In der intensiv geführten Diskussion um eine nachhaltige Energiestrategie spielt international die Kernenergie eine zentrale Rolle. Sie wird als ein substanzieller Bestandteil in einem ausgewogenen Energiemix gesehen. Kernenergie ist sicher, zuverlässig, ressourcenschonend und CO2-frei. Fast alle technisch hoch entwickelten Länder planen bzw. realisieren den Neubau von modernen Kernkraftwerken. Die technologisch auf diesem Gebiet führenden Nationen haben sich zu einer Interessengemeinschaft zusammengeschlossen, die es sich zum Ziel gestellt hat, die Kernkraftwerke der nächsten Generation zu entwickeln. Deutschland ist noch nicht dabei. / The intensive discussion regarding a sustainable energy strategy is focused centrally on the international role of nuclear energy. Nuclear energy is considered a substantial component in a balanced energy mix. It is safe and reliable, saves resources and produces no CO2. Almost all technologically highly developed countries are planning or building new modern nuclear power stations. The technology leaders in this field have formed a pool aimed at developing nuclear power stations of the next generation. Germany has not yet joined this pool.

„... Die vorliegende Studie reiht sich in die Untersuchungen des Hannah-Arendt-Instituts zur Rolle von Hochtechnologien in der Volkswirtschaft der DDR ein. Dabei hatte die Kerntechnik, besonders die Kernenergienutzung, im Hinblick auf den erwarteten Nutzen und die notwendigen wissenschaftlich-technischen Anstrengungen, in der frühen DDR eine ähnliche Bedeutung wie Hochtechnologien in heutigen Volkswirtschaften ...” [... aus der Einleitung]

The increasing share of renewable energies in the power sector influences the economic viability of investments in new conventional power plants. Many studies have investigated these issues by considering power plant operation or the long-term development of the power plant fleet. However, power plant decommissioning, investment and operation are intrinsically linked. This doctoral thesis therefore presents a modelling framework for an integrated consideration of power plant decommissioning, investment and operation. In a case study focusing on Germany, the effects of the integration of renewable energies on power plant decommissioning, investment and operation are evaluated in the context of different assumptions regarding the remaining lifetime of nuclear power plants. With regard to the use of nuclear power, a phase-out scenario and a scenario with lifetime extension of nuclear power plants (by on average 12 years) are considered. The results show that static decommissioning (i.e. considering fixed technical lifetimes) underestimates the capacity available in the power sector in the scenario without lifetime extension since retrofit measures (versus decommissioning) are not taken into account. In contrast, capacity available in the case of nuclear lifetime extension is overestimated since mothballing (versus regular operation) is not considered. If the impact on decommissioning decisions of profit margins accrued during power plant operation are considered (“dynamic decommissioning”), the electricity price reduction effect due to a lifetime extension is reduced by more than half in comparison to static decommissioning. Scarcity situations do not differ significantly between the scenarios with and without lifetime extension with dynamic decommissioning; in contrast, there is a significantly higher need for imports without lifetime extension with static decommissioning. The case study demonstrates that further system flexibility is needed for the integration of renewable energies. It can be further concluded that the share of flexible power plants is higher with the phase-out of nuclear power plants. With regard to the decommissioning dynamics, the phase-out can be considered as beneficial for the economic viability of fossil power plants. Furthermore, the phase-out does not, overall, lead to environmental disadvantages in the medium term, but may be beneficial in the long run since lock-in effects are avoided. Further research is required with regard to the consideration of future flexibility options and a new market design. / Der steigende Anteil erneuerbarer Energien beeinflusst die Wirtschaftlichkeit von Investitionen in neue konventionelle Kraftwerke. Zahlreiche Studien haben diese Aspekte in Bezug auf den Kraftwerksbetrieb oder die langfristige Entwicklung des Kraftwerksparks untersucht. Stilllegungen, Investitionen und Betrieb im Kraftwerkspark bedingen jedoch einander. Aus diesem Grund wird in dieser Doktorarbeit ein Modellierungsansatz für eine integrierte Betrachtung von Kraftwerksstilllegung, -investition und -betrieb vorgestellt. In einer Fallstudie für Deutschland werden die Auswirkungen einer Integration erneuerbarer Energien auf Kraftwerksstilllegung, -investition und -betrieb im Zusammenhang mit unterschiedlichen Annahmen über die Restlaufzeit von Kernkraftwerken untersucht. Bezogen auf die Nutzung der Kernenergie wird hierbei ein Ausstiegsszenario sowie ein Laufzeitverlängerungsszenario (Verlän-gerung der Laufzeit um durchschnittlich 12 Jahre) betrachtet. Die Ergebnisse zeigen, dass die statische Stilllegung (d.h. die Betrachtung fester technischer Lebensdauern) im Fall eines Verzichts auf die Laufzeitverlängerung die im Kraftwerkspark verfügbare Leistung unterschätzt, da Retrofit-Maßnahmen (im Vergleich zur Stilllegung) nicht berücksichtigt werden. Die verfügbare Leistung im Falle einer Laufzeitverlängerung wird dagegen überschätzt, da die Möglichkeit der Kaltreserve (im Vergleich zum regulären Betrieb) vernachlässigt wird. Werden die Rückwirkungen der im Betrieb erwirtschaftbaren Deckungsbeiträge auf Stilllegungsentscheidungen (“dynamische Stilllegung”) betrachtet, so wird der strompreissenkende Effekt durch die Laufzeitverlängerung im Vergleich zur statischen Stilllegung mehr als halbiert. Knappheitssitutationen unterscheiden sich nicht wesentlich mit und ohne Laufzeitverlängerung im Fall der dynamischen Stilllegung, während bei statischer Stilllegung ohne Laufzeitzeitverlängerung ein deutlich größerer Importbedarf besteht. Die Fallstudie zeigt, dass weitere Systemflexibilitäten für die Integration erneuerbarer Energien benötigt werden. Der Anteil flexibler Kraftwerke ist größer im Fall des Kernenergieausstiegs. Der Kernenergieausstieg wirkt sich in Bezug auf die Stilllegungsdynamik positiv auf die Wirtschaftlichkeit fossiler Kraftwerke aus. Insgesamt führt der Kernenergieausstieg zu keinen mittelfristig nachteiligen Umwelteffekten, er kann sich jedoch langfristig positiv auswirken, da Lock-in-Effekte vermieden werden. Es besteht weiterer Forschungsbedarf in Bezug auf die Berücksichtigung künftiger Flexibilitätsoptionen und ein neues Marktdesign.

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The increasing share of renewable energies in the power sector influences the economic viability of investments in new conventional power plants. Many studies have investigated these issues by considering power plant operation or the long-term development of the power plant fleet. However, power plant decommissioning, investment and operation are intrinsically linked. This doctoral thesis therefore presents a modelling framework for an integrated consideration of power plant decommissioning, investment and operation. In a case study focusing on Germany, the effects of the integration of renewable energies on power plant decommissioning, investment and operation are evaluated in the context of different assumptions regarding the remaining lifetime of nuclear power plants. With regard to the use of nuclear power, a phase-out scenario and a scenario with lifetime extension of nuclear power plants (by on average 12 years) are considered. The results show that static decommissioning (i.e. considering fixed technical lifetimes) underestimates the capacity available in the power sector in the scenario without lifetime extension since retrofit measures (versus decommissioning) are not taken into account. In contrast, capacity available in the case of nuclear lifetime extension is overestimated since mothballing (versus regular operation) is not considered. If the impact on decommissioning decisions of profit margins accrued during power plant operation are considered (“dynamic decommissioning”), the electricity price reduction effect due to a lifetime extension is reduced by more than half in comparison to static decommissioning. Scarcity situations do not differ significantly between the scenarios with and without lifetime extension with dynamic decommissioning; in contrast, there is a significantly higher need for imports without lifetime extension with static decommissioning. The case study demonstrates that further system flexibility is needed for the integration of renewable energies. It can be further concluded that the share of flexible power plants is higher with the phase-out of nuclear power plants. With regard to the decommissioning dynamics, the phase-out can be considered as beneficial for the economic viability of fossil power plants. Furthermore, the phase-out does not, overall, lead to environmental disadvantages in the medium term, but may be beneficial in the long run since lock-in effects are avoided. Further research is required with regard to the consideration of future flexibility options and a new market design. / Der steigende Anteil erneuerbarer Energien beeinflusst die Wirtschaftlichkeit von Investitionen in neue konventionelle Kraftwerke. Zahlreiche Studien haben diese Aspekte in Bezug auf den Kraftwerksbetrieb oder die langfristige Entwicklung des Kraftwerksparks untersucht. Stilllegungen, Investitionen und Betrieb im Kraftwerkspark bedingen jedoch einander. Aus diesem Grund wird in dieser Doktorarbeit ein Modellierungsansatz für eine integrierte Betrachtung von Kraftwerksstilllegung, -investition und -betrieb vorgestellt. In einer Fallstudie für Deutschland werden die Auswirkungen einer Integration erneuerbarer Energien auf Kraftwerksstilllegung, -investition und -betrieb im Zusammenhang mit unterschiedlichen Annahmen über die Restlaufzeit von Kernkraftwerken untersucht. Bezogen auf die Nutzung der Kernenergie wird hierbei ein Ausstiegsszenario sowie ein Laufzeitverlängerungsszenario (Verlän-gerung der Laufzeit um durchschnittlich 12 Jahre) betrachtet. Die Ergebnisse zeigen, dass die statische Stilllegung (d.h. die Betrachtung fester technischer Lebensdauern) im Fall eines Verzichts auf die Laufzeitverlängerung die im Kraftwerkspark verfügbare Leistung unterschätzt, da Retrofit-Maßnahmen (im Vergleich zur Stilllegung) nicht berücksichtigt werden. Die verfügbare Leistung im Falle einer Laufzeitverlängerung wird dagegen überschätzt, da die Möglichkeit der Kaltreserve (im Vergleich zum regulären Betrieb) vernachlässigt wird. Werden die Rückwirkungen der im Betrieb erwirtschaftbaren Deckungsbeiträge auf Stilllegungsentscheidungen (“dynamische Stilllegung”) betrachtet, so wird der strompreissenkende Effekt durch die Laufzeitverlängerung im Vergleich zur statischen Stilllegung mehr als halbiert. Knappheitssitutationen unterscheiden sich nicht wesentlich mit und ohne Laufzeitverlängerung im Fall der dynamischen Stilllegung, während bei statischer Stilllegung ohne Laufzeitzeitverlängerung ein deutlich größerer Importbedarf besteht. Die Fallstudie zeigt, dass weitere Systemflexibilitäten für die Integration erneuerbarer Energien benötigt werden. Der Anteil flexibler Kraftwerke ist größer im Fall des Kernenergieausstiegs. Der Kernenergieausstieg wirkt sich in Bezug auf die Stilllegungsdynamik positiv auf die Wirtschaftlichkeit fossiler Kraftwerke aus. Insgesamt führt der Kernenergieausstieg zu keinen mittelfristig nachteiligen Umwelteffekten, er kann sich jedoch langfristig positiv auswirken, da Lock-in-Effekte vermieden werden. Es besteht weiterer Forschungsbedarf in Bezug auf die Berücksichtigung künftiger Flexibilitätsoptionen und ein neues Marktdesign.

Die Dissertation beschäftigt sich mit der Darstellung von Kernenergie in audiovisuellen Lehrmedien in Japan und betrachtet dabei den Zeitraum zwischen den Atombombenabwürfen auf Hiroshima und Nagasaki und heute. Audiovisuelle Lehrmedien werden in dieser Arbeit als diskursive Aussagen im Diskurs des Atomaren verstanden. Der Diskurs des Atomaren ist wiederum eine Teilmenge von dem, was in dieser Arbeit als Dispositiv des Atomaren beschrieben wurde. Vom Atomaren ist deshalb die Rede, weil die Möglichkeiten und Gefahren der Atomkraft seit ihrer Entdeckung bis heute in vielfältigen Anwendungsgebieten diskutiert werden. Während die unterschiedlichen Bereiche in der Medizin, der Agrarwissenschaft, im Transportwesen, in der Medizin oder auch im Militär lange gemeinsam diskutiert wurden, war der Diskurs spätestens nach der „Atoms for Peace“-Rede von Präsident Eisenhower am 8. Dezember 1953 in die beiden Teilbereiche der „friedlichen“ und der „militärischen“ Nutzung gespalten. Und dies obwohl diese Sachverhalte in der Realität bis heute eng miteinander verbunden sind. Ziel der Arbeit ist es, das Feld der audiovisuellen Lehrmedien in Japan zum Themenbereich der Kernenergie zu erfassen und es systematisch aufzuarbeiten, um so anhand von detaillierten Filmbeschreibungen und -analysen die diskursiven Verschiebungen, aber auch Kontinuitäten herauszuarbeiten. Es galt, einen Teil der Antwort auf die Frage zu finden, weshalb es in Japan seit Jahrzehnten möglich ist, die „friedliche“ Nutzung der Kernenergie auf- und auszubauen und das, obwohl die Bevölkerung zwei Atombombenkatastrophen erlebte und Mitte der 1950er Jahre eine dritte Strahlenexpositionskatastrophe durch US-amerikanische Atombombentest miterleben musste und folglich eher zu vermuten gewesen wäre, dass die Anti-AKW-Bewegung ausreichend Argumente und diskursive Macht hätte etablieren können, um die „friedliche“ Nutzung der Kernenergie in Japan zu verhindern. Die in der Feldforschung gefundenen, gesehenen und analysierten Filme finden sich ausführlich beschrieben in der Dissertation wieder. Ohne die Filme gesehen zu haben, soll dem/der Leser*in so die Möglichkeit gegeben werden, die aus diesem Material abgeleiteten Periodisierungen, aber auch Themen und Darstellungen des Atomaren im Laufe der Zeit nachzuvollziehen.:1. Einleitung 1 2. Forschungsfrage, Forschungsprozess und erste Forschungserlebnisse sowie -ergebnisse 6 2.1 Forschungsprojekt und Forschungsfrage 6 2.2 Forschungsprozess 11 2.2.1 Die Stadtbibliothek Tōkyō 15 2.2.2 Bibliothek für lebenslanges Lernen in der Stadt Okazaki 22 2.2.3 Fukui Prefectural Wakasa Library and Learning Center 22 2.2.4 Fukui Atomic Energy Science Museum ‘At Home’ (Genshiryoku no kagakukan attohōmu in Tsuruga) 23 2.3 Zusammenfassende Gedanken 53 3. Forschungsstand: „Kernenergie und Medien“, und „Kernenergie und Bildung“ 56 3.1 Kernenergie und Medien 59 3.1.1 Die medienübergreifende Betrachtung der Kernenergie 59 3.1.2 Die medienspezifische Betrachtung der Kernenergie 63 3.1.3 CIE/USIS-Filme 64 3.1.4 Fernsehen 68 3.1.5 Dokumentarfilme im Fernsehen 71 3.2 Kernenergie und Bildung 75 3.2.1 Kritische Betrachtung „von außen“ 76 3.2.2 Kritische Betrachtung „von innen“ 80 4. Der Kurzfilm in Japan: kyōiku eiga, sangyō eiga und kagaku eiga 108 4.1 Von den Anfängen bis zum Ende des 15-jährigen Krieges 109 4.2 Der Kurzfilm in der japanischen Nachkriegszeit 113 4.2.1 Audiovisuelle Lehrfilme – kyōiku eiga 113 4.2.2 Industriefilme und Werbefilme – sangyō eiga und PR-eiga 123 4.2.3 Wissenschaftsfilme – kagaku eiga 134 5. Repräsentationen des Themas der friedlichen Nutzung der Kernenergie in audiovisuellen Lehrmedien 146 5.1 Das „Atomdorf“ (genshiryoku mura) 147 5.2 Audiovisuelle Lehrmedien und deren Akteure 158 5.2.1 Staatliche Auftraggeber*innen 159 5.2.2 Die Nationale Behörde für Wissenschaft und Technik (NBWT, Kagaku gijutsuchō 科学技術庁) 159 5.2.3 Amt für Rohstoffe und Energie (ARE, Shigen enerugī-chō 資源エンルギー庁) 197 5.2.4 Nuclear Power Engineering Center (NUPEC, Genshiryoku hatsuden gijutsu kikō 原子力発電技術機構) 209 5.2.5 Das Japanische Zentrum für Wirtschaftsbildung (JZW, Nihon keizai kyōiku sentā 日本経済教育センター ) 212 5.2.6 Japan Science and Technology Agency (JST, Kagaku gijutsu shinkō kikō 科学技術振興機構) 241 5.2.7 Ressort für Feuer und Katastrophenschutz in der Abteilung für Leben in der Präfekturverwaltung Fukui (Fukui-ken kenmin seikatsu-bu shōbō bōsai-ka 福井県県民生活部消防防災課) 254 5.2.8 Regionalbüro Hokuriku des MITI-Chūbu (Chūbu tsūsangyō-kyoku hokuriku-shibu 中部通産業局北陸支部) 260 5.2.9 Das Japanische Kernforschungsinstitut (Japan Atomic Energy Research Institute, JAERI, Nihon genshiryoku kenkyūsho 日本原子力研究所) und das Japan Nuclear Cycle Development Institute (JNC, Kakunenryō saikuru kaihatsu kikō 核燃料サイクル開発機構) 267 5.2.10 Halbstaatliche Auftraggeber*innen 280 5.2.11 Japanisches Zentrum für audiovisuelle Lehrmittel (JZAL, Nihon shichōkaku kyōzai sentā 日本視聴覚教材センター) 280 5.2.12 Fukui Atomic Information Center (FAIC, Fukui genshiryoku sentā 福井原子力センター) 282 5.2.13 Chubu Science and Technology Center (Chūbu kagaku gijutsu sentā 中部科学技術センター), Ōsaka Science and Technology Center (Ōsaka kagaku gijutsu sentā 大阪科学技術センター) und das Kernkraftforum Kansai (Kansai genshiryoku kondankai 関西原子力懇談会) 303 5.2.14 Privatwirtschaftlich-initiierte Auftraggeber*innen 319 5.2.15 Zentrum für Wirtschaftswerbung (ZWW, Keizai kōhō sentā 経済広報センター) 319 5.2.16 Die Vereinigung der Stromversorgungsunternehmen Japans (Federation of Electric Power Companies of Japan, FEPC, Denki jigyō renkgōkai 電気事業連合会) 327 5.2.17 Stiftung zur Förderung einer Kernenergiekultur (Nihon genshiryoku bunka shinkō zaidan 日本原子力文化振興財団) 353 5.2.18 Social and Economic Congress of Japan (SECJ, Shakai keizai kokumin kaigi 社会経済国民会議) 361 5.2.19 Privatwirtschaftliche Auftraggeber*innen 367 6. Der Diskurs des Atomaren im Wandel der Zeit 391 6.1 Audiovisuelle Lehrfilme: ja oder nein? 391 6.2 Historische Einordnungen 393 6.2.1 Von der Entdeckung der Radioaktivität (1896/97) bis 1953 398 6.2.2 Von Eisenhowers Rede (1953) bis zu den Ölpreiskrisen (1973 und 1979) 400 6.2.3 Ölpreiskrise, AKW-Bauboom, Bekanntwerden der Nachteile und Erstarken der Anti-AKW-Bewegung (End-1970er bis Anfang 1980er) 401 6.2.4 Hervorhebung der Kernenergie gegenüber Kohle/Öl (Mitte der 1980er Jahre) 402 6.2.5 Post-Tschernobyl 403 6.2.6 Post-Fukushima 404 6.2.7 Die Anpassungsfähigkeit des atomaren Diskurses 405 7. Zusammenfassung und Desiderata 413 7.1 Zusammenfassung 413 7.2 Desiderata 418