Hohe Energiepreise: Small Modular Reactor als Ausweg?

Angesichts steigender Energiepreise sollen Small Modular Reactors eine Renaissance der Atomkraft bringen. Doch die Anlagen haben ihre Tücken.
Mit den steigenden Energiepreisen flammt die Debatte über AKWs neu auf. (Symbolbild: distelapparath)
Mit den steigenden Energiepreisen flammt die Debatte über AKWs neu auf. (Symbolbild: distelapparath)

Belgien will seine Atomkraftwerke länger laufen lassen, Großbritannien sechs zusätzliche bauen. In vielen Ländern Europas wird angesichts der hohen Energiepreise wieder über Atomkraft diskutiert. Verfechter setzen auf neue, vermeintlich sicherere Technologien. Sind Small Modular Reactors (SMR) die Antwort auf hohe Energiepreise?

Worum geht es?

Weltweit versuchen Unternehmen, kleine und einfachere, sicherere und effizientere Atomkraftwerke (AKW) zu entwickeln, so genannte SMR (Small Modular Reactors, kleine modulare Reaktoren). Sie sollen standardisiert im industriellen Maßstab hergestellt werden können und deshalb besonders kostengünstig sein. Manche sind auch transportabel. Die Anlagen haben in der Regel bis zu 300 Megawatt elektrische Leistung. Zum Vergleich: Jedes der drei noch laufenden deutschen AKW hat rund 1400 Megawatt. Es geht darum, viele kleine Anlagen verstreut zu bauen statt eine große Anlage zentral. Die Idee geht auf die 50er Jahre zurück, als Atomenergie als Antrieb für U-Boote entwickelt wurde.

Wie viele Projekte gibt es?

In ihrem Bericht für das Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung (BASE) haben Ökoinstitut und TU Berlin 136 verschiedene Projekte ermittelt. Es gibt aber noch mehr. Nur eines wird in Deutschland verfolgt: Dual Fluid wurde in Berlin entwickelt. Das Unternehmen ist aber in Kanada registriert, weil das Lands SMR und Atomenergie gegenüber aufgeschlossen ist. 

Wo wird an Small Modular Reactors gearbeitet? Wer finanziert sie?

An SMR gearbeitet wird vor allem in den USA, in Russland, China, Japan und Kanada sowie Großbritannien. Das meiste Geld steckt der Staat in die Projekte. Vor allem in den USA unterstützen auch zahlreiche Milliardäre die Forschung. Microsoft-Gründer Bill Gates hat in ein Start-Up investiert, ebenso Amazon-Gründer Jeff Bezos und der deutschstämmige Risikoinvestor Peter Thiel oder Tesla-Chef Elon Musk. Im vergangenen Jahr flossen rund 3,4 Milliarden Dollar (3,1 Milliarden Euro) privates Risikokapital in Nuklear-Start-Ups, wie PitchBook Data errechnet hat – so viel wie die neun Jahre davor zusammen. Das bekannteste europäische Unternehmen, das über SMR nachdenkt, ist der britische Turbinen und Antriebsbauer Rolls-Royce.

Um welche Technologien geht es?

Viele Unternehmen forschen an wassergekühlten Reaktoren, die aber deutlich kleiner und effizienter sein sollen als bestehende Anlagen. Die Unternehmen arbeiten aber auch an anderen Konzepten, etwa Anlagen mit besonders hohen Temperaturen (750 bis 950 Grad im Vergleich zu 300 Grad bei einem klassischen AKW) oder mit Salzschmelzen statt Wasser als Kühlung. Die Berliner von Dual Fluid kombinieren hohe Temperaturen (1000 Grad) und flüssiges Uran als Brennstoff mit flüssigem Blei als Kühlmittel.

Was sind die Vorteile?

Die Entwickler versprechen eine dezentrale Versorgung mit Energie. Auch können kleinere Anlagen entlegenere Gebiete versorgen. Russland hat mit der Akademik Lomonossow sogar ein schwimmendes Mini-AKW gebaut. Viele Entwickler versprechen schnelleren Auf- und vor allem auch wieder Rückbau. Kleinere Anlagen bedeuten auch weniger gefährliches nukleares Material vor Ort. Zudem soll je nach Konzept deutlich weniger Atommüll anfallen. Dual Fluid will seine Anlagen sogar mit Atommüll betreiben. Ein wesentlicher Vorteil von AKW: Sie stoßen kein Klimagas wie CO2 aus.

Gibt es Nachteile?

Die meisten SMR existieren bisher nur auf dem Papier. Wie viel sie taugen, lässt sich also nur theoretisch sagen. Es sind sehr viele Anlagen nötig, um die Leistung bestehender Großkraftwerke zu liefern. Das bedeutete, an vielen Stellen wäre nukleares Material im Einsatz, das Risiko wäre hoch. Die Baukosten sind der Studie für BASE zufolge im Vergleich zur gelieferten Leistung hoch. Viele innovative Brennstoffe sind noch nicht ausreichend erforscht. Und auch wenn die Entwickler versprechen, dass ihre Anlagen weniger radioaktiven Müll erzeugen – die Zwischen- und Endlagerung ist ungeklärt.

Wann sind Small Modular Reactors einsatzbereit?

Viele der SMR existieren bisher nur auf dem Papier, gelten dort aber als machbar. In der Regel wird zunächst ein kleiner Demonstrationsreaktor gebaut, der beweist, dass die Technik funktioniert. Dann wird sie zur Serienreife entwickelt. Das kostet Geld und Zeit. Dual Fluid etwa rechnet für den Demoreaktor mit einigen Millionen Euro Kosten und 18 Monaten Bauzeit. Sollte er funktionieren, sind bis zur Serienreife geschätzte sieben Milliarden Euro und etwa zehn Jahre nötig. Wie kompliziert SMR sein können, zeigt auch das Beispiel Carem in Argentinien. Das Konzept stammt aus den 70er Jahren, wurde 1984 erstmals öffentlich vorgestellt. Der Bau begann 2014. Fertiggestellt ist es bisher nicht, die Zukunft unklar.

Lassen sich alte Reaktoren umrüsten?

Die Gebäude sind für einen bestimmten Typ Reaktor gebaut worden und auf ihn optimiert. In die Hülle lässt sich nur bedingt ein anderer Reaktor einbauen. Selbst wenn das technisch möglich wäre, wäre eine neue Betriebsgenehmigung nötig. In Deutschland kämen ohnehin nur die drei Ende 2021 abgeschalteten Anlagen Brokdorf (Schleswig-Holstein, Eon), Grohnde (Niedersachsen, Eon) und Gundremmingen C (Baden-Württemberg, RWE) infrage. Und natürlich Emsland (Niedersachsen, RWE), Isar 2 (Bayern, Eon) und Neckarwestheim 2 (Baden-Württemberg, EnBW), die Ende 2022 vom Netz sollen. Alle anderen AKW werden bereits zurückgebaut – also abgerissen.

Gibt es eine Renaissance der Atomenergie in Deutschland?

Auch wenn derzeit wieder viel über Atomkraft diskutiert wird: Es ist sehr unwahrscheinlich, dass Deutschland wieder einsteigt. Unabhängig davon, ob es überhaupt eine Baugenehmigung gäbe: Private Investoren sind nicht zu finden, unter anderem wegen des Risikos. Die bisherigen Betreiber von Atomkraftwerken haben kein Interesse. Ihre Geschäftsmodelle sind längst völlig andere. Bei Bauzeiten von weltweit im Schnitt zehn Jahren – wenn es keine Probleme gibt und die gibt es reichlich –sind die Kraftwerke zu spät dran, um nennenswert bei der Energiewende helfen zu können. Zudem erzeugen sie radioaktiven Müll, dessen Endlagerfrage in Deutschland immer noch nicht geklärt ist.

Und weltweit?

Trotz der zahlreichen Projekte für neuartige kleine Atomkraftwerke erwartet die Internationale Energieagentur IEA nicht, dass Atomenergie weltweit wesentlich wichtiger wird. Im World Energy Outlook 2021, aktualisiert Anfang 2022, wird der Anteil Atomenergie an der Weltenergieversorgung für 2050 mit fünf Prozent angegeben, derselbe Schätzwert wie für 2030 und wie der aktuelle Wert für 2020. Zulegen wird der Anteil erneuerbarer Quellen: von zwölf Prozent 2020 auf 26 Prozent 2050.

Wie viele AKW laufen weltweit?

Weltweit erzeugen derzeit 414 Atomreaktoren etwa zehn Prozent des Stroms weltweit. Es sind im Wesentlichen Druck- und Siedewasserreaktoren. Sie sind im Schnitt 31 Jahre alt. 55 Anlagen sind im Bau, alle mit staatlicher Finanzierung oder Garantien. 37 Länder besitzen AKW oder bauen gerade welche. Atomstaat Nummer 1 ist Frankreich mit 56 Reaktoren, die fast 70 Prozent des Stroms liefern. In den USA laufen mehr Anlagen, sie liefern aber weniger des Gesamtstroms.

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