Kleinkraftwerke lassen Nuklearbranche neu hoffen
Minireaktoren erfreuen sich regen Interesses. Die Internationale Atomenergiebehörde (IAEA) in Wien sieht in den Minimeilern Kernbausteine für den kommenden weltweiten Ausbau in Sachen ziviler Nutzung der Kerntechnik. Im Wesentlichen gibt es zwei Vorteile: Sie sollen inhärent sicher sein und kostengünstiger, weil die Investitionskosten für ein kleineres Kraftwerk schlicht geringer sind als für die Großkraftwerke. VDI nachrichten, Düsseldorf, 26. 3. 10, swe
John Grizz Deal weist auf eine Satellitenkarte der Erde, eine Nachtaufnahme: Die Ballungsgebiete leuchten hell, wegen der Beleuchtung. „Dort wollen wir hin“, sagt der CEO der Hyperion Power in Santa Fe, New Mexico. Und zeigt dabei auf dunkle Zonen in Asien, Afrika und Südamerika. In den noch nicht entwickelten Gebieten der Welt sieht Deal den Markt für seinen Kleinreaktor, das Hyperion Power Module (HPM): 2,5 m hoch, nicht mehr als 20 t schwer. Über sieben bis zehn Jahre hinweg soll er 70 MW thermische oder 25 MW elektrische Energie liefern.
Die Kosten sind bescheiden, verglichen mit den 6 Mrd. $ bis 8 Mrd. $, die für ein konventionelles Kernkraftwerk aufgebracht werden müssen. 25 Mio. $ kostet der HPM, und es sollen keine zehn Jahre vergehen, bis der erste Strom fließt, sondern einige Wochen, verspricht der Hersteller.
Kleine Reaktoren haben nach der Definition der International Atom Energy Agency (IAEA) in Wien eine Leistung von weniger als 300 MW. Der Mini von Hyperion Power hat wie mehrere andere Kleinreaktoren einen weiteren Vorteil. Er braucht kein Wasser für die Kühlung und könnte damit auch in Wüsten oder trockenem Bergland eingesetzt werden. Gekühlt wird das HPM mit flüssigem Blei-Wismut und der Außenluft.
Wie die meisten der neuen Minikernkraftwerke hat auch der HPM seine Wurzeln in militärisch genutzten Anlagen zu Antriebszwecken oder auch abgelegenen wissenschaftlichen Stationen in der Antarktis. „Da war die Betriebssicherheit aus verständlichen Gründen die allererste Priorität“, sagt Wladimir Kusnetsow, Physiker und in der Nuclear Power Technology Development Section der IAEA Spezialist für die Kleinkernkraftwerke.
Hyperion Powers Kleinreaktor ist eine verbesserte Version einer Anlage, die U-Boote der sowjetischen Alpha-Klasse durch die Weltmeere trieb. Weiterentwickelt wurde sie von Otis Peterson aus den Los Alamos National Laboratories in New Mexico. Die Labore halten das Patent, Hyperion Power eine Lizenz.
Im HPM wird schwach angereichertes Urannitrid als Brennstoff verwendet. Eine Option ist die Verwendung von Uranhydrid. Damit wäre der Nuklearprozess selbstregulierend. Bei zu hoher Temperatur fängt freigesetzter Wasserstoff des Hydrids Neutronen ein und bremst so die Kettenreaktion. Die Anlagen sollen vorgefertigt geliefert werden.
Ein Minireaktor könnte in Tennessee die 30-jährige Kernkraftpause beenden
Die Nuclear Regulatory Commission (NRC) in Washington hat noch kein grünes Licht für den HPM gegeben. „Wir folgen den Kunden“, sagt Deal. „Möglicherweise starten wir den Prozess in Großbritannien oder Kanada.“ Die tschechische TES in Trebic erwägt eine Beteiligung an der Kommerzialisierung in Südosteuropa. TES ist einer der Auftragnehmer der tschechischen Kernkraftwerke Dukovany und Temelin.
„Kein Zweifel, dass das Interesse an den kleinen Reaktoren enorm ist“, versichert Kusnetsow. „Wegen der geringeren Kosten, weil nun eine Reihe guter und sicherer Optionen existieren und weil sich auch der politische Wind zu drehen beginnt.“ Im neuen Budgetvorschlag des US-Präsidenten Barack Obama sind 195 Mio. $ für die Entwicklung von Small Modular Reactors (SMR) vorgesehen. Die IAEA zählt um die 25 neue Entwicklungen kleiner Reaktoren und „eine gute Handvoll“ von Lösungen, die „bereits vermarktet werden oder darauf warten“, so Kusnetsow.
Schneller als Hyperion kam die Babcock & Wilcox voran. Mitte Februar, zur gleichen Zeit als Obama in Florida zur Entwicklung einer neuen Generation von Kernkraftwerken aufrief, wurde eine Vereinbarung mit drei Stromversorgern unterschrieben, der Tennessee Valley Authority, der First Energy Group und der Oglethorp Power.
Der Bau eines kleinen mPower Reaktors der Babcock & Wilcox (125 MW) in Tennessee könnte gut die dreißigjährige Pause der Kernkraftwerkbauers in den USA beenden. Die Genehmigung der NRC liegt vor. Brandon Bathards, der CEO der Babcock: „Unser Reaktor könnte gut eine neue Etappe für die gesamte Branche weltweit einläuten.“
Westinghouse, seit vier Jahren unter dem Dach der japanischen Toshiba, engagiert sich ebenfalls bei den Kleinraktoren. Der neue „International Reactor Innovative and Secure“ (Iris, 300 MW) ist eine wassergekühlte Anlage. Sie soll in diesem Jahr das „O. K.“ der NRC erhalten.
Toshiba versuchte mit dem Reaktortyp 4S (10 MW und 50 MW) einen Markteinstieg in Alaska. Aber es blieb bei Gesprächen mit dem Stadtrat der abgelegenen Siedlung Galena am Yukon River. In zwei Jahren sollte die Stromproduktion für die 700 Bewohner beginnen. „Die Sicherheitsauflagen der NRC standen vor allem im Weg“, lässt Kusnetsow wissen. „Es macht wenig Sinn mehr Wach- und anderes Personal da herumlaufen zu lassen, als Leute in der Siedlung leben.“ Westinghouse war ebenfalls an der Entwicklung des 4S beteiligt gewesen. JAN HÖHN
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