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Veröffentlicht: 4. Oktober 2011; zuletzt durchgesehen, ohne Änderung: 11. Juli '13

Wie verhalten sich Investitions-, Betriebs- und Brennstoffkosten bei unterschiedlichen Systemen zur Stromerzeugung?

Von Klaus Theißing
(
Klaus.Theissing@energie-fakten.de)

Antwort

Theißing
Klaus Theißing

Die Struktur der Kosten der Stromerzeugung wurde bisher bei einigen Antworten der Energie-Fakten nur am Rande erwähnt. Den besten Überblick gibt eine Veröffentlichung [1], in der über die Analyse von 10 Studien berichtet wird. Sie überdecken durch unterschiedliche Ansätze die Bandbreite der Stromerzeugungskosten bei unterschiedlichen Produktionssystemen. Wie lassen sich die Kosten der elektrischen Energieerzeugung für Kraftwerke, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden (Kohlekraftwerke oder Gaskraftwerke) sowie Kernkraftwerke aufschlüsseln?

Zunächst ergeben sich aufgrund diverser Faktoren unterschiedliche Produktionskosten in unterschiedlichen Ländern. Zu diesen Faktoren gehören z. B. :

  • politische Rahmenbedingungen,
  • unterschiedliche Standortbedingungen,
  • Konstruktionskosten,
  • Finanzierungsmodelle.

Gas-Kraftwerke oder Gas- und Dampfturbinen-Anlagen haben geringere Investitionskosten als z. B. Steinkohlekraftwerke oder Kernkraftwerke. Schon anhand der Bauzeit ist zu erahnen, wie stark die Unterschiede sind: Gaskraftwerke können binnen 2 Jahren errichtet werden. Für Kernkraftwerke ist eine Bauzeit von mehr als 6 oder mehr Jahren die Regel. In China entstand ein Kernkraftwerk sogar in 5 Jahren, am weltweit ersten European Pressurized Reactor wird mittlerweile 10 Jahre gebaut – die Inbetriebnahme wurde mehrmals verschoben.

Kostenstruktur unterschiedlicher Antriebssysteme
Struktur der Stromproduktionskosten
(Download pdf, rd. 1 MB, Datenquelle: [1], eigene Grafik)

Da der Großteil der Kosten bei der Kernenergie als Anfangsinvestition anfallen, die Brennstoffkosten hingegen nur rd. 15 % betragen, steigen die Stromerzeugungskosten bei der Steigerung der Brennstoffkosten nur gering an (Näheres zu den Brennstoffkosten und dem Uranpreis, UF6-Preis und Preis der Anreicherung, siehe Wie ist der Kostenanteil von "Yellow Cake" (Uran) an den Geamtbetriebskosten eines Kernkraftwerkes?). Sinkt hingegen der Brennstoffpreis im Jahr y, sinkt der Produktionspreis ebenfalls nur wenig. In der Tabelle 1 werden für das Jahr x die Produktionskosten bei 50% höheren Brennstoffkosten und für das Jahr y bei 50% niedrigeren Brennstoffkosten berechnet.

Tabelle 1: Beispiel – Veränderung der Brennstoffkosten eines Kernkraftwerks (in Prozentpunkten)

Jahr
Brennstoff-
kosten
Betriebs- und Wartungskosten
Errichtungs-
kosten
Preisänderung zum Basisjahr
Basisjahr
15 %
26 %
59 %
Jahr x
1,5 * 15 % = 22,5 %
26 %
59 %
107,5 %
Jahr y
0,5 * 15 % = 7,5 %
26 %
59 %
92,5 %

Sind die Kernkraftwerke mit ihrer geringen Abhängigkeit von den Brennstoffkosten das eine Extrem, so sind Gaskraftwerke das Andere, denn dort machen die Brennstoffkosten 76% der Produktionskosten aus.

Tabelle 2: Beispiel - Veränderung der Brennstoffkosten eines Gaskraftwerks (in Prozentpunkten)

Jahr
Brennstoff-
kosten
Betriebs- und Wartungskosten
Errichtungs-
kosten
Preisänderung zum Basisjahr
Basisjahr
76 %
7 %
17 %
Jahr x
1,5 * 76 % = 114 %
7 %
17 %
138 %
Jahr y
0,5 * 76 % = 28,5 %
7 %
17 %
52,5 %

Die Produktionskosten eines Kernkraftwerks würden in dieser stark vereinfachten Erläuterung bei einer Erhöhung um 50 % des Brennstoffpreises lediglich um 7,5 % steigen. Der Strompreis eines Gaskraftwerkes um stolze 38%. Bei stark sinkenden Preisen würde sich der Strompreis hingegen auf knapp die Hälfte belaufen.

Allerdings muss man sich bewusst sein, dass diese starken Veränderungen nur den Preis der Stromerzeugung betreffen. Der Strompreis für die Verbraucher schließt auch die Kosten der Verteilung mit ein, die allerdings durch den zur Integration der Erneuerbaren Energien erforderlichen Netzausbau weiter steigen werden. Hinzu kommen Steuern und Konzessionsabgaben. Insgesamt beträgt der Kostenanteil der Erzeugung an einer Kilowattstunde nur rund 20 %. (Siehe auch: Wie setzen sich die Strompreise zusammen?) Entsprechend mildern sich die genannten Schwankungen im Endpreis für die Verbraucher.

Nach der Energiewende soll die durch das Abschalten der Kernkraftwerke entstandene und weiter entstehende Kapazitätslücke zunächst weitgehend durch Erdgas-Kraftwerke aufgefüllt werden, bis vielleicht später ein höherer Anteil Erneuerbarer Energien realisiert werden kann. Damit begeben wir uns in eine größere Abhängigkeit von den Brennstoffkosten. Man kann nur auf sinkende Preise hoffen, wozu aber aufgrund steigender Nachfrage und höheren Stromverbrauch weltweit wenig Aussicht besteht. (Siehe auch: Warum werden die Strompreise auch in Zukunft weiter steigen?)

Siehe auch

Quellen

  1. European Nuklear Energy Forum (enef): Die Stärken und Schwächen der Kernenergie; in Bulletin Nuklearforum Schweiz Ausgabe August 2010

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