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The catastrophic accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant on March 11, 2011, revealed unexpected safety risks of nuclear energy once again. It also accelerated the decline of nuclear energy in the international energy sector: Nuclear energy's share of global electricity generation fell from 17 percent in 1996 to 13 percent in 2011 to approximately ten percent in 2019, with a share of primary energy from nuclear at only four percent. In addition to the regular occurrence of major nuclear accidents since 1945, nuclear power plants also experience considerable outages during normal operation: Only 66 percent of the global available capacity for nuclear power has been utilized since the 1970s. There have also been a number of incidents in Germany and its neighboring countries. Although the outages at German nuclear power plants are below the international average, they are nevertheless considerable even for the younger plants. Economic analyses have largely neglected the unreliable availability of nuclear power—so far, many energy and climate models still view nuclear power as an important source in the future. In Germany, the Fukushima major accident accelerated the nuclear phase-out, which is to occur by the end of 2022 in accordance with the Thirteenth Amendment to the Atomic Energy Act (July 2011).

Der katastrophale Unfall im japanischen Kernkraftwerk Fukushima am 11. März 2011 brachte einmal mehr unerwartete Sicherheitsrisiken zutage und beschleunigte den Bedeutungsverlust von Kernkraft in der internationalen Energiewirtschaft. Ihr Anteil an der globalen Stromerzeugung fiel von vormals 17 Prozent (1996) über 13 Prozent (2011) auf circa zehn Prozent, der Anteil am Primärenergieverbrauch liegt sogar bei nur noch vier Prozent. Neben den seit 1945 regelmäßig auftretenden Großunfällen kommt es auch immer wieder zu erheblichen Ausfallzeiten von Kernkraftwerken im normalen Betrieb: Weltweit beträgt die Nutzung der verfügbaren Kraftwerkskapazität seit den 1970er Jahren lediglich 66 Prozent. Auch in Deutschland und den Nachbarländern gab es eine Vielzahl von Zwischenfällen. Zwar liegen die Ausfallzeiten der deutschen Kernkraftwerke unter dem internationalen Durchschnitt, dennoch sind sie hier ebenfalls erheblich, auch bei den jüngeren Anlagen. Die unzuverlässige Verfügbarkeit von Kernkraft ist in der energiewirtschaftlichen Analyse bisher weitgehend vernachlässigt – bisher sehen viele Energie- und Klimamodelle noch eine Bedeutung von Kernkraft auch in der Zukunft. Der Unfall in Fukushima beschleunigte den Atomausstieg in Deutschland, der entsprechend des 13. Gesetzes zur Änderung des Atomgesetzes (Juli 2011) bis Ende 2022 erfolgen soll.

The catastrophic accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant on March 11, 2011, revealed unexpected safety risks of nuclear energy once again. It also accelerated the decline of nuclear energy in the international energy sector: Nuclear energy's share of global electricity generation fell from 17 percent in 1996 to 13 percent in 2011 to approximately ten percent in 2019, with a share of primary energy from nuclear at only four percent. In addition to the regular occurrence of major nuclear accidents since 1945, nuclear power plants also experience considerable outages during normal operation: Only 66 percent of the global available capacity for nuclear power has been utilized since the 1970s. There have also been a number of incidents in Germany and its neighboring countries. Although the outages at German nuclear power plants are below the international average, they are nevertheless considerable even for the younger plants. Economic analyses have largely neglected the unreliable availability of nuclear power-so far, many energy and climate models still view nuclear power as an important source in the future. In Germany, the Fukushima major accident accelerated the nuclear phase-out, which is to occur by the end of 2022 in accordance with the Thirteenth Amendment to the Atomic Energy Act (July 2011).

Published as Diskussionsbeiträge der Scientists for Future 6 (1): 1-14. This is version 1.0 (German version), first published 28. Jan. 2021. An English translation is available as version 1.1, doi:10.5281/zenodo.4536573, published 12. Feb. 2021. Erdgas ist keine Brückentechnologie in eine fossilfreie Zukunft. Die Annahme einer im Vergleich zur Kohle günstigeren Klimabilanz von Erdgas muss revidiert werden. Der geplante Ausbau von Erdgas-Infrastruktur in Deutschland lässt sich nicht klimapolitisch begründen und birgt zahlreiche finanzielle Risiken. Zudem wird damit die geplante Energiewende verzögert. ; A English translation is available as Version 1.1 under doi:10.5281/zenodo.4536573 (https://doi.org/10.5281/zenodo.4536573).

Mit der Abschaltung der verbleibenden sechs Kernkraftwerke geht die kommerzielle Nutzung zur Stromerzeugung in Deutschland 2022 zu Ende. Angesichts ausreichender Kapazitäten – 2020 exportierte die deutsche Stromwirtschaft mit 20 Terawattstunden ungefähr vier Prozent ihrer Stromproduktion – und der Einbindung in das europäische Stromsystem sind keine Beeinträchtigungen der Versorgungssicherheit zu befürchten. Auch die Auswirkungen auf Stromflüsse und lokale Angebots- und Nachfragesituationen werden nach Modellrechnungen gering bleiben. Die Abschaltung der noch laufenden Kernkraftwerke ist auch eine notwendige Bedingung für die Akzeptanz der Endlagerung radioaktiver Abfälle, welche nach mehreren erfolglosen Anläufen mit dem Standortauswahlgesetz von 2017 nunmehr konkret auf der Tagesordnung steht und bis 2031 entschieden werden soll. Weitere Schritte der Atomwende beinhalten die Streichung von bestehenden und die Vermeidung neuer Subventionen.

With the closure of the final six nuclear power plants, the commercial use of nuclear energy for electricity generation in Germany will come to an end in 2022. Due to the German power system's sufficient capacities—in 2020, the sector exported 20 terawatt hours (TWh), or about four percent of its electricity production—and its integration into the European electricity system, there is no reason to fear a lack of supply security. According to model calculations, the impact on electricity flows and local supply and demand situations will remain minimal. This closure is also necessary to gain societal acceptability for a final repository site for radioactive waste. Following several unsuccessful attempts, the search is now concretely on the agenda with the Repository Site Selection Act of 2017, and a site is to be decided upon by 2031. However, the nuclear turn goes beyond closures and the disposal of radioactive waste: Existing nuclear subsidies must be eliminated as well, and new ones avoided.

The European Green Deal (EGD), a package of measures "to put Europe on a pathway to a sustainable future, while leaving no one behind", can combine climate neutrality with a sustainable economic recovery of Europe coming out of the Corona pandemic crisis. However, this requires a tightening of climate targets for 2030 already, and the development of an ambitious climate policy pathway, replacing the current "business as usual". In particular, the recovery programs must target energy efficiency and innovations for sustainable technologies, such as renewable energies, storage, and other flexibility options. This study analyzes selected areas of the European Green Deal critically, focusing on the core objective of achieving climate neutrality. The study uses energy system modeling to describe an ambitious approach to achieve climate neutrality in the spirit of the Paris climate agreement (called "Paris"- scenario) aiming for carbon neutrality by 2040. Particular focus is placed on justice and solidarity between stakeholders that are affected differently. The reference benchmark of the EGD must be climate neutrality, and coherence with the 2015 Paris climate agreement for a pathway limiting the increase of the global mean temperature to far below 2°, and if possible to 1.5°. Significant increases in energy efficiency and energy savings through behavioral change can lead to a reduction of primary energy demand by about 50% by 2050 (basis: 2015). Even under these optimistic assumptions, an increase of the greenhouse gas emission reductions ("ambition level") is necessary for 2030 and 2040, to reach climate neutrality. An appropriate target for 2030 is in the range of 60% to 65% reduction (basis: 1990), instead of the "business-as-usual", i.e. only a 40% reduction target for 2030. Despite declining final energy consumption, the trend towards electrification is increasing the demand for electricity, which is likely to more than double between 2020 (approx. 4,000 terrawatt- hours, TWh) and 2050. The declining shares of fossil and fissile power generation will be replaced mainly by onshore wind and solar photovoltaic capacities. Offshore wind plays a certain role, especially in the countries bordering the North Sea. At the end of the period, in the 2040s, 100% of supply will be secured by renewable energies. [.]

Publiziert als Diskussionsbeiträge der Scientists for Future 9: 1–98. (Note:The article is in German, but provides a long English abstract.) ZUSAMMENFASSUNG (English further below): Angesichts der sich beschleunigenden Klimakrise wird die Bedeutung der Kernkraft, die derzeit ca. 10 % der weltweiten Stromproduktion ausmacht, für den zukünftigen Energieträgermix diskutiert. Einige Länder, internationale Organisationen, private Unternehmen sowie Forscher:innen messen der Kernenergie auf dem Weg zur Kli­ma­neutralität und zum Ende fossiler Energien eine gewisse Bedeutung bei. Dies geht auch aus Energie- und Klimaszenarien des IPCC hervor. Dagegen legen die Er­fahrun­gen mit der kommerziellen Nutzung der Kernkraft der letzten sieben Jahr­zehnte nahe, dass ein solcher Pfad mit erheblichen technischen, ökonomischen und gesell­schaftlichen Risiken verbunden ist. Der vorliegende Diskussionsbeitrag erör­tert Ar­gumente in den Bereichen "Technologie und Gefahrenpotenziale", "Wirt­schaftlich­keit", "zeitliche Verfügbarkeit" sowie "Kompatibilität mit der sozial-ökolo­gischen Transformation" und zieht dann ein Fazit. Technologie und Gefahrenpotenziale: In Kernkraftwerken sind jederzeit katastro­phale Unfälle mit großen Freisetzungen radioaktiver Schadstoffe möglich. Dies zei­gen nicht nur die Großunfälle, z. B. die Ka­ta­strophen von Tschernobyl und Fukushima, sondern auch eine Vielzahl von Un­fäl­len, die sich seit 1945 in jedem Jahrzehnt und in jeder Region, die Kernenergie nutzt, ereignet haben. Von in Planung befindlichen SMR-Reaktorkonzepten ("Small Modu­lar Reactors") ist keine wesentlich größere Zuver­lässigkeit zu erwarten. Darüber hinaus besteht permanent die Gefahr des Miss­brauchs von waffenfähigem Spaltmaterial (hochangereichertes Uran bzw. Plu­to­nium) für terroristische Zwecke oder andere Proliferation. Die Endlagerung hoch­radio­aktiver Abfälle muss aufgrund hoher Halbwertszeiten für über eine Millio­n Jahre sicher gewähr­leistet werden; die damit verbundenen Langfristrisiken sind aus heu­tiger Per­spektive ...