NEWS Stresstest für die Energiestrategie 2050 Liebe Mitglieder, geschätzte Interessenten Die unnötigen und vermeidbar gewese nen Unglücke von Fukushima, Tschernobyl und Three Mile Island haben der Kernenergie hierzulande gewaltige Rückschläge verpasst. Und es dürfte Jahre dauern, bis sich wieder eine Mehrheit für den Bau eines neuen Kernkraftwerks finden wird. Falls überhaupt. Umso mehr fragt man sich, warum die eidgenössische Politik, namentlich der Bundesrat und das eidgenössische Parlament, nicht bereit sind, die sog. Energiewende vor d em Souverän einem «Stresstest» zu unterziehen. Wenn man der veröffentlichten Meinung glauben darf, dürfte das Projekt des Bundes einen klaren Sieg davontragen. Das FME hat an der Mitgliederversammlung 2013 in einer Resolution gefordert, dass die Energie strategie 2050 der Bevölkerung obligatorisch zur Abstimmung zu unter breiten ist. Wir halten weiterhin an dieser Resolution fest und fordern Bundesrat und Parlament nachdrücklich auf, die Bevölkerung abzuholen und in die energiepolitische Zukunft mitzu nehmen. Was bei der Suche nach einem Tiefenlager eindrücklich vordemonstriert wird, nämlich die breit abgestützte Einbeziehung der Bevölkerung, wäre auch für die Zukunft der Strompolitik von Nöten. Es ist nicht verfehlt, beim von Bundesbern skizzierten Vorgehen von einer Aushebelung der Demokratie zu sprechen. Wir scheuen uns nicht, zu erklären, dass die Energiestrategie 2050 immer vom Makel mangelnder Legitimität begleitet sein wird, wenn sie dem Stimmvolk nicht zur Beurteilung vor gelegt wird. 15|2016 Elektrofahrzeuge hätten enorme Konsequenzen Staatsbesuch in der Schweiz 1982: Der Fuhrpark des Bundes soll künftig aus Elektroautos bestehen. Die vom Bundesrat propagierte Umstellung des Individualverkehrs auf Elektrofahrzeuge hätte letztlich eine Erhöhung des schweizerischen Strombedarfs um 25% zur Folge. 2500 Windturbinen mit je 3 Megawatt Leistung oder 150 km2 Fläche für Solarzellen wären nötig. Oder 1,5 neue Kernkraftwerke. duziert. Die Nutzung der reichlich vorhandenen Wasserkraft und der Betrieb der fünf Kernkraftwerke machen dies möglich. Mit dem Verzicht auf Kernenergie müssten fast 40 Prozent der Elektrizitätsproduktion in der Schweiz ersetzt werden. Die Wasserkraft ist in der Schweiz weitgehend ausgeschöpft. Nur Sonne, Wind und Biomasse Von Martin Jermann Die von Bundesrat und Parlament geplante neue Schweizer Energiepolitik («Energiewende») verfolgt im Wesentlichen zwei Ziele: a)E ine massive Reduktion der CO 2 -Emissionen in der Schweiz b)D er Verzicht auf die Nutzung von Kernenergie in der Schweiz Die Schweiz ist heute weltweit eines der wenigen Länder, das die elektrische Energie fast vollständig CO 2 -frei pro- Fortsetzung auf S.2 INH A LT 1 Editorial 1 Elektrofahrzeuge hätten enorme Konsequenzen 2 Mitgliederversammlung 2016 3 Gesundheitliche Risiken des Flugpersonals 3 Statutenänderung Mitgliedschaft 4 Impressum Dr. med. Christian von Briel, Präsident 1 Fortsetzung von S.1 kommen in Frage, wenn keine wesentliche Erhöhung d er CO 2 -Emissionen durch die Elektrizitätsproduktion resultieren soll. Gaskraftwerke oder Stromimporte aus Europa würden die CO 2 -Bilanz der Schweiz zusätzlich verschlechtern. Martin Jermann, Vizedirektor Paul Scherrer Institut (pens.) MITGLIEDERVERSAMMLUNG 2 0 16 Die nächste Mitgliederversammlung findet statt am: Donnerstag, 12. Mai 2016 Von 14 bis 17 Uhr Bitte dieses Datum schon heute reservieren. Die Einladung folgt zu einem späteren Zeitpunkt. UNTERSTÜTZEN SIE DAS FME Das Forum Medizin und Energie (FME) ist ein überparteilicher und breit abgestützter Verein. Die Mitglieder des FME sind Personen mit Berufen im Gesundheitswesen, die sich mit den Zielen des FME identifizieren. Das Forum setzt sich für eine verantwortungsbewusste schweizerische Energiepolitik ein, die alle in Frage kommenden Energiebereiche unvoreingenommen einbezieht. Für die Realisierung laufender und zukünftiger Projekte bitten wir Sie um Ihre Unterstützung. PC: 40-15109-8 Forum Medizin und Energie 4000 Basel 2 Privatverkehr mit grossem CO 2 -Sparpotenzial Der Verkehr trägt mit ca. 30 Prozent wesentlich zu den CO 2 -Emissionen in der Schweiz bei. Mit einer Elektrifizierung des Individualverkehrs könnten die in der Schweiz produzierten CO 2 -Emissionen also wesentlich reduziert werden. Der Bundesrat will deshalb den Einsatz von Elektroautos fördern und geht dabei teilweise selber voran. Einzelne Mitglieder der Kollegialbehörde haben sich ein Elektrofahrzeug zugelegt und werben dafür, dass die Bevölkerung es ihnen gleichtut. Klar ist, dass der für den Betrieb der Elektrofahrzeuge benötigte Strom weitgehend CO 2 -frei hergestellt werden muss, sonst führt der Einsatz von Elektrofahrzeugen zu etwa gleich viel oder je nach Strom-Mix sogar zu mehr CO 2 -Emissionen. Was wären nun aber die Folgen der vom Bundesrat p ropagierten Umstellung des Individualverkehrs auf Elek trofahrzeuge für die Entwicklung des Strombedarfs und -verbrauchs? In der Schweiz zirkulieren täglich rund 3 Millionen Per sonenwagen. Bei den heutigen jährlichen Fahrleistungen würden pro Jahr durch die Umstellung dieser Fahrzeugflotte auf Elektrofahrzeuge rund 15 T Wh1 zusätzliche elektrische Energie benötigt. Das ist etwa die einein halbfache Menge Strom, die das grösste Schweizer Kernkraftwerk, das KKL in Leibstadt, jährlich produziert. In der Konsequenz würde der Strombedarf in der Schweiz im Vergleich zu heute um rund 25 Prozent ansteigen. Mit Kernkraftwerken dürfte diese zusätzliche Energie gemäss der neuen Energiepolitik des Bundesrates aber nicht mehr produziert werden. Nur erneuerbare Energien wären dafür zugelassen. Die Bereitstellung von 15 T Wh elektrischer Energie wird deshalb zu einer grossen Herausforderung. Gasturbinen oder Solarzellen? Produzierte man die 15 TWh elektrische Energie mit Windkraftwerken, müssten dafür in der Schweiz rund 2500 Windturbinen, jede ausgestattet mit einer Leistung von 3 MW, gebaut werden. Derartige Windturbinen haben eine Höhe von 150 m. Kleinere Anlagen wären auch möglich. Es würden dann aber entsprechend mehr gebraucht. Die benötigten 15 T Wh elektrische Energie für den jähr lichen Betrieb der Elektrofahrzeuge könnten auch mit zusätzlichen Photovoltaikanlagen erzeugt werden. Da die Menge der geernteten Solarenergie wetter- und saisonabhängig ist, der Bedarf der gesamten Fahrzeugflotte über das ganze Jahr aber weitgehend konstant bleibt, muss ein Teil der im Sommer produzierten Solarenergie für das Winterhalbjahr gespeichert werden können. Wasserstoffspeicher werden zur Speicherung des bei starker Sonneneinstrahlung anfallenden Überschussstroms aus Photovoltaikanlagen als Lösung vorgeschlagen. Eine moderne Elektrolyseanlage, mit der die elektrische Energie in Wasserstoff umgewandelt und gespeichert werden kann, erzielt heute einen Wirkungsgrad von 65 bis 70 Prozent. Die Rückwandlung des Wasserstoffs in nutzbare elektrische Energie hat einen Wirkungsgrad von rund 60 bis 65 Prozent. Der Gesamtwirkungsgrad liegt also unter 50 Prozent. Das heisst, es geht mehr als die Hälfte des erzeugten Solarstroms verloren. Diese Speicher verluste sind bedeutend, denn es muss entsprechend mehr Leistung installiert, sprich mehr Solarzellenfläche verbaut werden, um die notwendige jährliche Nutzenergie (im Beispiel der Elektrifizierung des Individualverkehrs 15 T Wh) bereit zu stellen. Der Mehrbedarf liegt zwischen 20 und 30 Prozent. Forschung mit beschränktem Beitrag Bundesrat und Parlament haben Forschungsgelder ge sprochen, um die Speichertechniken weiterzuentwickeln. Damit sollen insbesondere Wirkungsgrad und Wirtschaftlichkeit verbessert werden. Die von den Forschenden erwartete Wirkungsgraderhöhung wird aber die grundsätzliche Problematik der oben erwähnten hohen Verluste bei der Speicherung nicht lösen. Bei der Elektrolyse- Technik zur Produktion des Wasserstoffs aus Photovol taikstrom wird in Zukunft statt mit einem Wirkungsgrad von 65 bis 70 Prozent bestenfalls mit 75 Prozent gerechnet. Auch bei der Rückwandlung des Wasserstoffs in elektrischen Strom sind von der Forschung nur Wirkungsgrad-Verbesserungen im einstelligen Prozentbereich zu erwarten. Der Gesamtwirkungsgrad wird sich dadurch also von rund 45 Prozent in Zukunft auf bestenfalls etwas über 50 Prozent verbessern lassen. Die eingesetzten Forschungsgelder zahlen sich zwar trotzdem aus, denn diese Verbesserungen können wirtschaftlich durchaus relevant sein. Auf die bedarfskonforme Bereitstellung der im obigen Beispiel benötigten elektrischen Energie von 15 T Wh hat dies aber nur einen geringen Einfluss. Trotz diesen Verbesserungen würden realistisch gesehen für die Elek trifizierung des Individualverkehrs nicht 120 k m2 Solar zellenfläche (ohne Berücksichtigung der Speicherverluste), sondern rund 150 k m2 (mit Berücksichtigung der Speicherverluste) benötigt. Oder anders gesagt: Es wird dafür nicht nur die 3-fache, sondern rund die 4-fache Fläche des Kantons Basel-Stadt benötigt. Dies hat auch ent sprechende Auswirkungen auf die Gesamtkosten der Umstellung der Elektrizitätsversorgung auf entsprechend hohe Anteile an Sonne- und Windenergie. Fazit Die Umstellung des Individualverkehrs auf Elektrofahrzeuge könnte die CO 2 -Emissionen beim heutigen fast CO 2 -freien Schweizer Strom-Mix wesentlich reduzieren. Dafür würde aber deutlich mehr elektrische Energie b enötigt, was der neuen Energiepolitik des Bundesrates widerspricht. Denn diese sieht vor, den Elektrizitätsbedarf in der Schweiz etwa auf dem heutigen Niveau zu stabi lisieren. Die Speicherverluste werden trotz grossen Forschungsanstrengungen bedeutend bleiben und müssen bei der Planung von Solar- und Windenergiekapazitäten zur Versorgung mit weitgehend CO 2 -freiem Strom aus erneuerbaren Energien berücksichtigt werden. 1 15 TWh = 15 Terawattstunden = 15 000 000 000 000 = 15 Billionen Wattstunden Gesundheitliche Risiken des Flugpersonals Kosmische Strahlung kann die Gesundheit des Flugpersonals beeinträchtigen. Das Flugpersonal hat verglichen mit der übrigen Bevölkerung ein geringeres Sterberisiko. Bei malignem Melanom und Hautkrebs ist die Inzidenz höher als bei der übrigen Bevölkerung. Als Ursache wird hier vorwiegend UV-Strahlung angenommen. Überseeflug (←→) ergibt eine zusätzliche Dosis von 0.06 m Sv. Das fliegende Personal ist in den industrialisierten Ländern die am stärksten strahlenexponierte Personengruppe. Deren durchschnittliche Jahresdosis ist beispielsweise in Deutschland doppelt so hoch wie jene der in der Kerntechnik arbeitenden Personen und hat von Von Hansruedi Völkle Fortsetzung auf S.4 S TAT U T E N Ä N D E R U N G MITGLIEDSCHAFT FME Die Mitgliederversammlung 2015 des FME hat eine Statutenänderung im Bereich Mitgliedschaft beschlossen. Neu können nicht nur Ärztinnen und Ärzte Mitglied werden, sondern generell Personen, die im Gesundheits bereich tätig sind. Interessierte melden sich bei: [email protected] Die im Vergleich zum Meeresniveau erhöhte Exposition durch kosmische Strahlung in 10 bis 15 k m Höhe ist aus Sicht des Strahlenschutzes vor allem bei der Zivilluftfahrt, also beim fliegenden Personal und sehr wahrscheinlich auch bei Vielfliegern und Luftkurieren, nicht z u vernachlässigen. Bei den Letzteren gibt es vereinzelt Personen, die praktisch gleich viele Stunden im Flugzeug verbringen wie das fliegende Personal, nämlich etwa die Hälfte ihrer regulären Arbeitszeit. Höhere Strahlenexposition Auf 10 000 m Höhe beträgt die Dosisleistung durch die kosmische Strahlung in der Äquatorialregion etwa 2 μ Sv/h und in der Polregion etwa 3 bis 6 μ Sv/h. Ein Nordatlantik- Abb. 1: Dosen des fliegenden Personals für Deutschland im Jahr 2012 im Vergleich zu den übrigen strahlenexponier ten Personen in Kernenergie, Medizin, Industrie und For schung. Quelle: Deutsches Bundesamt für Strahlenschutz: http://www.bfs.de/de/ion/beruf_schutz/methodik/Abb3.jpg 3 Fortsetzung von S.3 2004 bis 2009 um 20 % zugen ommen. Die Verteilung der Dosis über das gesamte betrachtete Kollektiv zeigt ein deutliches Maximum z wischen 2 und 5 m Sv pro Jahr (mit Maximalwerten bis 7 m Sv) und eine andere Form als jene der übrigen beruflich strahlenexponierten Personen in der Kernenergie, der Medizin und der Forschung, von denen 75% Dosiswerte unter 0,5 m Sv im Jahr erhalten (s. Abb. 1). Prof. Dr. Hansruedi Völkle, Leiter Abteilung Strahlenschutz des BAG (1987–2006), Leiter Bachelor-Studien programm in Umweltwissenschaften der Universität Freiburg (seit 2007) IMPRESSUM Redaktion: Forum Medizin und Energie Postfach 8040 Zürich [email protected] www.fme.ch PC: 40-15109-8 4 Unterschiedliche epidemiologische Befunde Bisher durchgeführte epidemiologische Untersuchungen lassen beim fliegenden Personal für gewisse Krebsarten ein leicht aber doch signifikant erhöhtes Erkrankungsr isiko erkennen. Ob diese Tatsache ausschliesslich auf die erhöhte kosmische Strahlung beim Fliegen in grossen Höhen zurückgeführt werden kann, muss allerdings zumindest bezweifelt werden, da auch andere mögliche Ursachen in Betracht gezogen werden müssen. In diesem Zusammenhang werden beispielsweise genannt: luftgetragene Schadstoffe im Flugzeug (z. B. Kerosindämpfe), stressbedingter erhöhter Alkoholund Tabakkonsum und Störung des zirkadianen Rhythmus’ durch Jetlag bei regelmässigen Langstreckenflügen mit einer damit verbundenen möglichen Schwächung des Immunsystems. Beispiele von Ergebnissen solcher epidemiologischer Studien sind in den Abb. 2 (Mortalität) und Abb. 3 (Morbidität) zusammengestellt. Die Daten stammen aus der Arbeit von Gaël P. Hammer und Maria Blettner aus der Zeitschrift Strahlenschutzpraxis.1 Die Autoren kommen, zusammengefasst, zu folgenden Schlussfolger ungen: Insgesamt wird eine im Vergleich zur übrigen Bevölkerung niedrigere Sterberate festgestellt, insbesondere b ei Kardiovaskulären Ursachen, am deutlichsten bei den Piloten (so genannter Healthy Worker Effect). Bei malignem Melanom Abb. 2: Standardisierte Mortalitäts-Ratio (SMR) mit 95%-Konfidenzintervall beim fliegenden Personal: Piloten rot; Flugbegleiter: blau, Flugbegleiterinnen: grün. (Daten a us mehreren europäischen Studien in: Gaël P. Hammer und Maria Blettner: «Stand der epidemiologischen Forschung beim Fliegenden Personal»; Strahlenschutzpraxis, Heft. 2/2014, pp. 15–17). und anderem Hautkrebs ist die Inzidenz höher als bei der übrigen Bevölkerung; als Ursache wird hier vorwiegend UV-Strahlung angenommen. Das Krebsrisiko ist insgesamt nicht höher als dasjenige der Allgemeinbevölkerung, mit Ausnahme von malignen Melanomen und bei der Inzidenz von andern Hauttumoren sowie bei Brustkrebs. Bei der deutlich höheren Mortalität durch andere Hautkrebserkran- Abb. 3: Standardisierte Inzidenz-Ratio (Morbidität) (SIR) mit 95%-Konfidenzintervall beim fliegenden Personal: Piloten rot; Flugbegleiter: blau, Flugbegleiterinnen: grün (Daten aus mehreren europäischen Studien in: Gaël P. Hammer und Maria Blettner: «Stand der epidemiologischen Forschung beim Fliegenden Personal»; Strahlenschutzpraxis, Heft. 2/2014, pp. 15–17). kungen bei männlichen Flugbegleitern – die sich folglich auch auf die gesamte Mortalität auswirkt – wird AIDS als wahrscheinliche Ursache gesehen. Die Störung des zirkadianen Rhythmus durch die überflogenen Zeitzonen kann durch verminderte Melatonin-Sekretion die Entwicklung hormonabhängiger Krebsarten wie Brustkrebs und möglicherweise Prostatakarzinom begünstigen. 2 Einzelflugreisende nicht betroffen Die Werte der Dosen beim Luftverkehr sind vergleichbar mit denjenigen von medizinischen Röntgenuntersuchungen (etwa 0.01–1 m Sv pro Aufnahme oder 2 bis 10 m Sv durch Computertomografie). Für einen Einzelflug ist das Strahlenrisiko demnach gering bis vernachlässigbar. Bei Flügen innerhalb Europas ist mit Dosen von wenigen bis etwa 20 μ Sv zu rechnen, bei Interkontinentalflügen mit bis knapp über 100 μ Sv, wobei die höheren Werte bei Flügen über die Polarroute auftreten. 1 Strahlenschutzpraxis Nr. 2/2014 auf den Seiten 15–17. 2 G aël P. Hammer und Maria Blettner: «Stand der epidemiologischen Forschung beim Fliegenden Personal», Strahlenschutzpraxis 2/2014, Seiten 15–17.
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