Waarom we nú kernenergie nodig hebben (en over 50 jaar misschien niet meer)

Deze week stuurde minister Wiebes van economie en klimaat een brief naar de Tweede Kamer, waarin hij stelt dat kernenergie een kosteneffectieve en veilige optie is voor de energiemix die Nederland CO2-neutraal moet maken.

Wiebes beroept zich op een rapport dat hij heeft besteld bij de Oostenrijkse consultancy ENCO, maar daar staat in wezen niets nieuws in; het bouwt voort op eerdere rapporten van internationale organisaties. Als je eerlijk alle systeemkosten meerekent, zo luidt de belangrijkste conclusie, dan zijn zon- en wind-energie niet goedkoper dan kernenergie. En dat nadeel is des te groter naarmate het aandeel zon en wind groter is.

Het echte nieuws in de Kamerbrief is dat Wiebes toezegt serieus te gaan onderzoeken welke publieke ondersteuning nodig is om nieuwe kerncentrales te bouwen. Na een decennialang taboe op nieuwe kernenergie in Nederland, is dat een kantelpunt in de energietransitie.

Waarom kernenergie?

Waarom zouden we het in Nederland nog over kernenergie hebben? We wekken een miezerige 3,5 procent van onze elektriciteit op met atoomstroom. Dat duurt nog tot 2033, wanneer de kerncentrale Borssele volgens plan dichtgaat, en dan is het 0 procent. Aflopende zaak, niet rendabel, overbodig. Tegenstanders in Nederland beroepen zich tegenwoordig niet eens meer primair op radioactief afval of het spookbeeld van ‘Fukushima aan de Westerschelde’ om kernenergie af te serveren. In het Klimaatakkoord, het lijvige plan om de CO2-uitstoot van Nederland per 2030 te halveren, is kernenergie geen onderwerp.  

‘Kernenergie is in Nederland het pad dat we niet zijn ingeslagen’, zegt Gert Jan Kramer, hoogleraar duurzame energieopwekking aan de Universiteit Utrecht. Niet dat kernenergie per se te duur of te gevaarlijk is, maar het is, gegeven de Nederlandse politieke realiteit in de afgelopen dertig jaar, hier gewoon geen optie meer.

Toch gaan de laatste jaren steeds stemmen op om een drastische uitbreiding van atoomstroom als serieus alternatief voor onze fossiele verslaving te verkennen. In 2015 schreef de prominente klimaatwetenschapper James Hansen met drie collega’s een geruchtmakende open brief in The Guardian met als titel: ‘Kernenergie is de enige haalbare weg vooruit wat betreft klimaatverandering’.  In die brief pleiten Hansen c.s. voor een energiepolitiek die ‘gebaseerd is op feiten, en niet op vooroordelen’, met een flinke rol voor kerncentrales naast zon- en windenergie. 

In 2016 viel de bekende milieuactivist Michael Shellenberger van zijn geloof. Eind oktober was hij in Nederland, en kreeg in de kolommen van De Telegraaf breed de ruimte: ‘Met tien kerncentrales is Nederland klaar.’ Hij bepleit zelfs een wereldwijd moratorium op nieuwe windparken. Ook de oud-voorman van Greenpeace, Patrick Moore, denkt dat de duurzame energietransitie onhaalbaar is zonder kerncentrales.

Zelfs GroenLinks accepteert kernenergie als voorlopig onvermijdelijk, mits buiten de eigen achtertuin. Tom van der Lee, Kamerlid voor GroenLinks met energie in zijn portefeuille: ‘Wij zijn geen voorstander van kernenergie, maar zien het als een noodzakelijk element in de mondiale energiemix, tot het moment waarop we het niet meer nodig hebben.’ 

Een ‘noodzakelijk element in onze energiemix’ – wat bedoelt Van der Lee daarmee? Waarom is kernenergie nodig?

Onmisbaar bij de energietransitie

Over de hele wereld staan op dit moment ongeveer 450 kerncentrales stroom op te wekken. Een stuk of vijftig nieuwe zijn in aanbouw. Japan zette na de ramp in Fukushima in 2011 uit voorzorg al zijn kerncentrales stil, maar is nu bezig de meeste weer op te starten. Alleen al in China zijn in 2018 zeven nieuwe kerncentrales opgestart. Gemiddelde bouwtijd: 6,5 jaar.

De afgelopen halve eeuw heeft kernenergie – vergeleken met kolen- en gascentrales – circa 70 miljard ton CO2-uitstoot en bijbehorende luchtvervuiling uitgespaard. Is dat veel? Om de opwarming met enige zekerheid onder de 1,5 graden te houden, mogen we volgens het IPCC nog 570 miljard ton CO2 uitstoten. Kernenergie heeft dus al een slok op een borrel gescheeld, en kan dat de rest van deze eeuw nog eens doen. Sterker nog: nu de elektriciteitsvoorziening steeds zwaarder gaat leunen op onvoorspelbare wind- en zonne-energie, is kernenergie harder nodig dan ooit om een solide bodem in de energievoorziening te leggen. 

Van duurzame opwekkers als windmolens en zonnepanelen weet je nooit exact wanneer ze elektriciteit leveren

Dat heeft te maken met de zogeheten netstabiliteit. Alle stroom die op een willekeurig moment wordt gebruikt, moet op vrijwel datzelfde moment ergens worden opgewekt. Gebeurt dat niet, dan kunnen grote stroomstoringen optreden. Alleen: van duurzame opwekkers als windmolens en zonnepanelen weet je nooit exact wanneer ze elektriciteit leveren, want de zon schijnt niet 24 uur per dag en soms is het dagenlang windstil. Daar kun je geen betrouwbaar en stabiel hoogspanningsnet mee in de lucht houden. 

Grootschalige opslag van elektriciteit zou een oplossing kunnen zijn om die pieken en dalen op te vangen, maar zover zijn we technisch nog lang niet. Om een idee te geven: om één dag Nederlandse elektriciteitsproductie op te slaan in een lithium-ion-accu, moet die zo groot zijn als een tot de nok gevulde Johan Cruijff ArenA. Kosten bij het huidige prijspeil, nog zonder de infrastructuur eromheen: 50 miljard euro.

De klassieke oplossing voor een stabiel stroomnet is om de basislast – de hoeveelheid stroom die minimaal altijd nodig is, ongeveer twee derde van de piek in de behoefte – op te wekken met kolen- en/of kerncentrales die continu op vol vermogen draaien. Pieken in de vraag worden opgevangen door gascentrales die – in tegenstelling tot kolen- en kerncentrales – snel bij te schakelen zijn. 

Maar als je per 2030 alle kolencentrales sluit en dat compenseert met een heleboel windturbines en zonnepanelen, zoals het Klimaatakkoord nu voorstelt, moeten de pieken en dalen in de productie alsnog worden opgevangen door de gascentrales. Vooral in de winter, als er minder zonne-opbrengst is en we meer stroom verbruiken om onze huizen elektrisch te verwarmen, zal er soms dagen achter elkaar vrijwel alleen maar elektriciteit uit gas zijn. Over een heel jaar gemeten stoot Nederland dan nog steeds te veel CO2 uit.

Kernenergie kan een goed en stabiel alternatief zijn voor het voorzien in de basislast van ons stroomnet, maar er leven bij tegenstanders nog altijd veel bezwaren. Hoe moeten we die wegen?

Bezwaar 1: Kernenergie is niet veilig

Kernenergie is niet veilig, zeggen tegenstanders vaak, waarbij ze verwijzen naar de rampen bij Tsjernobyl en Fukushima. Maar in de EU hebben 224 kernreactoren nu samen ruim 6.500 jaar lang stroom op staan wekken, zonder één serieuze calamiteit. Het ernstigst was een moeilijk beheersbare brand in een reactorkern in Windscale, VK. Dat was in 1957, toen zorg voor de veiligheid in de nucleaire sector nog niet echt tussen de oren zat. Er kwam door die brand een forse hoeveelheid radioactiviteit in de omgeving vrij, zij het minder dan een duizendste van ‘Tsjernobyl’ of ‘Fukushima’. Ondanks medisch onderzoek is sindsdien niets gebleken van gezondheidseffecten op het personeel of de omwonenden. ^*

Je kunt lang twisten over hoe je het West-Europese trackrecord moet afwegen tegen de rampen in Tsjernobyl en Fukushima. Zeker is dat Fukushima niet gebeurd zou zijn zonder de enorme tsunami – een fenomeen dat geen enkele Europese kernreactor kan treffen, simpelweg vanwege waar ze staan. De ramp in Tsjernobyl was slechts mogelijk omdat dit een type reactor is dat sterk afwijkt van de kerncentrales die overal elders in de wereld gebouwd zijn. De komende jaren zullen de laatste kerncentrales van dit type in Rusland gesloten worden. De rationele conclusie is: de kans dat een moderne kerncentrale binnen de zeer strikte Europese veiligheidscultuur een ramp veroorzaakt, is zo goed als nihil. 

En ook voor kernafval, een ander probleem dat tegenstanders van kernenergie graag opwerpen, bestaan inmiddels veilige oplossingen.

Bezwaar 2: Kernenergie is (te) duur

Tegenstanders van kernenergie zeggen dat kernenergie te duur is.  Maar ook dat is een kwestie van perspectief. Als opeenvolgende kabinetten de afgelopen tien jaar half zo veel energie en subsidie hadden gestopt in nieuwe kerncentrales als in windmolenparken op zee (tot nu toe naar schatting 12,5 miljard euro, en meer is onderweg), waren die nieuwe kerncentrales nu operationeel geweest. 

Ja, de kostprijs van 3 à 4 cent per kilowattuur windenergie in 2030 die in het Klimaatakkoord staat is inderdaad veel lager dan bijvoorbeeld de garantieprijs van 11 cent per kilowattuur die de Britse kerncentrale Hinkley Point gaat leveren. 

Maar in feite is het weinig zinvol om een kilowattuurprijs per afzonderlijke opwekker uit te rekenen. De waarde van een solide ‘bodem’ in je elektriciteitsproductie kan best hoger zijn dan tot uitdrukking komt in zo’n garantieprijs. Wat echt telt, zijn de totale kosten van de elektriciteitsvoorziening in een land. De casus van Duitsland is daarvoor een goed voorbeeld. Daar lopen de kosten van de Energiewende enorm uit de hand. 

In mei 2011, drie maanden na de ramp bij Fukushima, besloot bondskanselier Angela Merkel acht van de zeventien Duitse kerncentrales onmiddellijk te sluiten, en de rest stapsgewijs tot 2022. Maar ondanks enorme investeringen in wind- en zonne-energie, die gepaard gingen met grote prijsverhogingen voor de consument, is de CO2-uitstoot van Duitsland sindsdien nauwelijks gedaald.^*

Wat het probleem nog erger maakt, is dat wind- en zonne-energie op het Duitse net altijd voorrang hebben boven fossiel of kernenergie. Het is dan voor de netbeheerder soms goedkoper om windparken af te kopen zodat ze hun windmolens stilzetten (‘curtailment’): ze worden doorbetaald voor kilowatturen die ze niet leveren. De kosten voor deze zogeheten curtailment compensation stegen tussen 2012 en 2016 in Duitsland met een factor tien. ^*

Windenergie is ook duurder dan het lijkt. De Nederlandse windmolenparken op zee zouden nutteloos zijn zonder nieuwe hoogspanningsleidingen en transformatorstations om ze op het net aan te sluiten. Kosten van dit ‘stopcontact op zee’ tot 2030: 6 miljard euro, en dat zit niet verwerkt in de kostprijs voor windenergie, dat is grotendeels subsidie. 

Windenergie is duurder dan het lijkt

Stroom die op de verkeerde tijd en plaats geleverd wordt, kan erger dan waardeloos zijn en zelfs een negatieve marktwaarde hebben. Daarom worden wind- en zonne-energie duurder en inefficiënter naarmate ze een groter percentage van de totale stroomproductie voor hun rekening moeten nemen. 

Curtailment, het stilzetten van windmolens, is deels te voorkomen door een volwaardig Europees hoogspanningsnet aan te leggen, zodat de pieken en dalen geografisch beter worden verspreid. Er bestaan nu wel hoogspanningsleidingen tussen buurlanden, maar die hebben lang niet genoeg capaciteit om deze pieken en dalen ter grootte van meerdere gigawatts over Europa te verdelen. Geschatte kosten van zo’n volwaardig hoogspanningsnet: 100 à 400 miljard euro.^* Lukt dat vóór 2030? De Europese samenwerking op dit gebied verloopt moeizaam en traag.

Bezwaar 3: Er zijn toch goede alternatieven?

De politieke consensus zoals neergelegd in het Klimaatakkoord is: de energietransitie moet met alleen zon, wind en biomassa gebeuren. Maar gegeven de grilligheid van zon en wind moeten alle andere energiebronnen in de mix snel bij- en afschakelbaar zijn. 

Een veelgenoemde optie: gas- of biomassacentrales waarbij de uitgestoten CO2 wordt opgevangen en onder de grond wordt gestopt, een techniek die Carbon Capture and Storage (CCS) heet. CCS is technisch mogelijk, en Nederland heeft voor de kust lege gas- en olievelden liggen waar veel CO2 in kan. Maar om CCS toe te passen, moet de CO2 uit de schoorsteen van de centrale worden afgevangen, gezuiverd, op hoge druk gebracht en via pijpleidingen getransporteerd naar zee, om daar geïnjecteerd te worden in de zeebodem.

Dat kost veel energie, dus geld, en er is nog niet eens een plan voor aanleg van het benodigde pijpleidingnet. Het Klimaatakkoord staat vol ‘ambities’, ook wat betreft CCS, maar noemt geen enkele concrete locatie, en lijkt ervan uit te gaan dat het pijpleidingnet door het bedrijfsleven zal worden aangelegd, met mondjesmaat overheidssubsidie. 

CCS kost veel energie, dus geld, en er is nog niet eens een plan voor aanleg van het benodigde pijpleidingnet

Het zijn vreemde tijden: om te vermijden dat we over vijftig of honderd jaar enkele duizenden tonnen hoogradioactief afval extra moeten opbergen in een eindberging – die sowieso aangelegd moet worden voor het nu al bestaande afval – gaan we vanaf 2030 liever elk jaar miljoenen tonnen CO2 in de grond stoppen.

Een andere optie is volgens GroenLinks-Kamerlid Tom van der Lee ‘groene’ waterstof. Daarbij wordt waterstof gemaakt door middel van elektrolyse van water, die vervolgens wordt opgeslagen, en in omgebouwde gascentrales wordt verstookt tijdens dips in de productie. 

Ook geen simpele of goedkope oplossing: bij de omzetting van elektriciteit naar waterstof en weer terug naar elektriciteit gaat circa driekwart van de oorspronkelijk opgewekte elektriciteit verloren. Voor seizoensopslag zullen elk half jaar miljoenen tonnen waterstof de ondergrond in en uit moeten. Een alternatief is een Europees pijpleidingnet dat ’s winters uit zonne-energie gegenereerde waterstof aanvoert uit landen rond de Middellandse Zee. Dat kost tijd en heel erg veel geld om te bouwen, erkent Van der Lee, ‘maar zo werken we toe naar een energietransitie die eeuwen lang meegaat’. 

Volgens hoogleraar Gert Jan Kramer staat in het Klimaatakkoord voor 2030 al dat er zo’n 3 à 4 gigawatt moet worden ingezet om waterstof te maken. Of dat haalbaar is? ‘Dat wordt heel spannend. In het huidige tempo van opschaling gaat dat zeker twintig jaar duren.’ 

Kortom: de alternatieven voor een goede basis-stroomvoorziening die de pieken en dalen van wind en zon kunnen opvangen zijn duur en niet snel – lees: voor 2030 – te realiseren. 

Bijkomend voordeel: kernenergie geeft autonomie

Een minder vaak genoemd voordeel van kernenergie is de autonomie die het oplevert. In de kerncentrale Borssele wordt elk jaar een derde van de splijtstofstaven vervangen door nieuwe. Met een volledige reserveset, die in een paar vrachtwagens past, kun je drie jaar vooruit. Zo ben je vrijwel onkwetsbaar voor politieke chantage. Vergelijk dat eens met aardgas, waarvan we in de winter ruim 2 miljoen ton per maand verstoken. Reken maar, nu de gaskraan in Groningen versneld dichtgaat, dat we rond 2030 nog heel veel aardgas uit Rusland nodig hebben.

Zelfs als de groene waterstofeconomie ooit realiteit wordt, zullen we zonder kerncentrales in de winter waarschijnlijk afhankelijk zijn van grote hoeveelheden waterstof uit Spaanse en Italiaanse zonne-energie, aangevoerd via een nog aan te leggen Europees pijpleidingnet. En we zullen een duur Europees hoogspanningsnet nodig hebben, voor injecties van hydro-elektriciteit uit Noorwegen en kernstroom uit Frankrijk.  

De energie-infrastructuur zal grensoverschrijdend moeten zijn

Het idee dat je maar beter ook een energiebron in je mix kan hebben waarover je als land zelf de controle hebt, en die betrouwbaar een stabiele hoeveelheid vrijwel uitstootvrije stroom levert, noemt hoogleraar Kramer sarcastisch ‘een pre-analytische visie’, die niet door modelberekeningen wordt ondersteund.

Ook Tom van der Lee vindt autonomie op dit gebied een achterhaald idee. ‘We hebben al lang geen zelfstandige energievoorziening meer’, stelt hij. ‘Wij hebben geen bergen, dus geen hydro-elektriciteit. In het zuiden van Europa is meer zon. Wij hebben de Noordzee met veel wind. De energie-infrastructuur zal grensoverschrijdend moeten zijn. De samenwerking neemt alleen maar toe, en daar heb ik een groot vertrouwen in.’ 

Met wachten op een wonder bouw je geen toekomst

De tijd dringt, en het gaat om een in wezen overzichtelijke beslissing: we kunnen nog voor 2030 elke kolencentrale die wordt afgeschakeld vervangen door een kerncentrale. Als met die kernenergie het grootste deel van de basislast gedekt is, heb je veel minder wind- en zonne-energie nodig. De onvoorspelbare pieken en dalen in de productie zijn kleiner en makkelijker in te passen. Opslag en teruglevering van elektriciteit door de accu’s van elektrische auto’s en dynamische beprijzing (zodat je de wasmachine pas aanzet als het gaat waaien) zou dat voor een flink deel op kunnen lossen.

Ideologen opgelet: dit betekent geenszins dat dan het duizendjarig rijk der kernenergie is aangebroken. Het zou best kunnen dat dit de laatste generatie kerncentrales wordt. Een kerncentrale functioneert ongeveer zestig jaar: mogelijk hebben we over vijftig jaar het probleem van opslag van elektriciteit zo goed onder de knie, dat we daarna met alleen maar zon en wind toe kunnen. Maar met wachten op een wonder bouw je geen toekomst. We moeten nu, met wat we nu weten, nuchter en rationeel de beste beslissing voor de komende vijftig jaar nemen. 

Meer lezen?