Die Sicht eines Schweizer Wissenschaftlers: Wieso die vorgeschlagene Energiewende nicht funktionieren kann

Die Energiewende gleicht einem Kartenhaus, Bild fotolia © Zerbor

von F. K. Reinhart
Ausgangslage
– 1.1 Ein stabiles, zuverlässiges elektrisches System bringt Standortvorteil, Beschäftigung und Wohlstand was erhalten bleiben muss. Industrie, Verwaltung und Bürger müssen zu jederzeit freien Zugriff zum Strom haben. Strom sparen ist sinnvoll, solange diese Anstrengungen zur Produktivitätserhöhung beitragen.
– 1.2 Ausbau ist den technischen Bedingungen anzupassen und nicht umgekehrt, sonst enden wir in einer Katastrophe. Deutschland hat den Weg zu einer krankhaften Entwicklung vorgezeigt.


–        1.3 Jeder Ausbau oder jede Veränderung des  Systems muss a) kompatibel mit dem existierenden System sein, b) wesentliche Verbesserungen des Systems bringen und c) nicht a priori Bedingungen schaffen, die dessen Stabilität und Zuverlässigkeit in Frage stellt.

–        Politik ist gefordert gesetzliche Rahmenbedingungen zu erlassen, die mit der aktuellen Lage (lokal, national und international) verträglich sind, und eine geordnete Nützung und Ausbau des Systems ermöglicht. Subventionen und künstliche Strompreiserhöhungen sind keine Lösung für die sich abzeichnenden Probleme.

2.     Die sogenannten erneuerbaren Energien

–        2.1 Alle erneuerbaren Energien haben eine geringe Energiedichte, die nicht ohne spezielle Massnahmen industriell verwertbar sind. Sie basieren alle auf Sonnenenergie (atomare Fusion) mit Ausnahme der Geothermie, die ihren Ursprung im Kernzerfall (hauptsächlich Radioaktivität der Gesteine) hat. Kernenergie müsste deshalb logischerweise zu den erneuerbaren Energien gezählt werden.

–        2.2 Sonnenenergie (inkl. Wasser, Wind, Biomasse) ist lokal nie konstant (Tag / Nacht, Wetter , Klima) und ist somit ohne geeignete Speicher als dominante Quelle a priori nicht direkt vereinbar mit unserm elektrischen System, das gemäss 1.1 Stabilität verlangt.

–        2.3 Sonnenenergie ist leicht ohne spezielle Vorrichtungen in brauchbare Wärme umwandelbar und daher für Heizungen und Warmwasseraufbereitung beinahe ideal. Wegen den thermodynamischen Gesetzen ist diese Form für die Elektrizitätserzeugung in unsern Breitengraden äusserst ineffizient.

–        2.4 Die Sonnenenergie treibt unsere Wetter- und Klimamaschine und ermöglicht uns so, die sekundäre hydraulische und Windenergie zu nützen. a) Die Dichte des Wassers ist beinahe tausend Mal grösser als die der Luft, dadurch lässt sich das Wasser in Form von potentieller Energie leicht speichern und die Bedingung von 1.1 mit Stauwehren erfüllen. b) Die mechanische Windenergie lässt sich nicht speichern und hängt von der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit ab.

–        2.5 Die direkte Umwandlung der Sonnenenergie in elektrische Energie ist dank der chemischen Technologie und der Halbleitertechnik, der Photovoltaik, möglich aber mit viel geringeren Umwandlungs-faktoren als die Umsetzung der mechanischen in elektrische Energie. Ueberdies setzt diese Technologie einen Energieaufwand voraus, der nur marginal über die Lebensdauer dieser Geräte zurückgewonnen werden kann. Diese Geräte sind während des Betriebs sehr stabil und umweltfreundlich, was allerdings für deren Herstellung und Entsorgung nicht der Fall ist. Damit wird Nachhaltigkeit gepredigt aber nicht umgesetzt.

–        2.6 Umsetzung der Energie der Biomasse (inklusive Holz) in Elektrizität geschieht im allgemeinen durch Gärung / Verbrennung und thermodynamische Prozesse. Energiegewinnung aus Biomasse ist ein Mehrstufenprozess (Sonne-Bio-Chemie-Thermodynamik), der sehr ineffizient ist. Die Erzeugung von grossen Biomassen braucht sehr viel Land und ist daher in der Schweiz ungeeignet. Da sie überdies noch mit der Nahrungsmittelproduktion direkt in Konkurrenz steht, ist Biomasseverwertung nur für die Verwertung von Abfällen und daher nicht für industrielle Grossproduktion geeignet.

Die Zusammenstellung der erneuerbaren Energien zeigt, dass nur die in der Schweiz mangels vulkanischer Aktivität unterentwickelte Geothermie und die Biomasseverwertung a priori unserer Stabilitätsforderung in Teil 1) entsprechen können. Obwohl Sonne und Wind gratis sind, ist die Umwandlung in elektrische Energie alles andere als gratis wegen der fehlenden Kontinuität der Ausbeutung. Wer diese Tatsache ignoriert handelt fahrlässig und zeichnet ein völlig falsches Bild.

3.     Fossile Energien

–        Darunter gehören Kohle, Erdöl und Erdgas, die alle leicht gespeichert und transportiert werden können im Gegensatz zu den möglichen Mitteln unter 2). Der Energieaufwand und Kosten, diese Materialien zu gewinnen, ist sehr klein im Vergleich zum Gewinn an elektrischer Energie durch thermodynamische Prozesse, die einen kontinuierlichen Betrieb und damit Stabilität, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit gewähren. Diese beinahe banale Tatsache ist der Grund, dass sich diese Materialien für die elektrische Energiegewinnung weltweit durchgesetzt haben. Die Endlichkeit dieser Reserven ist schwer abzuschätzen, da erfahrungsgemäss stets neue Quellen durch innovative Gewinnungsmethoden erschlossen werden können. Die Schiefergasgewinnung hat dies sehr deutlich gemacht. Der Ausstoss von umweltschädigenden Abfällen durch natürliche Verunreinigungen ist sehr ernst zu nehmen.

4.     Kernenergie

–        Die Kernenergie ist um Grössenordnungen konzentrierter als diejenige von Kohle. Die gebräuchlichste Form ist Kernspaltung von angereichertem Uran (235U). Spaltbares Material  kann leicht und sicher gelagert werden und erlaubt einen stabilen und zuverlässigen Betrieb. Leider sind die Risiken dieser Energieform wegen der Radioaktivität und der Unfälle von Tchernobyl und Fukushima sehr umstritten wegen vorgefassten Meinungen und Unkenntnis der Materie. Die Risiken sind zusätzlich von den Gegnern der Kernenergie aufgebläht und verfälscht worden. Die Erfahrungen mit den Kernkraftwerken in der Schweiz  (Reaktoren der 2. Generation) zeigen eindeutig, dass die Kernenergie sicher und sauber ist, und es auch in Zukunft so sein wird, denn die neueste 3. Generation ist ca. 100 Mal sicherer als die zweite. Die neuesten Entwicklungen (4. Generation) gehen darauf hinaus, dass diese Unfälle gar nicht mehr auftreten können und keine Abschaltungen zur Neubestückung mit spaltbarem Material mehr nötig sein wird. Ueberdies besteht damit die Möglichkeit abgebrannte Brennelemente statt zu vergraben als Energiequellen zu benützen.

–        China und Indien (mehr als 1/3 der Weltbevölkerung) setzen voll auf Kernenergie. Die Chinesen bauen gegenwärtig 36 Kernreaktoren der 3. Generation und testen bereits Prototypen der 4. Generation.

–        Diese Tatsachen belegen die Dummheit des sogenannten Ausstiegs aus der Kernenergie. Die Schweiz kann und darf sich nicht derartige Fehler leisten.

5.     Ungereimtheiten der Windenergie und der Photovoltaik in der Schweiz

–        Die Lobbiergruppe „SwissEolien“ unter dem Präsidium von Nationalrätin Isabelle Chevalley behauptet, dass die Windräder fast immer drehen und Strom erzeugen. Das ist eine Irreführung wegen der Leistungs-abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit. Wenn wir die Leistung bei einer Windgeschwindigkeit von 36 km/h als 1 ansetzen, erhalten wir bei 3.6 km/h nur gerade einen Tausendstel der Leistung, also praktisch nichts. Bei 72 km/h gibt es acht Mal mehr Leistung, die bereits im Bereiche der Ueberlastung liegt. Vize-Minister Yu von China (grösster Windenergieerzeuger der Welt) bezeugt, dass eine installierte Windenergieleistung von 100 bis 110 GW jährlich gemittelt nur etwa soviel Energie erzeugt wie ein Kohlekraftwerk mit einer installierten Leistung von 7.5 -8 GW.

–        Daten aus Deutschland und England geben ein wenig verbessertes Bild für die Windenergie als auch für die Photovoltaik. Letztere scheint etwa um einen Faktor 1.5 besser abzuschneiden als Windenergie.

–        Sowohl Windenergie als auch Photovoltaik werden daher nur mit sehr grossen Schwierigkeiten ein kleines Kernkraftwerk der Grösse Mühleberg (355 MW) ersetzen können.

–        Diese Beispiele zeigen, dass eine stabile und zuverlässige Stromversorgung ein Ding der Unmöglichkeit ist, wenn keine riesigen Energiespeicher zur Verfügung stehen. Speicherverluste erfordern noch zusätzliche installierte Kapazität. Jede installierte, nicht erzeugte kWh kostet Geld, womit auch das Märchen von Sonne und Wind schicken keine Rechnung ein für alle Mal widerlegt ist.

6.     Konsequenz

–        Unstabilen Strom in stabilen umzuwandeln kostet sehr viel Geld und Land und bringt dabei unsern Landschafts- und Artenschutz in Gefahr, das Gegenteil was Umweltschützer verlangen.

–        Unstabilen Strom mit Importen zu stabilisieren, riskiert unsere Versorgungssicherheit, denn gerade zu Zeiten von Verknappung in der Winterzeit, oder eines grossen Vulkanausbruchs in Island oder anderswo, werden unsere Nachbarn, genau dieselben Probleme haben und nicht in der Lage sein den fehlenden „erneuerbaren“ Strom zu liefern.

–        Die grundsätzliche, politisch leider nicht einfache Lösung liegt auf der Hand: i) Den Ausstieg aus der Kernkraft so rasch wie möglich beerdigen. ii) Die Erlasse, die den Ausstieg hätten beschleunigen sollen, sistieren und rückgängig machen. iii) Die Subventionen für „kostendeckende Einspeisevergütung“ sind schleunigst zu unterbinden. iv) Finanzierung für marginale „wissenschaftliche“ Forschung ist zu unterbinden und v) wieder vermehrt in die Kernforschung investieren.

Über den Autor: F. K. Reinhart ist  promovierter Elektroingenieur und emeritierter Professor der Physik  (mit Schwerpunkt in Halbleiterphysik, physikalische Optik (Optoelektronik, integrierte Optik) und Hochtemperatursupraleitung) und forscchte und lehrte an der Ecole Fedrale Polytechnique de Lausanne. Eine Arbeit von ihm über die spektralen Eigenschaften des CO2 (in Englisch) können Sie als pdf. Anhang herunterladen.

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16 Kommentar(e)

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1
Dr. Gerhard Stehlik

"Eine Arbeit von ihm über die spektralen Eigenschaften des CO2 (in Englisch) können Sie als pdf. Anhang herunterladen."

Diese Arbeit ist äquvialent zu vielen gleichsinnig einseitigen Arbeiten. Der Urvater all dieser Arbeiten ist die 1984 von Kondratyev und Moskalenko.

Der Fehler ist überall der selbe: Es wird nur die Absorption von Stahlung betrachten. Das für die CO2 Wirkung Wesentlich, die Eigenstahlung des CO2 ins Weltall wird einfach weg gelassen.

Diese schlichte Unterlassung ist des Pudels Kern des weltweiten CO2 Betruges.

2
M. Brunschweiger

#13 D. Wolters
Diese Propaganda ist ja schon so greifbar das es selbst geistig Minderbemittelte erkennen sollten.
Man könnte fast glauben der Schreiber ist anderer Meinung, hat aber eine andere Vorgabe und umgeht diese durch unglaubwürdige Darstellung.
Sollte der Schreiber diesen Artikel ernst gemeint haben, na ja vielleicht ein Beispiel für suboptimale Inklusion. Auch Propaganda will gelernt sein.
Wie weltfremd muss man sein um die Relationen nicht sofort zu erkennen.
Man stelle sich mal vor alle Arbeitsunfälle kämen in die überregionale Presse.

#7: Jeve R. Huels
Das verstehe ich jetzt nicht, dies (Eisbären) war die perfekte Vorlage, man hätte mir wahrscheinlich den Mund zutackern müssen um diese nicht aufzunehmen, obwohl die Diskussion meist sinnlos ist.

#8: Dr.Paul
Schön aber irgendwann sollte bei den Menschen das Hirn angehen sonst endet das wie bei den Lemmingen.

Im Artikel ist zwar nichts neues, nur zeigt er halt wieder wie wenig Alternativen (keine ohne Wohlstandsverlust) es zur Energieerzeugung mit Kernkraft es gibt wenn man an ein Problem durch CO2 glaubt.
Vielleicht sollte jemand die Kernkraftwerke grün anstreichen und Öko drauf schreiben, funktioniert bei vielen Produkten ganz gut.
Wenn Gespräche auf das Thema kommen merkt man sehr schnell wie Indoktriniert viele Leute sind. Da verstecken sich teils gar abstruse Vorstellungen über diese Technik.
Es beginnt bei den Kindern die mit Büchern wie den mehrfach prämierten „Die Wolke“ fehlinformiert werden.
Wo sehen die Kinder als nächstes nach? Meist in Wikipedia, somit wieder gefärbte Information. Aus dem Universitären Umfeld kommt meist auch nur „politisch Korrektes“ und aus den Medien sowieso. Und für Kirchenoberhäupter, die neuerdings auch wieder Expertise über die Naturwissenschaft zu haben scheinen, ist es eh nur Teufelszeug.
Es bleiben fast nur ausländische Informationsquellen.
Eine freie Gesellschaft und gar Wissenschaft sieht für mich anders aus.

3

#12 K. Almendinger

Eisbären - ein gutes Stichwort.

Was die Experten sagen:

http://tinyurl.com/njpg322

....und was der Deutsche Journalismus daraus macht:

http://tinyurl.com/mfsoewj

Journalismus braucht einfach eine massive Bildungsoffensive und solide Qualitätsanforderungen. Wer die nicht erfüllt, der muss sich dann "Greenpeace Experte" nennen und darf dann nur noch bei Claus Kleber im ZDF seine Tränenstory vorheulen.

4

Die Welt ist nicht mehr zu retten!
Sie wird nicht an der Klimakatastrophe zugrunde gehen, sondern an der Dummheit von Journalisten:

http://tinyurl.com/lf5dawq

http://tinyurl.com/ncd42fl

Der gleiche Schwachsinn noch in den Hauptnachrichten des SWR Hörfunkes heute.

Tut mir leid, wir haben uns auf die Politiker konzentriert und nicht gemerkt, dass die Medien von den dümmsten der Dummen übernommen wurden.

"Tod durch eine Wasserleitung" in den Hauptnachrichten - für industrieferne Staatsschmarotzer sicher eine sensationelle Nachricht -ich kann es immer noch nicht fassen. Wobei das Einzelschicksal natürlich tragisch ist.

5
K. Allmendinger

@ #7 Jeve A. Huels

Das naechste Mal wenn Eisbaeren zu Sprache kommen, zeigen Sie einfach dieses Bild:

http://tinyurl.com/nm4xl7d

6

#9: Alfred Schlohr sagt:
----------------------------
machen wir! Ich freu mich drauf 🙂

Und zu T.Heinzow: Ironieverständnis ist scheinbar nicht jedermanns Sache.....aber egal!

7

@ #9 A. Schlohr

"oder eben unter einer Brücke ;-)"

Auch dieses "Vergnügen" ist inzwischen verboten, denn bei Lagerfeuern kommt die grüne Feinstaubpolizei und sich wie ein hannoverscher Prinz darf man sich auch nicht mehr benehmen. 😉

Sie sehen: In Deutschland ist nur noch kollektiv-grünes Verhalten erlaubt ...

8

#3, "Kasten Bier? :-)"

Warum nicht ? Aber nur zusammen mit Herrn Heinzow entweder in der Gegenwart hübscher Krankenschwestern oder eben unter einer Brücke 😉

9

#7:Mein Beileid, verehrter Herr Jeve R. Huels,
deshalb vertrete ich die völlig unverbindlichen Verdachtshypothese,
dass die naturwissenschaftliche kollektive Verblödung irgendwie mit der Emanzipation in Zusammenhang steht 🙂
Gerade habe ich einen angeblich wissenschaftlichen Beitrag von Verhaltensforschern gelesen, dass Menschenkinder (mit Geschlechtsunterschieden) sich schon früh an Verhaltensmuster anderer (Mehrheit) anpassen würden, was man im direkten Vergleich bei Primaten (Orang-Utans) nicht annähernd beobachten konnte.

MfG

10

Eine sehr schöne und treffende Zusammenfassung, auf einem fachlichen Niveau und mit einer Klarheit, die wirklich jeder verstehen sollte.

Auf einer Geburtstagsparty vor einiger Zeit habe ich beim Nachtisch eine inhaltlich sehr ähnlichliche Meinung über die Energiewende geäußert. Mit all den genannten Argumenten (Energiedichte, Unstetigkeit, Speicherkosten, Wandlungsverluste, Umweltbelastung, Kosten usw.).
Zuerst Schweigen. Dann, nach einer Weile, sagte meine ehemals beste Freundin: "Aber sind dir die Eisbären denn völlig egal?"
Da hab' ich mir dann lieber noch ein Glas Wein eingeschenkt. Traurig. Diskussion sinnlos.

MfG

11

@ #3 K. Rasmuss

"Kasten Bier? :-)"

Machen Sie erst mal eine Entziehungskur zur Vermeidung von Haluszinationen (C2H5OH-Dilirium).

Leugnen kann man nur Tatsachen.

Ach ja, hinsichtlich der "Kur" gilt Folgendes:
wenn früh am Morgen die Krankenschwester an deinem Bette steht, ist noch nicht alles zu spät, wenn aber am Abend das Bett unter ner Brücke steht ... .

Wenn die sog. Energiwende den erhoften Erfolg hat, werden in Deutschland die Bettenplätze in den Entzugskliniken und unter den Brücken knapp. Und falls dadurch der prognostizierte "Klimawandel" verhindert wird, werden sehr viele Menschen erfrieren ...

12

@ H.R. Vogt: gehen Sie auf kernenergie.ch dann kommen Sie zum Paul-Scherrer-Institut und von dort zur ETH Lausanne, die noch in Kernenergie forschen, auch international verbandelt.

13
Martin Landvoigt

Meinen Dank an F. K. Reinhart: Eine prägnante Zusammenfassung des Wesentlichen.

Ich frage mich aber: Was folgt daraus?

1. Gibt es weiteren Aufklärungsbedarf zum Sachstand, oder ist diese hinreichende Grundlage? Ich meine: Die Grundlage für eine generelle Beurteilung ist ausreichend.

2. Die gößte Diskrepanz zwischen dieser Analyse und der praktischen Energiepolitik ist die gegensätzlichen Beurteilungen von PV & WKA einerseits und KKW andererseits. Hier ist offensichtlich spezieller Klärungsbedarf:

2a) Expertenebene: Klärung von Szenarien auf Basis PV & WKA. Es existieren Modellrechnungen, die eine Machbarkeit von 80% bzw. 100% EE behaupten. Diese sind m.E. völliger Unsinn. Hier bedarf es der Klarstellung.

2b) Interessiertes Wahlvolk / Mediale Kommunikation: Klärung von Kosten und Nutzen von PV & WKA. Die Wähler sollen hier massiv über Wahlen zum Kurs beitragen. Hier bedarf es keine Manipulation von Pressure Groups und Aktivisten, und deren verlängerten Arm in den Medien, sondern der ausgewogenen Klarstellung. Wenn die Wähler über die Kosdten und negativen Konsequenzen getäuscht werden, können sie keine sachgerechte Entscheidung treffen, sondern sind Opfer der Manipulation.

2c) Expertenebene: Klärung von Szenarien auf Basis konventionellen KKW und neuen Reaktorlayouts. Es wird schwerpunktmäßeig mit Ängsten vor Katastropen gespielt, um Entscheidungen zu forcieren. Diese entbbehren einer ausgewogenen Risiko-Bewertung. Die Lobby hat in Sachen Aufklärung der Bevölkerung über Jahrzehnte versagt. Hier bedarf es der Klarstellung. Ebenso ist eine Klärung des Nutzens der Technologie herauszustellen: Ressourchen, Umweltbelastung, Versorgungssicherheit, Kostenvorteile.

2b) Interessiertes Wahlvolk / Mediale Kommunikation: Klärung von Risiken, Kosten und Nutzen von KKW. Die Wähler sind nach jahrzentelanger Indoktrination desinformiert. Hier wäre ein Programm zur Medialen Vermittlung erforderlich, um eine negative emotive Bindung aufzulösen, dass eine Sachdiskussion überhaupt erfolgen kann. Ein Weg ist die Bereitstellung von sachgerechten Informationsaufbereitungen für unterschiedlche Zielgruppen, verfügbare Ansprechpartenr für Talkrunden und Einflussnahme auf das Medienmanagement für eine ausgewogene mediale Darstellung.

3) Klare Initiativen, die sich verantwortlich um eine vernunftgetriebene Entwicklung bemühen. D.h. Bildung einer Bewegung, die auch massenwirksam sein kann. Neben EIKE kann hier auf Nuklearia, ScienceSkeptikals und andere verwiesen werden. Das schließt einerseits eine offene Diskussionskultur, aber auch die Vermeidung lähmender Grabenkämpfe voraus.

14

Also der Verfasser ist ein Atomkraftbefürworter, Ewig-Gestriger, CO2-Leugner und Energiewendegegner!

Kasten Bier? 🙂

15

Und was wird nun passieren? Unsere Foren-Trolle werden den geschätzten Kollegen als Atomkraftbefürworter, Ewig-Gestrigen, CO2-Leugner und Energiewendegegner bezeichnen, dem die Zukunft unserer Kinder egal ist und der nur an seinen Profit denkt.

Ich nehme Wetten an 😉

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“Die neuesten Entwicklungen (4. Generation) gehen darauf hinaus, dass diese Unfälle gar nicht mehr auftreten können und keine Abschaltungen zur Neubestückung mit spaltbarem Material mehr nötig sein wird. Ueberdies besteht damit die Möglichkeit abgebrannte Brennelemente statt zu vergraben als Energiequellen zu benützen.“
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Was mich interessieren würde, ist mehr darüber zu erfahren, ob die Grünlinge es auch in der Schweiz erreicht haben, dass dort ebenso wie in Deutschland sogar die Partizipation an der Entwicklung solcher Kernkraftwerke eingestellt wurde, weil Kernenergie diesen Leuten so tabu geworden ist wie frommen Moslems, Juden und Veganern der Verzehr von Schweinefleisch.