"Nukleare Batterien": Wie die USA Mini-Atomreaktoren bauen wollen
Der Bau eines Atomkraftwerks ist aufwendig, dauert Jahrzehnte und ist meist teurer, als zu Beginn prognostiziert. Einmal aufgestellt braucht es zudem Dutzende Facharbeiter*innen, die den Betrieb aufrechterhalten oder Wartungen durchführen.
All diese Probleme wären deutlich kleiner, wenn auch die Reaktoren kleiner wären. Forscher*innen am Idaho National Lab in den USA forschen daher an sogenannten Mikro-Reaktoren. Diese kleinen, relativ günstigen Atomreaktoren kann man sich eher als "nukleare Batterie" vorstellen, sagt der technische Leiter Yasir Arafat gegenüber dem Medium CNBC.
Kleinere Reaktoren bedeuten weniger Probleme
Ihr Prototyp, der sogenannte MARVEL Reaktor, soll im Dezember 2023 erstmals in Betrieb gehen. Seit Juni 2020 arbeitet das Team an dem Reaktor, laut Arafat ist es der erste seiner Art.
Die Vision des Idaho National Lab: Eine emissionsfreie Energiequelle anbieten, die ihren Teil zum Kampf gegen den Klimawandel beiträgt. So ein Mikro-Reaktor könnte in Zukunft Energie für 1.000 bis 10.000 Personen liefern, etwa in Spitälern oder Militär-Camps.
Der Vorteil von solchen kleinen Atomreaktoren ist, dass sie etwa vollständig in einer Fabrik hergestellt werden können. Das drückt die Herstellungskosten, pro Jahr könnten so mehrere 100 Anlagen gebaut werden. Von der Herstellung bis zur Inbetriebnahme soll dabei laut Arafat weniger als eine Woche vergehen.
Mikro-Reaktoren für entlegene Orte
Mikro-Kernkraftwerke nutzen als Brennstoff sogenannte HALEU (high-assay low-enriched uranium), der zu weniger als 20 Prozent mit dem Uran-Isotop U-235 angereichert wurde. Das Material fällt somit nicht in den Nuklearen Nichtverbreitungsvertrag.
Für Arafat ist die Technologie perfekt geeignet für entlegene Orte, wie in Alaska. “Der einzige Weg dort, Strom zu erzeugen, ist mit Dieselgeneratoren”, sagt der Wissenschaftler. “Und auch der Diesel muss dazu extra eingeflogen werden.”
Mikro-Reaktoren benötigen auch weniger Personal, um sie am Laufen zu halten. Die Brennstoffe müssten nur alle 5 bis 10 Jahre ausgetauscht werden - bei großen Atommeilern ist ein Wechsel nach weniger als 2 Jahren nötig.
Kein Allheilmittel gegen die Klimaerwärmung
Das Allheilmittel gegen die Klimaerwärmung sind Mikro-Reaktoren allerdings nicht. Durch ihre geringe Leistung zwischen 1 und 5 Megawatt sind die Anlagen nämlich nur für kleine Netze ausgerichtet. Zum Vergleich: Größere Anlagen liefern mehrere Hundert Megawatt.
Zudem ist der Bau eines Mikro-Reaktors wegen der momentanen Lieferkettenprobleme und die noch nicht vorhandenen gesetzlichen Normen nicht ganz einfach. Besonders zu Beginn werden die Kosten daher hoch sein. Arafat ist aber überzeugt, dass Mini-Atomreaktoren Teil der Energieversorgung der Zukunft sein werden.