung der Uranreserven und -ressourcen dargestellt. Den größten Anteil von über 40 % der Uranreserven weist Australien auf, gefolgt von der GUS mit etwa 20 %, Nordamerika mit etwa 15 % und Afrika mit 11 %. Europa verfügt lediglich über sehr geringe Reserven von 0,1 %, da die bekannten Lagerstätten erschöpft sind.

  • Uranressourcen

Zu den (konventionellen) Uranressourcen gehören gesicherte (RAR) und vermutete (EAR) Vorkommen, deren Förderpreis höher als 40 US-$ pro Kilogramm Uran liegt. Diese untere Grenze resultiert daraus, dass der Uranpreis in langfristigen Lieferverträgen knapp oberhalb der 40 US-$/kg Kategorie liegt. Ressourcen mit Kosten größer 130 US-$/kg Uran sind bei diesen Ressourcenangaben wegen mangelnder Rentabilität nicht enthalten. Nach dieser Definition beträgt die Menge der Uranressourcen 12,8 Millionen Tonnen [1]. Die weltweite Verteilung der Uranressourcen ist ähnlich der Reservenverteilung (Abbildung 6), wobei knapp über die Hälfte auf Nordamerika (28%) und die GUS (25%) entfallen.

Neben den konventionellen Uranressourcen gibt es noch die Kategorie der nicht-konventionellen Ressourcen, wie zum Beispiel die Extraktion von Uran aus Kohlen. Dies wurde bis 1989 im Freitaler Revier in Sachsen durchgeführt. In Schweden wurde aus Schiefer kleine Mengen Uran geliefert, die Förderung wurde jedoch aus ökonomischen Gründen eingestellt. Aus gleichem Grund wird die Uranextraktion aus Meerwasser mit einem immensen geschätzten Potenzial von 4.500 Millionen Tonnen Natururan derzeit als unrealistisch angesehen. In Japan wird allerdings seit 2006 an solchen Gewinnungstechniken geforscht, die jedoch mit Gewinnungskosten von rund 700 US-$/kg Uran unrentabel sind.

  • Zusätzliche Uranvorräte

Weder das in Kernreaktoren zur Stromerzeugung eingesetzte Uran noch das Kernwaffenuran sind verbraucht. Das nicht verbrauchte Uran des Kernreaktors lässt sich wieder verwenden und auch das hoch angereicherte Uran aus den Kernwaffen lässt sich durch Abreicherung weiter verwenden [5]. Die zwischen den USA und Russland vereinbarte atomare Abrüstung aus Kernwaffen läuft noch bis 2013. Allein in den USA wurden hierbei über 10.000 nuklearen Sprengköpfen demontiert.

  • Thorium als Alternative zu Uran

In den 1960er Jahren gab es Anstrengungen Reaktortypen zu entwickeln, die auch mit dem Kernbrennstoff Thorium anstelle von Uran betrieben werden können. Auslöser für diese Entwicklung war die Sorge, dass bei vorhergesagten Wachstum der Kernenergienutzung die Uranvorkommen nicht ausreichen. Als sich jedoch abzeichnete, dass die Uranvorräte sehr groß sind und das Wachstum der Kernenergie nur zögerlich verlief, stellte man die Entwicklung dieser Reaktortypen weitgehend ein. Aktuell wird noch in Südafrika ein gasgekühlter Hochtemperaturreaktor mit Thorium als Brennstoff weiterentwickelt. Die weltweiten Thoriumreserven, d.h. Thorium zu einem Preis kleiner als 80 US-$ pro Kilogramm förderbar, belaufen sich auf 2,6 Millionen Tonnen und die Ressourcen auf etwa 1,8 Millionen Tonnen. Zum Vergleich: Die Uranreserven betragen 1,8 Millionen Tonnen [1].

 


Quellen:

[1] Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) 2009: Energierohstoffe (Link)

[2] Ökoinstitut 2009: Streitpunkt Kernenergie, (Link)

[3] NEA/OECD – IAEA (Nuclear Energy Agency – International Atomic Energy Agency) 2008: Uranium 2007: Resources, Production and Demand

[4] European Supply Agency (ESA) 2008: Annual Report 2007

[5] World Nuclear Association (WNA) 2008: www.world-nuclear.org

[6] International Atomic Energy Agency (IAEA) 2008: International Status and Prospects of Nuclear Power

[7] Nucleonics Week, Jahrgänge 2008 und 2009

[8] Energiewirtschaftliches Institut der Universität zu Köln (EWI) 2005: Energy Environment Forecast Analysis (EEFA) 2005: Ökonomische Auswirkungen alternativer Laufzeiten von Kernkraftwerken in Deutschland. Gutachten für den Bundesverband der deutschen Industrie e. V. (BDI)

[9] http://www.rwe.com/web/cms/de/17200/rwe-power-ag/standorte/kkw-muelheim-kaerlich/ (14.05.2011)

[10] http://www.vdi-nachrichten.com/artikel/Kernreaktoren-in-Portionshaeppchen-zerlegt/41589/1 (14.05.2011)

[11] http://www.sueddeutsche.de/wirtschaft/versicherung-der-kernkraft-mal-die-betreiber-zahlen-lassen-1.1074008 (05.05.2011)

[12] Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung (DIW) 2007: Abschlussbericht zum Vorhaben „Fachgespräch zur Bestandsaufnahme und methodischen Bewertung vorliegender Ansätze zur Quantifizierung der Förderung erneuerbarer Energien im Vergleich zur Förderung der Atomenergie in Deutschland“

[13] International Atomic Energy Agency (IAEA), Power Reactor Information System (PRIS) 2009: www.iaea.or.at/programmes/a2

[14] http://www.welt.de/wirtschaft/article13363213/Japan-stoppt-den-Ausbau-der-Atomenergie.html (12.05.2011)

[15] http://www.n24.de/news/newsitem_6736050.html (13.05.2011)

[16] http://www.thestar.com/comment/columnists/article/665644 (14.05.2011)

[17] http://www.spiegel.de/wirtschaft/unternehmen/0,1518,655950,00.html (10.05.2011)

[18] International Panel on Fissile Materials (IPFM) 2009: www.fissilematerials.org

[19] AG Energiebilanzen: Jahresbericht 2008 (Link)

[20] Greenpeace 2010: Staatliche Förderungen der Atomenenergie (Link)

[21] http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Bundesarchiv_Bild_183-1990-1109-004,_Th%C3%BCringen,_Abraumhalten,_Uranbergbau.jpg&filetimestamp=20081204102616 (14.05.2011)

[22] http://www.radon-info.de/shtml/schneeberg.shtml (15.05.2011)

[23] http://www.bfs.de/de/bfs/forschung/Wismut/wismut.html (09.05.2011)

[24] Gerstner, E. 2009: Nuclear energy: The hybrid returns, Nature. 460, S. 25 (doi:10.1038/460025a)

[25] http://www.taz.de/1/leben/medien/artikel/1/und-staendig-waechst-der-abfallberg/ (08.05.2011)

[26] Earthquake Report (Link)

[27] http://english.kyodonews.jp/news/2011/03/82231.html (05.05.2011)

[28] http://www.gallup.com.pk/JapanSurvey2011/PressReleaseJapan.pdf (12.05.2011)

[29] San Jose, Creative Commons Lizenz, 12.05.2011

 


Beitrag erstellt von Christoph Schünemann (Mai 2011)

 

Zuletzt aktualisiert am Montag, den 16. April 2012 um 20:38 Uhr  

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