Fünf Jahre Strom ohne Brennstoffwechsel, 1 MW elektrische Leistung und ein Reaktormodul, das sich per Lkw transportieren lässt: Der US-Entwickler Radiant Industries will seinen Mikroreaktor Kaleidos auf der Buckley Space Force Base im Bundesstaat Colorado einsetzen. Das US-Energieministerium hat dafür nun eine zweite bedingte Zusage für den benötigten HALEU-Brennstoff erteilt.
Bis der Reaktor auf der Militärbasis Strom liefert, sind allerdings noch mehrere Schritte notwendig. Die Brennstoffzuteilung muss vertraglich umgesetzt werden. Zudem stehen Standortuntersuchungen und eine Umweltprüfung aus. Einen Demonstrationsreaktor will Radiant zuvor im Idaho National Laboratory unter realistischen Betriebsbedingungen testen.
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Mikroreaktor soll kritische Systeme versorgen
Kaleidos ist als transportabler Hochtemperaturreaktor konzipiert. Das System soll 1 MW elektrische Leistung liefern und zusätzlich bis zu 1,9 MW nutzbare Wärme bereitstellen. Diese könnte beispielsweise zur Beheizung von Gebäuden oder zur Wasseraufbereitung eingesetzt werden.
Radiant will den Reaktor weitgehend im Werk montieren, mit Brennstoff beladen und testen. Anschließend soll sich das Modul per Lkw oder Flugzeug zum Einsatzort bringen lassen. Dort soll es nach Angaben des Unternehmens unter anderem Dieselgeneratoren ersetzen und lokale Stromnetze gegen Ausfälle absichern.
Mit seiner elektrischen Leistung erreicht Kaleidos nur etwa ein Tausendstel der Leistung eines großen Kernkraftwerks. Das System ist jedoch nicht für die großflächige öffentliche Stromversorgung gedacht. Auf der Buckley Space Force Base soll es vor allem wichtige militärische Einrichtungen und Systeme absichern.
Wie hoch der gesamte Strombedarf des Stützpunkts ist und welchen Anteil Kaleidos davon übernehmen könnte, haben die beteiligten Stellen nicht veröffentlicht. Die Formulierung „Versorgung der Militärbasis“ bedeutet daher nicht, dass ein einzelner Reaktor den kompletten Standort unabhängig vom öffentlichen Netz betreiben wird.
Helium führt Wärme aus dem Reaktorkern ab
Kaleidos gehört zu den gasgekühlten Hochtemperaturreaktoren. Helium transportiert die im Reaktorkern erzeugte Wärme zur Turbomaschine, die daraus elektrische Energie erzeugt. Das Edelgas ist chemisch weitgehend reaktionsträge und bleibt auch bei hohen Temperaturen gasförmig.
Für die Abgabe der Restwärme an die Umgebung sieht Radiant eine Luftkühlung vor. Ein sogenannter Luftmantel soll den Reaktorkern durch natürliche Konvektion passiv kühlen können. Kühlwasser am Einsatzort wäre nach dem Konzept des Herstellers nicht erforderlich.
Als Brennstoff verwendet der Reaktor TRISO-Partikel. Bei diesem Brennstoff umschließen mehrere Schichten aus Kohlenstoff und Siliziumcarbid einen winzigen Brennstoffkern. Dieser besteht je nach Ausführung beispielsweise aus Uranoxid oder Uranoxycarbid. Die Beschichtungen sollen Spaltprodukte auch bei hohen Temperaturen innerhalb des Partikels zurückhalten.
Eine Brennstoffladung soll mindestens fünf Jahre reichen
Nach Angaben von Radiant kann Kaleidos mindestens fünf Jahre mit einer Brennstoffladung arbeiten. Ist der Brennstoff erschöpft, soll er nicht auf der Militärbasis ausgetauscht werden. Stattdessen will das Unternehmen das gesamte Reaktormodul zurück ins Werk transportieren und dort neu beladen.
Radiant plant insgesamt vier Betriebszyklen und gibt eine Produktlebensdauer von 20 Jahren an. Am jeweiligen Einsatzort sollen nach dem Abtransport weder abgebrannte Brennelemente noch Anlagen für einen Brennstoffwechsel zurückbleiben. Dieses Betriebs- und Logistikkonzept wurde bislang allerdings noch nicht mit einem kommerziell eingesetzten Kaleidos-Reaktor erprobt.
Benötigt wird sogenanntes HALEU. Die Abkürzung steht für „High-Assay Low-Enriched Uranium“. Der Anteil des spaltbaren Isotops Uran-235 liegt dabei über 5 %, aber unter 20 %. Das Material enthält somit mehr Uran-235 als der Brennstoff konventioneller Leichtwasserreaktoren, gilt aber weiterhin als niedrig angereichertes Uran. Von hoch angereichertem Uran wird erst ab einem Anteil von mindestens 20 % Uran-235 gesprochen.
Der höhere Anreicherungsgrad ermöglicht kompaktere Reaktorkerne und längere Betriebszyklen. Allerdings steht HALEU in den USA derzeit nicht in ausreichender Menge aus heimischer kommerzieller Produktion zur Verfügung. Das Energieministerium verteilt deshalb Material aus staatlichen Beständen an ausgewählte Entwickler fortgeschrittener Reaktoren.
Energieministerium sagt weitere Brennstoffmenge zu
Radiant war bereits für eine erste HALEU-Zuteilung ausgewählt worden. Dieser Brennstoff ist für den Demonstrationsreaktor vorgesehen. Die am 23. Juli 2026 bekannt gegebene zweite bedingte Zusage soll dagegen den geplanten Einsatz auf der Buckley Space Force Base unterstützen.
Von einer abgeschlossenen Lieferung kann noch keine Rede sein. Das Energieministerium will zunächst das Vertragsverfahren mit Radiant einleiten und anschließend die konkrete Materialmenge zuteilen.
Das US-Luftwaffenministerium hatte Radiant im April 2026 der Buckley Space Force Base zugeordnet. Zwei weitere Entwickler sollen mögliche Reaktorprojekte auf der Malmstrom Air Force Base in Montana und der Joint Base San Antonio in Texas untersuchen. Das Programm verfolgt das Ziel, spätestens 2030 mindestens einen fortgeschrittenen Reaktor auf mindestens einem Stützpunkt zu betreiben.
Die Auswahl bedeutet noch keinen endgültigen Bauauftrag. Zunächst müssen die technischen Anforderungen des Standorts, Sicherheitsfragen und die Umweltauswirkungen geprüft werden.
Demonstrationsreaktor soll noch 2026 getestet werden
Der erste für den Kaleidos-Test bestimmte TRISO-Brennstoff traf am 1. Juli 2026 in der DOME-Anlage des Idaho National Laboratory ein. Das Unternehmen Standard Nuclear fertigte ihn in Oak Ridge im US-Bundesstaat Tennessee nach den Spezifikationen von Radiant.
In DOME soll der Demonstrationsreaktor schrittweise in Betrieb gehen und anschließend bei voller Leistung und Betriebstemperatur getestet werden. Nach Angaben von Radiant sind mehrere Monate für Erprobung und Validierung vorgesehen. Die Ergebnisse sollen die Grundlage für die weitere Fertigung und spätere Auslieferungen bilden.
Radiant nennt 2028 als Ziel für erste Kundenlieferungen. Daraus folgt jedoch nicht, dass der Reaktor auf der Buckley Space Force Base zu diesem Zeitpunkt bereits in Betrieb geht. Der Zeitplan des Militärprojekts hängt unter anderem vom Ausgang der Standort- und Umweltprüfungen sowie von weiteren Genehmigungs- und Vertragsverfahren ab.
Quellen
- US-Energieministerium: HALEU-Zuteilung für Radiant und NASA
- US Space Force: Mikroreaktor-Projekte auf Militärstandorten
- National Reactor Innovation Center: Testprogramm für Radiant
- Radiant Industries: Technische Daten des Kaleidos-Reaktors
- US Nuclear Regulatory Commission: Definition und Eigenschaften von HALEU
