Im Moment findet eine rasante Entwicklung auf dem Gebiet der Kleinreaktoren (Small Modular Reactor; SMR) und der Kleinstreaktoren (Micro Reactor; MR) statt. Es geht dabei nicht um eine Verdrängung von großen Reaktoren mit Leistungen bis zu 1650 MWel, sondern die Leistungsklasse bis 300 MWel erschließt völlig neue Anwendungen, die bisher der Kernenergie verschlossen waren. Diese Entwicklung verläuft unter dem Radar der deutschen Medienlandschaft: Hier redet man sich die Köpfe heiß, über Roberts Wärmepumpe und „Grünen Wasserstoff“, ohne sich damit zu beschäftigen, wie im Ausland die „Wärmewende“ angegangen wird. Ein fataler Fehler, da in diesem unserem Lande, schon über Zwangsabschaltungen von Wärmepumpen und E-Autos im Winter nachgedacht wird. Irrsinniger kann eine Regierung nicht handeln. Der Glaube mag ja Berge versetzen, die Physik setzt er aber ganz gewiss nicht außer Kraft. Im Winter ohne Heizung und Automobil für die Arbeit, ist der endgültige Weg zurück in das vorindustrielle Zeitalter. Warum eigentlich? Nur damit die Pfründe der Schlangenölverkäufer erhalten bleiben oder ist es vielmehr die pure Lust an der Zerstörung?
In diesem Artikel soll weniger auf die technischen Details der Reaktoren eingegangen werden, sondern viel mehr über den aktuellen Entwicklungsstand berichtet werden. Es werden nur Reaktoren betrachtet, die – nach aller Voraussicht – noch in diesem Jahrzehnt ans Netz gehen. Wichtig ist hierfür das wirtschaftliche und technische Potential der Akteure.
Dieser Artikel ist sicher kein Lesestoff für jeden. Eher eine Information für Menschen, die sich mit der Entwicklung beschäftigen müssen. Er ist nach Reaktortypen sortiert. Für jeden Typ sind die Projekte nach Ländern aufgeführt – also entweder man schaut für einen ausgesuchten Typ die Projekte an oder blättert stückweise die Länder durch, um zu sehen, an welchen Reaktoren sie arbeiten. Wer all das gar nicht mag, sollte aber wenigstens mal bis zum Ende scrollen. Nur um sich ein Gefühl für die schiere Anzahl der Projekte zu verschaffen. Könnte vielleicht hilfreich sein, für die Geisterfahrer-Frage.
Leichtwasserreaktoren
Sie sind die Arbeitspferde der Stromerzeugung. Wegen ihrer Vorteile und der jahrzehntelangen Erfahrungen ist es nicht verwunderlich, daß sie auch als SMR nahe an der Verwirklichung sind.
ACP100 (Linglong One)
Der ACP100 ist ein Druckwasserreaktor mit 125 MWel Leistung. Er ist kompakt: Der Kern und die Dampferzeuger befinden sich im Druckbehälter. Die gekapselten Umwälzpumpen sind an das Gefäß angeflanscht.
China
Der erste Reaktor (FOAK) wird seit July 2021 auf der Halbinsel Hainan in Südchina errichtet. Die Baustelle befindet sich in der Nähe des vorhandenen KKW Changjiang (2 x CNP600 PWR). Weitere Kraftwerke sind im Anschluß geplant (Hengfeng, Shangrao, Ningdu, Ganzhou, Hunan, Jilin). Im July 2016 wurde China Shipbuilding Industry Corporation beauftragt, einen Prototyp einer schwimmenden Version (Barge) zu entwickeln. Die Zulassung erfolgt in Zusammenarbeit mit Lloyd’s Register UK.
CAREM
CAREM (Spanish: Central Argentina de Elementos Modulares) ist ein integraler Druckwasserreaktor mit nur 25 MWel Leistung.
Argentinien
Der Bau begann 2014 auf dem Gelände des KKW Atucha in der Nähe von Buenos Aires. Er mußte mehrfach aus Geldmangel unterbrochen werden. Mindestens 70% der Bauteile sind Eigenentwicklungen und werden in Argentinien gefertigt.
GE Hitachi BWRX-300
Ein Siedewasserreaktor der zehnten Generation mit Naturumlauf und passiver Sicherheitstechnik: Einfacher – und damit wirtschaftlicher – kann man kaum einen Reaktor bauen und betreiben. Hier standen von Anfang an geringe Investitionskosten im Zentrum der Betrachtung.
Estland
Estland benötigt wegen seiner geostrategischen Lage dringend eine robuste Stromversorgung. Seit 2019 arbeitet man eng mit GE-Hitachi zusammen. Anfang 2023 entschied sich Fermi Energia für den BWRX-300 und erteilte einen Planungsauftrag. Die Fertigstellung wird für 2030 angestrebt. Die Regierung Estlands hat die Anwaltskanzlei Castletown Law aus GB beauftragt, sie über Recht und Gesetzgebung für das fortgeschrittene zivile Kernenergieprogramm des Landes zu beraten.
GB
GE Hitachi (GEH) hat im Dezember 2022 einen Antrag auf Zulassung zum Generic Design Assessment (GDA) für seinen BWRX-300 beim britischen Department for Business, Energy and Industrial Strategy (BEIS) eingereicht.
Kanada
Ontario Power Generation (OPG) hat den BWRX-300 für den Standort Darlington ausgewählt. Die Baustelleneinrichtung ist bereits fertig. BWX Technologies (BWXT) aus Cambridge, Ontario fertigt das Reaktordruckgefäß. Man erwartet die Baugenehmigung für 2024. Die Fertigstellung ist bis bis 2028 geplant.
Der Versorger SaskPower hat die Standorte Estevan und Elbow in Saskatchewan für weitere BWRX-300 vorgeschlagen.
Polen
Orlen Synthos Green Energy (OSGE) hat beim polnischen Klimaministerium Anträge auf eine Grundsatzentscheidung über den Bau von BWRX-300 an sechs Standorten eingereicht: Ostrołęka, Włocławek, Stawy Monowskie, Dąbrowa Górnicza, Nowa Huta und Tarnobrzeg. An diesen Standorten gibt es einen erheblichen Bedarf für Heizwärme.
Schweden
Fortum und Kärnfull Next AB erkunden gemeinsam Standorte für BWRX-300 in Schweden. Vattenfall führt bereits eine Pilotstudie für zwei Reaktoren in Ringhals durch.
Tschechien
Der Versorger ČEZ hat GE-Hitachi beauftragt, die wirtschaftliche und technische Machbarkeit für BWRX-300 zu prüfen. Am Standort Temelin wurden bereits die Bodenuntersuchungen abgeschlossen.
USA
Tennessee Valley Authority (TVA) will noch dieses Jahr eine Lizenz für einen BWRX-300 am Clinch River in der Nähe von Oak Ridge, Tennessee stellen. Man arbeitet eng mit den kanadischen Partnern zusammen. Für die Vorplanung sind bereits 200 Millionen USD genehmigt.
Holtec
Der Holtec SMR-160 ist ein Druckwasserreaktor mit einer Leistung von 160 MWel. Er besteht grob aus zwei Druckbehältern: Im unteren Behälter befindet sich der Kern und im oberen Behälter der Dampferzeuger. Beide Behälter sind durch Flansche verbunden. Durch die Anordnung läuft der Reaktor im Naturumlauf ohne Umwälzpumpen.
GB
Holtec will 2023 einen Genehmigungsantrag für seinen SMR-160 stellen. Das Unternehmen beabsichtige, bis 2050 32 SMR-160er in der Serienproduktion einzusetzen, „um zuverlässig und erschwinglich Strom und Wärme für britische Haushalte, Unternehmen und industrielle Nutzer zu erzeugen“. Balfour Beatty soll als Hauptbaupartner in Großbritannien fungieren und mit HDEC beim Bau und bei der Installation der mechanischen, elektrischen und sonstigen Anlagentechnik zusammenarbeiten. Sheffield Forgemasters gab bekannt, daß es mit Holtec Britain – einer Abteilung von Holtec International der USA – bei der Entwicklung von Komponenten für seinen SMR-160 zusammenzuarbeiten wird.
Tschechien
Škoda erarbeitet mit Hyundai, Kiewit and Mitsubishi Electric die Kosten für die Installation von SMR-160 in Temelin. Es wird auch geprüft, ob eine Fabrik in der Tschechischen Republik gegründet werden könnte, um SMR-160 in Massenproduktion zu produzieren. Dies hängt aber von weiteren Bestellungen aus Europa ab. Škoda legt besonderen Wert auf die Verwendung als Heizkraftwerke zum Ersatz von Kohle in der Fernwärme.
Ukraine
Holtec unterhält in Kiew ein Werk zur Produktion von Lagerbehältern für abgebrannte Brennelemente. Man plant diesen Stützpunkt für die Fertigung von SMR-160 auszubauen. Es könnten sechs Reaktoren am Standort Rivne gebaut werden.
Bis zu 20 Holtec SMR-160-Anlagen werden in der Ukraine im Rahmen eines Kooperationsabkommens gebaut, das zwischen Holtec International und dem ukrainischen nationalen Nuklearbetreiber Energoatom unterzeichnet wurde. Die Vereinbarung sieht vor, daß die erste Anlage bis März 2029 mit der Stromversorgung beginnt. Es sollen vordringlich durch russische Angriffe zerstörte Kraftwerke damit ersetzt werden.
Zwei südkoreanische nationale Finanzinstitute – die Korea Trade Insurance Corporation (K-Sure) und die Export-Import Bank of Korea (KEXIM) – haben jeweils Vereinbarungen mit Holtec International und Hyundai Engineering & Construction geschlossen, um SMR-160-Projekte auf der ganzen Welt finanziell zu unterstützen.
USA
Holtec International und Hyundai Engineering & Construction of South Korea haben einen Vertrag zur weltweiten schlüsselfertigen Lieferung von Holtec’s SMR-160 SMR abgeschlossen. Holtec plant den ersten SMR-160 in Oyster Creek in New Jersey zu bauen.
Holtec hat ein SMR-Programm Darlehen in Höhe von 7,4 Milliarden US-Dollar für eine Fertigung von 4 SMR-160 beim US-Energieministerium (DoE) eingereicht. Ferner soll eine „Supersize-Fabrik zur Herstellung von SMR-160s“ in dem Bundesstaat errichtet werden, aus dem die erste Bestellung kommt.
KEPCO-BANDI-60S
KEPCO-BANDI-60S ist ein kleiner, konventioneller Druckwasserreaktor mit 60 MWelLeistung.
Korea
Seit 2020 entwickeln Kepco Engineering & Construction Company (Kepco E&C) und Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME) gemeinsam schwimmende (Barge) Kernkraftwerke auf der Basis des BANDI-60.
KLT-40S von Afrikantov
Der KLT-40 S ist ein kompakter (alle Komponenten sind direkt am Druckgefäß angeflanscht) Druckwasserreaktor mit 35 MWel Leistung.
Russland
Im Dezember 2019 wurde das erste schwimmende KKW in Russland, die Akademik Lomonosov mit dem Netz in Pevek Fernost verbunden. Auf der Barge befinden sich 2 x 35 MWel Reaktoren. Das KKW ist 144 Meter lang, 30 Meter breit und hat eine Verdrängung von 21000 to. Es versorgt die Gemeinde mit Strom und Fernwärme.
NuScale (VOYGR)
Der VOYGR ist ein integrierter Druckwasserreaktor mit 77 MWel Leistung. Dampferzeuger und alle notwendigen Einbauten befinden sich im Druckbehälter. Dieser ist von einem Sicherheitsbehälter umgeben und steht in einem Wasserbecken. Im Betrieb ist der Zwischenraum durch ein Vacuum isoliert. Bei einem Störfall kann Wasser eindringen und eine Wärmebrücke in das Wasserbecken bilden, sodaß keine Notkühlung erforderlich ist. Der VOYGR ist der erste Reaktor, der keine Sicherheitszone benötigt. Er kann somit innerhalb einer Industrieanlage oder einer Stadt aufgestellt werden. Es sollen 2, 4 oder 6 Reaktoren zu einem Kernkraftwerk zusammengeschaltet werden. Gerade die relativ geringe Leistung und das Sicherheitskonzept eröffnen völlig neue Märkte.
Ghana
Die japanische Regierung finanziert ein Programm zur Installation von VOYGR in Ghana. Das Konsortium besteht aus IHI Corporation, JGC Corporation, Regnum Technology Group und NuScale Power.
Indonesien
Indonesien und die USA haben eine strategische Partnerschaft für SMR geschlossen. Die US Trade and Development Agency (USTDA) fördert PLN Indonesia Power. Indonesien hat NuScale, Fluor und die japanische JGC Corporation mit einer Studie über die Errichtung eines Kernkraftwerks auf Kalimantan betraut.
Kanada
Die kanadischen Prodigy’s Werften-Gruppe prüfen den Bau von Bargen mit 2 bis 12 VOYGR. Sie sollen zu den Kunden weltweit geschleppt werden.
Philippinen
Anläßlich eines fünftägigen Besuchs von Präsident Ferdinand Marcos in den USA, wurde ein Abkommen über eine Studie von NuScale über den Einsatz von VOYGR in den Philippinen unterzeichnet. NuScale würde gegebenenfalls 7,5 Milliarden USD für mehrere Reaktoren investieren.
Polen
Der polnische Kupfer- und Silberproduzent KGHM Polska Miedź SA hat beim Klimaministerium des Landes einen Antrag auf eine Grundsatzentscheidung über den Bau eines SMR gestellt. Im Februar 2022 unterzeichnete KGHM eine endgültige Vereinbarung mit NuScale Power, um bereits 2029 mit dem Einsatz eines ersten NuScale VOYGR SMR-Kraftwerks in Polen zu beginnen. Im Juli reichte KGHM bei der polnischen Nationalen Atomenergiebehörde (NAEA) einen Antrag zur Bewertung der SMR-Technologie von NuScale und zur Vorbereitung einer Standortstudie ein. KGHM plant seine Energiequellen zu diversifizieren. Bis 2030 werden 50% des von KGHM verbrauchten Stroms aus eigenen Quellen stammen, einschließlich Kernenergie und erneuerbarer Energien.
Rumänien
Anfang Mai 2023 wurde der erste Kontrollraum-Simulator für den VOYGR außerhalb der USA in der University Politehnica von Bukarest in Betrieb genommen. Die NuScale Energy Exploration Centre (E2 Centre; Oregon State University 2020, University of Idaho 2021, Texas A&M’s Engineering Experiment Station 2021, Pocatello Idaho 2022, Bukarest 2023) dienen der Ausbildung und Entwicklung.
Das erste NuScale Kernkraftwerk in Rumänien mit sechs Reaktoren und einer Leistung von 462 MWel soll ein Kohlekraftwerk in Doicesti, Dâmbovita 90 km nordwestlich von Bukarest ersetzen. Die Grobplanung (Front-End Engineering and Design; FEED) wurde am 28. Dezember von Nova Power & Gas and Nuclearelectrica an NuScale erteilt.
RoPower Nuclear hat mit dem Stahlwerk Donalam, Teil des italienischen Stahl Konzerns AFV Beltrame Group, ein Abkommen zur Untersuchung eines VOYGR zur Versorgung des Stahlwerks abgeschlossen.
Die Finanzierung von bis zu 275 Millionen US-Dollar zur Förderung des Einsatzes einer kleinen modularen Reaktoranlage (SMR) der NuScale Power Corporation in Rumänien wurde auf dem G7-Gipfel im Mai 2023 von den Staatschefs der USA und „multinationalen öffentlich-privaten Partnern“ aus Japan, Südkorea und den Vereinigten Arabischen Emiraten angekündigt. Die Finanzierung wird die Beschaffung von „Bauteilen mit langer Lieferzeit, Phase 2 Grobplanung (FEED), die Bereitstellung von Projektmanagement-Know-how, die Standortcharakterisierung und die regulatorischen Analysen sowie die Entwicklung standortspezifischer Zeitplan- und Budgetschätzungen für die Projektdurchführung“ unterstützen. Die an der Finanzierung des Projekts beteiligten Partner sind die Japan Bank for International Cooperation, DS Private Equity (Korea), EXIM Bank Romania, Nuclearelectrica, Nova Power & Gas, Emirates Nuclear Energy Corporation (ENEC), DFC und die US EXIM.
Süd Korea
NuScale soll das erste sechs Reaktoren KKW in Süd Korea in Uljin errichten. Dort wird gerade ein 160 ha großes Zentrum für die Produktion von Wasserstoff gebaut. In Zusammenarbeit mit GS Energy will man dieses Chemiewerk mit Strom und Wärme versorgen. Baubeginn soll 2028 sein, da man mit fünf Jahren für die Genehmigung rechnet. Fertigstellung soll 2030 mit der Eröffnung des Chemieparks sein.
Doosan Enerbility ist ein Großaktionär von NuScale Power nach einer Investition von 140 Millionen USD, während Samsung C&T 70 Millionen USD und GS Energy 40 Million USD investiert hat. Die Import-Export Bank von Korea KEXIM will Exporte von NuScale außerhalb von Korea finanzieren.
Ukraine
Ein Konsortium aus amerikanischen, koreanischen und japanischen Unternehmen untersucht den Einsatz von SMR in der Ukraine zur Düngerproduktion im großen Maßstab.
USA
In der Nähe der Idaho National Laboratory (INL) läuft das staatlich geförderte Carbon Free Power Project. Hier will NuScale ein Kernkraftwerk mit sechs Reaktoren (FOAK) für die Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS) bauen. Die wesentlichen Komponenten sind bereits bei Doosan in Auftrag gegeben. UAMPS will Anfang 2024 den Antrag für eine Lizenz für Bau und Betrieb bei der Behörde einreichen. Der erste Reaktor soll 2029 in Betrieb gehen.
NuScale Power, Shell Global Solutions und Forschungsteilnehmer, wie Idaho National Laboratory, Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS), Fuel Cell Energy, FPoliSolutions und GSE Solutions werden ein sauberes Wasserstoffproduktionssystem für den Einsatz in SMR entwickeln. Es geht vor allem um Solid Oxide Electrolysis Cell (SOEC), die aus Wärme und elektrischer Energie Wasserstoff herstellen sollen. Dieser wiederum, soll mittels Brennstoffzellen in Spitzenstrom gewandelt werden. Alles, für die selbst erzeugte Dunkelflaute…
Nucor unterhält Lichtbogen-Stahlwerke in sieben Bundesstaaten in den USA. Nucor ist der größte Recycler für Schrott in den USA. Seit 2022 ist Nucor mit 15 Millionen USD an NuScale beteiligt. Man sucht gemeinsame Standorte für SMR zur Versorgung der Stahlwerke mit elektrischer Energie. Lichtbogen-Stahlwerke verarbeiten auch immer mehr Eisenschwamm, der z. B. in Corpus Christi durch Direktreduktion aus Eisenerz mit Hilfe von (billigem) Erdgas in Texas gewonnen wird. Lichtbogen-Stahlwerke brauchen eine sichere Stromversorgung für 24/7. Wind und Sonne kommen deshalb nicht in Frage.
Doosan fertigt bereits seit 2022 die ersten sechs Druckbehälter und Dampferzeuger für die ersten Reaktoren in USA.
NUWARD
NUWARD besteht aus zwei Druckwasserreaktoren in einem Containment mit 2 x 170 MWel. Es sind klassische Reaktoren der III. Generation.
Europa
NUWARD ist eine 100%ige Ausgründung von EDF. Das belgische Ingenieurbüro Tractebel wird Studien zur Fertigstellung des konzeptionellen Entwurfs des „ersten SMR in der Europäischen Union“ durchführen. Die Partner wollen das Grunddesign bis 2025 fertigstellen. Das Design sollte sich zwischen 2025 und 2030 in der „fortgeschrittenen Konzeptphase“ befinden, während der das Design voraussichtlich zertifiziert und die Lieferkette entwickelt wird. Der Bau eines Demonstration Nuward SMR wird voraussichtlich 2030 beginnen. Der Bau dieser Einheit wird voraussichtlich drei Jahre dauern.
NUWARD soll der erste Reaktor mit einer „europäischen“ Zulassung unter der Leitung der französischen Regulierungsbehörde für nukleare Sicherheit (Autorité de Sûreté Nucléaire; ASN) mit Beteiligung der tschechischen (SÚJB) und finnischen (STUK) Behörden werden. EDF betont, daß für eine Serienproduktion klare Regularien erforderlich werden.
Polen
Der polnische Händler für erneuerbare Energien Respect Energy hat eine Vereinbarung mit EDF unterzeichnet, um bei der Entwicklung von KKW in Polen auf der Grundlage der französischen Nuward-Technologie für SMR zusammenzuarbeiten.
Italien
EDF hat eine Absichtserklärung mit Italiens Ansaldo Energia, Ansaldo Nucleare und Edison unterzeichnet, um eine industrielle Zusammenarbeit für die Entwicklung der Kernenergie in Europa, einschließlich Italien, im Bereich der SMRs, zu bewerten.
RITM-200M
RITM-200M ist ein integrierter Druckwasserreaktor in der Klasse 200 MWth (etwa 50 MWel).
Russland Marine
Der RITM-200 ist das Herz der neuen Eisbrecherflotte. Jeweils zwei dieser Reaktoren treiben die Eisbrecher Arktika (seit 2020), Sibir (seit 2022), Ural (2022) und Yakutia (Stapellauf 2022). Zwei weitere Eisbrecher dieser Baureihe sind in Vorbereitung.
Russland
Die Regulierungsbehörde Rostekhnadzor hat im April 2023 eine Lizenz zum Bau des ersten landgestützten SMR des Landes in der Republik Sacha (Jakutien) im russischen arktischer Norden erteilt. Die Baustelle ist begonnen, das KKW soll 2028 in Betrieb gehen. Es soll die größte Goldmine Russlands, Kyuchus, die nahe gelegenen Zinnlagerstätten von Deputatskoye und Tirekhtyakh und Gemeinden in Jakutien, versorgen.
Rolls-Royce SMR
Ist ein modularer Druckwasserreaktor mit 442 MWel. Spezialität ist das 1,5 ha große „seismische Floß“ auf einem Kiesbett als standardisierter Erdbebenschutz und das dauerhafte „Vordach“, das die gesamte Baustelle vor dem Wetter schützt.
Estland
Rolls-Royce und Fermi Energia untersuchen das SMR-Potential in Estland.
Finnland
Der finnische Konzern Fortum und der Hersteller von NiRoSta-Stahl Outokumpu prüfen die Versorgung des Stahlwerks Tornio.
GB
Das Konsortium aus Assystem, Atkins, BAM Nuttall, Jacobs, Laing O’Rourke, National Nuclear Laboratory, Nuclear Advanced Manufacturing Research Centre, TWI und Rolls-Royce hofft daß das Genehmigungsverfahren bis 2024 abgeschlossen ist und der erste SMR 2030 ans Netz gehen wird.
Rolls-Royce entwickelt zusammen mit der Industriegruppe Foratom eine kostengünstige Fabrik für die Produktion der SMR. Grundlage ist der FOAK 2030 und der Bau weiterer fünf KKW bis 2035.
Rolls-Royce verhandelt mit Amazon, Google und Microsoft über den Einsatz des SMR zur direkten kostengünstigen Versorgung von Rechenzentren.
Im November 2021 wird die Rolls-Royce SMR Limited zur Kommerzialisierung der SMR gegründet. Auf die Anschubfinanzierung von 210 Millionen GBP durch die britische Regierung erfolgt eine private Einlage von 250 Millionen GBP. Das Unternehmen könnte durch seinen Einsatz in GB bis zu 40 000 Arbeitsplätze schaffen.
Die Nuclear Decommissioning Authority (NDA) hat die Standorte Trawsfynydd und ein an den Standort Sellafield angrenzendes Gelände, für eine Bebauung mit SMR frei gegeben.
Niederlande
ULC-Energy BV – gegründet 2021 mit Sitz in Amsterdam – zielt darauf ab, die Dekarbonisierung in den Niederlanden durch die Entwicklung von Kernenergieprojekten zu beschleunigen, die sich effizient in Wohn- und Industrienetze des Landes integrieren. Die niederländische Regierung glaubt, daß Kernenergie in den Niederlanden eine bedeutende Rolle spielen kann und sollte. Der Rolls-Royce SMR eignet sich ideal für den niederländischen Markt. Mit 470 MW und einem Kapazitätsfaktor von mehr als 95% macht jedes Gerät einen bedeutenden Unterschied [zur Windenergie] und kann effizient eingesetzt werden, um entweder Strom ins Netz zu liefern oder Industrieanwender mit Strom und Wärme zu versorgen. ULC-Energy BV arbeitet mit Constellation zusammen. Constellation – ein Minderheitsaktionär von Rolls-Royce SMR Limited – betreibt 21 Reaktoren in 12 KKW in den USA.
Norwegen
Rolls-Royce unterzeichnete ein Abkommen mit Norsk Kjernekraft aus Bergen und drei Gemeinden zur Untersuchung von SMR. NK gehört zur M Vestt energy gas and oil group.
Polen
Die staatliche Industria, Teil der Industrial Development Agency JSC (IDA), hat den Rolls-Royce SMR für den Central Hydrogen Cluster ausgewählt. Es sollen jedes Jahr 50 000 Tonnen „violetter“ Wasserstoff damit produziert werden. Es könnten „bis zu drei“ SMR als Teil des Programms zur Dekarbonisierung der regionalen Energieinfrastruktur gebaut werden. Rolls-Royce SMR sagte, dass es auch „Möglichkeiten geben könnte, mehr als 8 GW Kohlekraftwerke in Südpolen in den 2030er Jahren durch SMRs zu ersetzen“.
Tschechien
Der Energieversorger ČEZ prüft den Bau von Rolls-Royce SMR und den Betrieb zusammen mit dem US-Versorger Exelon.
Rolls-Royce SMR hat ein Abkommen mit Škoda JS unterzeichnet, um Bereiche der Zusammenarbeit für die Rolls-Royce SMR-Anlage für den Einsatz in der Tschechischen Republik sowie auch in mitteleuropäischen Regionen zu erkunden. Škoda JS ist spezialisiert auf die Herstellung von Druckwasserreaktoren (PWRs) und kritischen Komponenten, einschließlich Reaktordruckbehältern (RPVs), RPV-Einbauten, Steuerstabantrieben und Sicherheitssystemen – unterstützt durch breitere technische Konstruktions-, Berechnungs- und analytische Unterstützungsdienste.
Türkei
Der staatliche Versorger EUAS International ICC untersucht den Einsatz der SMR als Ergänzung zu den bisher geplanten (großen) KKW. Man ist auch an einer Produktion in der Türkei interessiert.
Durch Gas (Helium) gekühlte Reaktoren
In letzter Zeit kommt es zu einer Wiederbelebung der Kühlung mit Helium. Dabei spielen weniger die hohen Temperaturen eine Rolle, als die besonderen Eigenschaften der TRISO (tri-structural isotropic) Brennelemente. Sie bieten wegen ihrer Temperaturbeständigkeit auch bei extremen Störfällen eine ausgezeichnete Sicherheit und sind damit prädestiniert für den Einsatz in unmittelbarer Nähe von Chemieanlagen.
HTR-PM
Der HTR-PM ist eine Entwicklung der Tsinghua University. Dort betreibt man schon seit 2003 einen Vorläufer mit 10 MWel. Er besteht aus einem mit Brennstoff-Kugeln gefüllten Zylinder, an dem ein weiterer Zylinder mit dem Dampferzeuger und dem Gebläse angeflanscht ist. Eine solche Einheit kann eine Wärmeleistung von rund 250 MWth produzieren. Es ist ein Reaktor der sog. Generation IV. Das Helium tritt mit einer Temperatur von 750 °C aus dem Reaktor aus, sodaß im Dampfkreislauf konventionelle Technik – wie z. B. in einem Kohlekraftwerk – verwendet werden kann.
China
Seit 2012 wurde in Shidao Bay ein KKW mit zwei HTR-PM errichtet, die auf eine gemeinsame Dampfturbine mit 210 MWel wirken. Das Konsortium besteht aus China Huaneng (47,5%), China Nuclear Engineering Corporation (CNEC – 32.5%) und der Tsinghua University (20%) für Forschung und Entwicklung. Nach umfangreichen Tests läuft der Shidaowan HTR-PM seit Dezember 2022 im kommerziellen Betrieb.
HTTR
Der High-Temperature Test Reactor (HTTR) in Oarai, Ibaraki Prefecture ist ein Forschungsreaktor mit einer Leistung von 30 MWth. Der Reaktor lief von 2001–2011. Nach umfangreichen Überprüfungen und sicherheitstechnischen Anpassungen wurde erst 2020 eine neue Betriebsgenehmigung erteilt. Ab Juli 2021 ist er wieder in Betrieb.
GB
Penultimate Power will mit seinen japanischen Partnern auf der Basis des HTTR einen 100 MWel high-temperature gas-cooled (HTGR) Reaktor im Nordosten Englands bauen. Die japanische Konstruktion soll Austrittstemperaturen von 950°C haben und mit prismatischen Brennelementen auf der Basis von TRISO-Kügelchen ausgestattet sein. Angestrebt wird der Markt der Düngemittel- und Wasserstoffherstellung. GB will damit an seine lange Tradition der gasgekühlten Reaktoren zeitlich unmittelbar anschließen.
Polen
Im November 2022 wurde eine Vereinbarung zwischen der japanischen Atomenergiebehörde (JAEA) und dem Polnischen Nationalen Zentrum für Kernforschung (NCBJ) über die Konstruktion eines Forschungsreaktors geschlossen. Ziel ist eine Austrittstemperatur von 1000°C zu erreichen.
Japan
Die japanische Atomic Energy Agency (JAEA) und Mitsubishi Heavy Industries (MHI) wollen eine Pilotanlage zur Produktion von Wasserstoff am High-Temperature Test Reactor (HTTR) in der Ibaraki Prefecture, nördlich von Tokyo errichten.
Xe-100
Der Xe-100 ist ein weiterer Kugelhaufenreaktor mit Helium als Kühlmittel. Er soll eine Leistung von 200 MWth (etwa 75 MWel) haben.
GB
Das britische Unternehmen Cavendish Nuclear hat mit X-energy aus den USA ein Memorandum of Understanding (MoU) unterzeichnet, um als Einsatzpartner für HTGRs in GB zu fungieren. Das Vereinigte Königreich plant, einen HTGR als Herzstück seines Advanced Modular Reactor Research, Development & Demonstration Program zu bauen.
X-Energy UK Holdings und Cavendish Nuclear schlagen das KKW Hartlepool (AGR von EDF betrieben) als bevorzugten Standort vor.
Kanada
Das US-Unternehmen X-energy hat im August 2020 mit der Canadian Nuclear Safety Commission (CNSC) einen Vendor Design Review (VDR) für seinen Xe-100-SMR eingeleitet. Kinetrics wird die kanadischen Regulierungs- und Lizenzbemühungen von X-energy leiten. Bei der Vorbereitung für den Standort in Kanada mit Partnern in der gesamten kanadischen Lieferkette ergibt sich für X-energy eine „ideale Umgebung“.
Die Regulierungsbehörden für nukleare Sicherheit in Kanada (CNSC) und den USA (NRC) haben ihr erstes Kooperationsprojekt zur Lizenzierung von SMRs abgeschlossen. Es geht um die Herstellungscodes für das Reaktordruckgefäß des Xe-100. Damit wäre der Weg frei für den Bau sowohl im Columbia-Kraftwerk von Energy Northwest im Bundesstaat Washington als auch im Darlington-Kraftwerk von Ontario Power Generation.
Ontario Power Generation (OPG) und X-energy haben ein Rahmenabkommen abgeschlossen, um die Möglichkeiten zur „Dekarbonisierung“ von Hochtemperatur-Prozessen zu untersuchen.
X-energy Canada und die Saskatchewan Industrial and Mining Suppliers Association (SIMSA) wollen den Einsatz von Xe-100 im Bergbau prüfen.
Invest Alberta – eine Crown Corporation der Regierung von Alberta – unterzeichnete im Januar 2023 eine Absichtsvereinbarung mit X-Energy Canada, um wirtschaftliche Möglichkeiten zu entwickeln, die den potenziellen Einsatz des Xe-100 SMR unterstützen.
Korea
X-energy hat eine strategische Investition über 25 Millionen USD durch DL E&C and Doosan Enerbility aus Süd Korea angezeigt.
USA
X-energy hat im März 2021 die Kooperationsvereinbarung unterzeichnet, die offiziell ihre Teilnahme am Advanced Reactor Demonstration Program (ARDP) des US-Energieministeriums (DOE) einleitet. Damit wird es möglich, ein KKW zusammen mit Energy Northwest im Bundesstaat Washington zu bauen. Das Energieministerium DOE wird über den Zeitraum von sieben Jahren etwa 1,23 Milliarden US-Dollar in das Projekt von X-energy investieren.
Der Bau der TRISO-X Fuel Fabrication Facility TF3 hat 2022 begonnen. Die Inbetriebnahme soll bereits ab 2025 erfolgen. Es ist die erste US-Anlage auf der Basis von high-assay low-enriched uranium (HALEU). Die erste Ausbaustufe umfaßt 8 to/a, was für 12 Reaktoren ausreicht.
Die Maryland Energy Administration (MEA) der USA hat Zuschüsse an die in Maryland ansässige X-energy und die Frostburg State University vergeben, um die Vorteile der Wiederverwendung einer Kohlekraftwerksanlage mit dem Xe-100 SMR von X-energy zu bewerten.
Das US-Chemieunternehmen Dow und X-energy haben Dows UCC Seadrift Operations-Produktionsstätte in Texas für ihr vorgeschlagenes Xe-100-Kernprojekt ausgewählt. Das Projekt konzentriert sich darauf, den Seadrift-Standort mit Strom und Dampf zu versorgen, da die bestehende Stromerzeugung eingestellt wird. Seadrift, an der Küste des Golfs von Mexiko, etwa 240 km von Houston entfernt, ist die zweitgrößte Dow-Anlage in Texas mit einer Fläche von etwa 1900 Hektar und mehr als 1200 Mitarbeitern. Dow und X-energy bereiten eine Baugenehmigung bei der US-amerikanischen Nuclear Regulatory Commission vor. Der Bau des Vier-Reaktor-Projekts wird voraussichtlich 2026 beginnen und bis Ende dieses Jahrzehnts abgeschlossen sein.
Kühlung durch flüssige Metalle
Werden flüssige Metalle – Blei oder Natrium – verwendet, erhält man ein schnelles Neutronenspektrum. Mit schnellen Neutronen lassen sich alle Aktinoide – also auch U238 –spalten. Damit kann man die abgebrannten Brennelemente von Leichtwasserreaktoren fast vollständig in Energie umwandeln und erhält darüber hinaus einen kurzlebigen Abfall (Endlager).
Brest-300
Der Brest-300 ist ein Reaktor mit einer Leistung von 300 MWel. Er hat ein schnelles Neutronenspektrum und verwendet Blei als Kühlmittel. Das eigentlich revolutionäre ist jedoch die geplante Wiederaufbereitung auf dem KKW-Gelände. Das Konzept ist, nach dem Start nur noch U238 als Ersatz für die Spaltungen hinzuzufügen. Das Kraftwerk verlassen – nach einer Zwischenlagerung – nur noch Spaltprodukte zur Endlagerung. Russland verfügt über Jahrzehnte Erfahrung mit Blei als Kühlmittel aus Bau und Betrieb von U-Booten.
Russland
Die Hauptausrüstung für die Kernbrennstoffherstellungsanlage (FRU) im Pilotenergiekomplex (ODEK) in Seversk (Tomsk) sind durchgeführt. ODEK befindet sich im Siberian Chemical Combines und ist Teil des russischen Proryv-Projekts (Breakthrough), das einen geschlossenen Brennstoffkreislauf demonstrieren soll. SCC ist Teil des Brennstoffunternehmens TVEL, das eine Tochtergesellschaft des staatlichen Atomkonzerns Rosatom ist.
Die russische Regulierungsbehörde Rostechnadzor hat dem Siberian Chemical Combine im Februar 2021 eine Lizenz für den Bau des BREST-OD-300-Reaktors an seinem Standort in Seversk erteilt. Es wird das weltweit erste experimentelle Demonstrationskraftwerk mit einem bleigekühlten schnellen Neutronenreaktor sein.
Siberian Chemical Combine (SCC) hat im Februar 2021 mit CKBM einen Vertrag über die Herstellung und Lieferung des BREST-OD-300 unterzeichnet. Der Brennelementewechsel muß während des Betriebs bei der Temperatur des flüssigen Bleis von über 400 Grad Celsius durchgeführt werden. Vor dem Laden werden die Brennelemente in Gruppen in einer speziellen Kammer erhitzt und dann in den Kern gelegt, der mit einer Schmelze aus Blei gefüllt ist.
Der Baubeginn war 2021 und das Kraftwerk soll 2026 fertig gestellt sein.
Nucleo
Ist ein Konsortium unter der Führung der britischen Nucleo, dem italienischen Versorger Enel und der französischen Orano. Sie wollen einen mit Blei gekühlten SMR mit Plutonium-Uranium Oxides (MOX) als Brennstoff entwickeln. Hintergrund sind die 140 to Plutonium, die in GB gelagert sind. Es soll ein 30 MWel LFR bis 2030 als FOAK in Frankreich gebaut werden. Anschließend ein kommerzielles KKW mit 200 MWel in GB.
Ferner will Nucleo vollständig gekapselte Reaktoren mit etwa 30 MWel als Schiffsantrieb liefern. Diese Reaktoren sollen 15 Jahre wartungsfrei betrieben werden können.
ARC-100
Der ARC-100 ist ein mit Natrium gekühlter Reaktor mit 100 MWel. Der Kern besteht aus einer metallischen Uranlegierung, was Wiederaufbereitung und Recycling abgebrannter Brennelemente vereinfacht.
Kanada
Seit 2019 unterstützt das Ministerium für natürliche Ressourcen und Energieentwicklung von New Brunswick den Bau eines ARC-100 SMR von ARC Nuclear Canada Inc. im bestehenden Kernkraftwerk Point Lepreau. Das Unternehmen befindet sich seit 2021 in der zweiten Phase des Vendor Design Review (VDR) Prozesses der Canadian Nuclear Safety Commission. Die Inbetriebnahme eines FOAK ist für 2029 vorgesehen.
Seit 2022 arbeitet Hatch an der Konstruktion mit. Hatch wird seine Technologie und seine Fähigkeiten nutzen, um die Kraftwerke von ARC Canada in einem vollständig digitalen Format zu entwerfen. Der Schwerpunkt liegt auf dem modularen Design, um die Produktion und Skalierbarkeit der Fabrik zu maximieren und die Bauzeit vor Ort zu minimieren. Hatch spielt auch eine Schlüsselrolle bei der Integration der Technologie von ARC Canada für die Schwerindustrie: Prozesswärme, einschließlich der Optimierung der Technologie für die Produktion von sauberem Wasserstoff und Ammoniak.
Die Belledune Port Authority (BPA) möchte im Rahmen einer zukünftigen Erweiterung des Hafens im Norden von New Brunswick SMR nutzen und sagt, daß ein ARC-100, der Energie für die Wasserstoffproduktion und andere Industrien bereitstellt, bis 2030–2035 in Betrieb sein könnte.
TerraPower
TerraPower entwickelt einen mit Natrium gekühlten SMR mit 345 MWel Leistung. Das Neuartige ist, daß ein Teil der Wärme nicht direkt zur Dampferzeugung genutzt wird, sondern in einem Solar-Salz-Speicher eingelagert wird. Kurzfristig können damit 500 MWel Spitzenstrom zum Tag/Nacht-Ausgleich von Solarfarmen erzeugt werden. TerraPower, GE Hitachi Nuclear Energy und Bechtel haben gemeinsam einen Antrag für das Advanced Reactor Demonstration Program (ARDP) des Energieministeriums DOE eingereicht.
Japan
Die Japan Atomic Energy Agency (JAEA), Mitsubishi Heavy Industries (MHI) und Mitsubishi FBR Systems (MFBR) haben im Januar 2022 mit TerraPower eine Absichtserklärung (MoU) unterzeichnet, um bei der Entwicklung von natriumgekühlten schnellen Reaktoren zusammenzuarbeiten.
Korea
Die SK Group – Koreas zweitgrößtes Konglomerat – hat 2022 250 Millionen US-Dollar in TerraPower investiert. Die Investition von SK ist Teil der jüngsten privaten Kapitalaufnahme, die mindestens 750 Millionen US-Dollar an Investitionen in TerraPower aufgebracht hat. Hintergrund ist, daß das ARDP-Program eine private Beteiligung von 50% der (geschätzt) 2 Milliarden USD fordert.
USA
TerraPower arbeitet parallel an der Gewinnung medizinischer Isotopen bei der Wiederaufbereitung seines Brennstoffs. Actinium-225 (Halbwertszeit 10 Tage) – bisher „Atommüll“ – kann zur Krebstherapie gegen Brustkrebs, Glioblastom, akuter myeloidischer Leukämie und Prostata sehr erfolgreich eingesetzt werden. Man will 200 000 bis 600 000 Dosen pro Jahr produzieren, daß ist rund 100mal so viel, wie derzeit weltweit zur Verfügung steht.
TerraPower gab 2021 bekannt, es habe den Standort Kemmerer in der Nähe des Naughton-Kohle-Kraftwerks, etwa 100 km nordöstlich von Salt Lake City für den ersten SMR (FOAK) ausgewählt. Es hieß, daß die neue Anlage bis 2028 in Betrieb sein könnte.
Das Projektteam bewertete eine Vielzahl von Faktoren bei der Auswahl des Standorts Naughton, wo die verbleibenden zwei Kohleblöcke 2025 in den Ruhestand gehen sollen. Zu den Faktoren gehörten die Unterstützung der Gemeinschaft, die physischen Eigenschaften des Standorts, die Fähigkeit des Standorts eine Lizenz von der Nuclear Regulatory Commission zu erhalten, der Zugang zur bestehenden Infrastruktur und die Erfordernisse des Netzes. Kemmerer, eine Stadt mit etwa 2600 Einwohnern, war einer von vier Standorten im Rennen. Betreiber wird Rocky Mountain Power, eine Abteilung von Wyomings größtem Versorgungsunternehmen PacifiCorp im Besitz von Warren Buffetts Berkshire Hathaway (große gestrandete (?) subventionierte Investitionen in Solarparks, deshalb die seltsame Energiespeicherung zum Lastmanagement).
Zwei weitere Natrium-Einheiten für die Umstellung von Kohle auf Kernkraft werden im April 2023 von PacifiCorp beschlossen.
West Virginia hat seinen Bann gegen KKW im February 2022 aufgehoben. Nun besteht ernsthaftes Interesse Kohle durch TerraPower SMR zu ersetzen.
Kühlung durch Salzschmelzen
Bei diesen Reaktoren erfolgt die Kühlung durch eine Salzschmelze. Teilweise ist darin auch der Brennstoff gelöst. Die Temperaturen liegen im Bereich konventioneller (fossiler) Kraftwerke. Trotzdem sind diese Reaktoren praktisch drucklos. Wird Thorium verwendet, kann daraus im Betrieb U233 erbrütet werden. Als „Starter“ können entsprechend aufbereitete Brennelemente aus Leichtwasserreaktoren eingesetzt werden. Da praktisch keine minoren Aktinoide entstehen, ist dieser „Atommüll“ in wenigen Jahrhunderten vergangen.
Copenhagen Atomics
CA entwickelt einen Reaktor mit Salzschmelze als Kühlmittel und Brennstoffträger. Er hat ein thermisches Neutronenspektrum und verwendet Deuterium als Moderator. Er wird mit angereichertem Uran oder Plutonium aus der Wiederaufbereitung (Waste-Burner) gestartet. Während des Betriebs stellt er immer mehr auf das gelöste Thorium um. Der komplette Reaktor, mit allem notwendigen Zubehör, wird in einen 40-Fuß-Container installiert. Ein solcher Reaktor hat eine Leistung bis zu 100 MWth.
Dänemark
Die Entwicklungsarbeiten für die Produktion der Salze und die Komponenten (Pumpen, Wärmeübertrager, Meß- und Regelung) sind weitgehend abgeschlossen. Eine komplette Anlage – lediglich ohne Spaltstoff – befindet sich bereits in Dänemark in Bau. Dieser „Reaktor-Dummy“ dient als Testobjekt, um möglichst viel Betriebserfahrungen vor einer „radioaktiven Verunreinigung“ sammeln zu können. Der erste kommerzielle Reaktor soll 2028 in Betrieb genommen werden.
GB
UK Atomics – eine Tochtergesellschaft der dänischen Copenhagen Atomics – hat beim britischen Ministerium für Wirtschaft, Energie und Industriestrategie (BEIS) einen Antrag auf Zulassung zur generischen Designbewertung (GDA) für seinen SMR mit Thoriumsalzen eingereicht.
Indonesien
Vier dänische Unternehmen – Copenhagen Atomics, Aalborg CSP, Alfa Laval und Topsoe – haben zusammen mit Pertamina New & Renewable Energy eine Absichtserklärung mit dem indonesischen Ammoniakproduzenten Pupuk Kalimantan Timur (PKT) unterzeichnet. Es geht um den Bau einer Anlage in der Stadt Bontang an der Ostküste der Insel Borneo in der Provinz Ostkalimantan. Die Anlage soll jährlich 1 Million Tonnen Ammoniak bei extrem niedrigen Emissionen produzieren. Die geschätzten Investition betragen 4 Milliarden USD. Zusätzlich zur Ammoniaksynthese wird Topsoe neu entwickelte Solid Oxide Electrolyser Cell (SOEC) liefern. Es wird behauptet, daß SOEC die Produktion von Wasserstoff bis zu 30% effizienter macht als konkurrierende Technologien. Wasserstoff ist eine Zwischenstufe bei der Herstellung von Ammoniak. Alfa Laval wird Wärmetauscher liefern um die Energiebilanz der Anlage zu optimieren und eine Entsalzung, um ultrareines Wasser für die Elektrolyse zu produzieren. Copenhagen Atomics soll 25 SMR liefern. Aalborg CSP wird thermische Energiespeicher liefern und Dampfkessel auf der Basis geschmolzener Salze zur Stromerzeugung.
Core Power
Core Power aus London entwickelt Salzbad-Reaktoren für Container Schiffe und zur Meerwasserentsalzung bzw. Herstellung von Ammoniak auf Bargen.
Japan
Mehr als ein Dutzend japanische Unternehmen haben insgesamt etwa 80 Millionen US-Dollar in die in Großbritannien ansässige Core Power investiert. Das britische Unternehmen hat etwa 100 Millionen US-Dollar gesammelt und ist jetzt mehrheitlich im Besitz japanischer Unternehmen (hauptsächlich Werften).
USA
Core Power, MIT Energy Initiative und das Idaho National Laboratory (INL) haben Forschungsmittel vom Nuclear Energy University Program (NEUP) des US-Energieministeriums (DOE) für eine dreijährige Studie zur Entwicklung der schwimmenden KKW in den USA erhalten.
Kairos
Kairos ist ein Kugelhaufenreaktor (TRISO), der aber als Kühlmittel eine Salzschmelze verwendet (Flibe). Er hat eine Leistung von 320 MWth.
Kanada
Canadian Nuclear Laboratories (CNL) arbeitet bei der Entwicklung und Lizenz für den SMR mit Kairos zusammen. Die Vereinbarung wird durch das Programm der Canadian Nuclear Research Initiative (CNRI) von CNL finanziert und umfasst die Forschung und Technik von Technologien zur Trennung, Analyse und Speicherung von Tritium, das durch den Betrieb des Reaktors erzeugt wird.
USA
Kairos Power ist eine strategische Zusammenarbeit mit dem Materiallieferanten Materion Corporation eingegangen, um eine zuverlässige und kostengünstige Versorgung mit Kühlmittel für seinen mit Fluorsalzen gekühlten Hochtemperaturreaktor (KP-FHR) zu entwickeln. Materion wird Berylliumfluorid und technische Beratung liefern. Die von Kairos Power entworfene Anlage auf dem Materion-Campus in Elmore, Ohio, wird hochreines Fluoridsalz als Kühlmittel für den Einsatz im Hochtemperatur-Salzbadreaktoren ab 2022 produzieren.
Die BWXT Nuclear Operations Group, Inc. produziert den Brennstoff in ihrer Anlage in Lynchburg, Virginia. TRISO (TRIstructural-ISOtropic) – Partikel enthalten einen kugelförmigen Kern aus angereichertem Uranoxykarbid, umgeben von Schichten aus Kohlenstoff und Siliziumkarbid, die Spaltprodukte zurückhalten.
Kairos Power baut seinen Hermes-Low-Power-Demonstrationsreaktor im East Tennessee Technology Park (ETTP) in Oak Ridge, Tennessee. Sie werden dabei von der Tennessee Valley Authority (TVA) beim Engineering-, Betrieb- und der Lizenzierung unterstützt. Kairos investiert 100 Millionen USD in das Projekt. Hermes (35 MWth) soll 2026 in Betrieb gehen.
Bruce Power, Constellation, Southern Company und Tennessee Valley Authority (TVA) sind der Kairos Power Operations, Manufacturing and Development Alliance beigetreten. Ziel des Konsortiums ist es, die Entwicklung der Hochtemperaturreaktortechnologie (KP-FHR) des Unternehmens voranzutreiben.
Moltex Energy
Moltex Stable Salt Reactor (SSR) ist ein Salzbadreaktor mit thermischem Spektrum und einer Leistung von 300 MWel. Hier ist das Brennstoffsalz in Röhren eingeschlossen und somit vom Salz zur Kühlung getrennt. Er kommt ohne bewegliche Teile aus.
GB
Moltex hat 2020 die Jacobs Engineering Group für den Bau einer maßgeschneiderten Versuchsanlage für Wärmeübertragung in seiner Forschungs- und Entwicklungsanlage im Birchwood Park, Warrington, GB, ausgewählt.
Die Tochtergesellschaft MoltexFLEX hat Forschungsgelder erhalten, um mit Forschern der University of Manchester zusammenzuarbeiten, um zu untersuchen, wie das geschmolzene Salz seines FLEX-Reaktors mit Graphit interagiert, sodaß detaillierte Grundlagenarbeiten durchgeführt werden können.
Kanada
Im Mai 2021 schloss die kanadische Kommission für nukleare Sicherheit die erste Phase der Überprüfung des Genehmigungsverfahren für den SMR mit 300 MWel Stable Salt Reactor – Wasteburner (SSR-W 300) von Moltex Energy ab. Der SSR-W ist ein SMR, der „Atommüll“ als Brennstoff verwendet. Das Unternehmen will seinen ersten solchen Reaktor bis Anfang der 2030er-Jahre am Standort Point Lepreau in New Brunswick einsetzen.
MSRR Abilene Christian University (ACU)
Die Abilene Christian University (ACU) hat bei der US Nuclear Regulatory Commission (NRC) eine Baugenehmigung für einen Molten Salt Research Reactor (MSRR) beantragt, der auf seinem Campus in Abilene, Texas, als Teil des Labors Kernenergie eXperimental Testing (NEXT) gebaut werden soll. ACU plant, dass der MSRR bis Dezember 2025 kritisch wird.
Samsung
Der südkoreanische Schiffbauer Samsung Heavy Industries hat Pläne zur Entwicklung von Kernreaktoren für Schiffe angekündigt. SHI hat eine Vereinbarung mit dem Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) getroffen, um die Technologie der Salzbadreaktoren (MSR) für den Einsatz in schwimmenden Kraftwerken und in Schiffen zu erforschen und zu entwickeln.
Seaborg
Ist ein Salzbadreaktor mit einer Leistung von 250 MWth. Als Kühlmittel werden Fluoridsalze und als Moderator NaOH-Salz (Patent) verwendet. Als Brennstoff wird ein Gemisch aus „Atommüll“ (SNF) und Thorium verwendet. Ein Brennstoffzyklus dauert 12 Jahre. Der CMSR Kern besteht aus geraden Rohren, in denen der Brennstoff zirkuliert. Die Rohre befinden sich in einem Tank mit dem Moderatorsalz.
Dänemark
Das Repowering Coal Programm von TerraPraxis wurde auf der COP26 in Glasgow im November 2021 gestartet. In Partnerschaft mit Microsoft, dem Massachusetts Institute of Technology (MIT), Bryden Wood, Schneider Electric und anderen, ist Repowering Coal ein Programm, das darauf abzielt, saubere Wärmequellen in die bestehende Infrastruktur von Kohlekraftwerken zu integrieren. Neben Seaborg wurde der SMR von Terrestrial Energy ausgewählt.
Korea
Samsung Heavy Industry (SHI) und das dänische Unternehmen Seaborg mit seinem Compact Molten Salt Reactor (CMSR) wollen schlüsselfertige schwimmende Kernkraftwerke bauen. Bau eines Prototypen ist für 2024 und der Bau kommerzieller Power Barges ab 2026 vorgesehen. SHI hat die Konstruktionsunterlagen fertiggestellt und dem American Bureau of Shipping (ABS) zur Zertifizierung vorgelegt.
Norwegen
Das norwegische Schiffbauunternehmen Ulstein hat ein Designkonzept für ein Schiff, das von einem Salzbadreaktor angetrieben wird entwickelt. Es soll soviel Strom produzieren, daß es gleichzeitig als „Tankstelle“ für mehrere batteriebetriebenen Kreuzfahrtschiffen dienen kann.
Vietnam
Der vietnamesische Energieberater PECC2 und die dänische Seaborg führen eine Studie zur Installation schwimmender Kraftwerke, Ammoniakanlagen und einer Wasserstoffproduktion durch. Die Stromnachfrage steigt in Vietnam jährlich um 10 %. Der Wasserstoffbedarf aus der bestehenden Raffinerie- und Düngemittelproduktion beträgt 429 000 Tonnen pro Jahr. Etwa 4000 MWel könnten als schwimmende KKW 2031–2035 zugebaut werden.
smTMSR-400
Ist ein Salzbadreaktor mit einer Leistung von 400 MWth. Er soll mit Thorium betrieben werden. Als Starter dient angereichertes Uran. Baubeginn soll 2028 sein. Die chinesische Regierung plant mehrere in den dünn besiedelten Wüsten und Ebenen Westchinas zu bauen. Sie müssen Wind- und Solaranlagen ergänzen und sollen Chinas Abhängigkeit von Kohlekraftwerken verringern.
China
Der Bau eines 2 MWth TMSR-LF1-Reaktors (Thorium Molten Salt Reactor) begann in der Stadt Wuwei, Provinz Gansu im September 2018 und wurde im August 2021 abgeschlossen. Im August 2022 wurde die Betriebsgenehmigung erteilt.
Terrestrial Energy (IMSR)
Der Integral Molten Salt Reactor (IMSR) hat eine Leistung von 442 MWth. Er soll als Doppelblock errichtet werden und hätte dann eine Leistung von 390 MWel. Er soll Prozesswärme (Austrittstemperatur 700 °C), Fernwärme und Strom liefern.
Australien
Die Australian Nuclear Science and Technology Organisation (ANSTO) und Terrestrial Energy werden die proprietäre Synroc-Abfallbehandlungstechnologie von ANSTO für das Management von Altbrennstoffen aus dem Betrieb des Integral Molten Salt Reactor (IMSR) von Terrestrial untersuchen. Synroc – „synthetisches Gestein“ – ist eine australische Innovation für die Lagerung komplexer mittlerer und hoch radioaktiver Abfälle. Sie basiert auf kristallinen oder mineralischen Phasen, die in natürlichen geologischen Umgebungen bei erhöhten Temperaturen in Gegenwart von Wasser seit Hunderten von Millionen Jahren überlebt haben.
Frankreich
Terrestrial Energy hat mit Orano 2021 eine Vereinbarung über die Lieferung von Kernbrennstoff für seinen (IMSR) unterzeichnet. Die Vereinbarung ist Teil der Multiple-Sourcing-Strategie von Terrestrial und folgt der Ankündigung im letzten Monat einer ähnlichen Partnerschaft mit Westinghouse und dem britischen National Nuclear Laboratory.
GB
Frazer-Nash übernimmt die Entwicklung des Graphitmoderator für Terrestrial. Bestrahlungsstudien über das Verhalten von Graphit unter IMSR-Bedingungen werden derzeit im Petten-Hochflux-Reaktor in den Niederlanden durchgeführt.
Terrestrial Energy hat mit TerraPraxis eine Absichtserklärung unterzeichnet, um bei dessen Repowering Coal-Programme zusammenzuarbeiten. Gemäß der Vereinbarung werden Terrestrial und TerraPraxis an einer standardisierten Systemschnittstelle zwischen dem IMSR und Kohlekraftwerken arbeiten. Repowering Coal plant die schnelle und kostengünstige Umrüstung von 2 Terawatt Kohlekraftwerke weltweit bis 2050.
Kanada
Die Canadian Nuclear Safety Commission (CNSC) hat Phase 2 der Vendor Design Review (VDR) des Integral Molten Salt Reactor (IMSR) von Terrestrial Energy im April 2023 abgeschlossen. Die Regulierungsbehörde hat während der Überprüfung keine grundlegenden Hindernisse für die Lizenzierung des SMR gefunden.
L3Harris Technologies hat einen Engineering- und Operator-Trainingssimulator für den Integral Molten Salt Reactor (IMSR) von Terrestrial Energy entwickelt. Der Simulator wurde 2021 an die Anlage von Terrestrial Energy in Oakville, Ontario, geliefert. Er kann alle wichtigen IMSR-Reaktor- und Kraftwerksfunktionen simulieren und visualisieren.
Hatch und Terrestrial Energy haben einen Ingenieurdienstleistungsvertrag abgeschlossen. Er umfaßt Engineering, Komponentenbeschaffung und das Projekt- und Baumanagement, sowie die Kostenschätzung.
Terrestrial Energy und Cameco Unterzeichnen 2021 eine Absichtserklärung über den weltweiten IMSR-Einsatz.
Invest Alberta unterstützt die Kommerzialisierung des IMSR von Terrestrial Energy mit Schwerpunkt auf der Reduzierung der Emissionen in der Öl- und Gasindustrie und der Petrochemie.
USA
Die Canadian Nuclear Safety Commission (CNSC) und die US Nuclear Regulatory Commission (NRC) haben den Integral Molten Salt Reactor (IMSR) von Terrestrial Energy für ihre erste gemeinsame technische Überprüfung ausgewählt.
Terrestrial Energy unterzeichnet im Juni 2022 ein Abkommen mit KBR zur Untersuchung der Herstellung von Wasserstoff und Ammoniak mit dem IMSR.
ThorCon
Ist ein Salzbadreaktor mit 250 MWel pro Modul.
Indonesien
Das spanische Ingenieurbüro Empresarios Agrupados (EA) wurde zum Architekten für das 500 MWel schwimmende KKW TMSR-500 ernannt, das in Indonesien eingesetzt werden soll.
Im Juli 2019 unterzeichnete das staatliche Schiffbauunternehmen PT PAL Indonesia eine Vereinbarung mit ThorCon, um eine 500 MWel Anlage zu bauen. PAL würde den Reaktor als EPC-Auftragnehmer bauen und ihn auf einen 185 Meter langen Lastkahn setzen, der von Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering in Okpo, Südkorea, gebaut wurde. Die fertige Anlage wird dann an einen Standort in Indonesien geschleppt, auf dem Meeresboden verankert und mit dem Netz verbunden.
Der in Frankreich ansässige Test-, Inspektions- und Zertifizierungsdienstleister Bureau Veritas hat eine Vereinbarung mit ThorCon über die Technologiequalifizierung und die Entwicklung eines 500 MWel schwimmenden TMSR-500 abgeschlossen, der in Indonesien eingesetzt werden soll.
PT ThorCon Power Indonesia – eine Tochtergesellschaft von ThorCon mit Sitz in den USA – hat eine Vereinbarung mit der indonesischen Nuclear Energy Regulatory Agency (Bapeten) unterzeichnet, um die Lizenzierung eines 500 MWel schwimmenden TMSR-500 zu starten. Das Unternehmen beabsichtigt in Indonesien eine Montagelinie für seine Kernkraftwerke einzurichten. ThorCon beabsichtigt, sein erstes 500 MWelDemonstrationskraftwerk auf der Insel Kelasa in der Provinz Bangka-Belitung bis 2029 zu lizenzieren, zu bauen und zu betreiben. Laut ThorCon werden nur 24 Monate ab Baubeginn benötigt, bevor jede Anlage in der Lage sein wird, Strom an das Netz zu senden.
Thorizon
Ist ein Thorium Salzbadreaktor mit Graphit als Moderator, der mit Plutonium gestartet werden soll. Seine Austrittstemperatur soll 800°C betragen.
Niederlande
Thorizon aus den Niederlanden hat 12,5 Millionen Euro für die Entwicklung eines Thorium-MSR gesammelt. Thorizon ist ein Spin-off der Nuclear Research and Consultancy Group (NRG), der Organisation, die den High Flux Reactor in Petten betreibt. Thorizon zielt darauf ab, noch vor 2035 einen Reaktor zu bauen. Thorizon arbeitet mit Orano, NRG (Hersteller von medizinischen Isotopen) und EPZ, dem Betreiber des KKW Borssele zusammen.
Kleinstreaktoren (MR)
Sind Reaktoren in der Klasse von 100 KWel für die Raumfahrt, bis zu einigen MWel für Militärstützpunkte in der Arktis, zur Versorgung mit Heizwärme und Strom für Kleinstädte und Industrieanlagen. Zukünftig werden solche KKW nur noch vermietet und lediglich die verbrauchte Energie wird vom Kunden bezahlt. Alle Probleme – die mit der Kerntechnik zusammenhängen – werden von spezialisierten Betreibern übernommen. Dies wird ein völlig neuer Markt, der auch in unmittelbarer Konkurrenz zu klassischen Energieversorgern stehen wird. Strom und Wärme wie ein Mietwagen.
BWXT
Der BWXT ist ein Hochtemperaturreaktor mit 1 bis 5 MWel. Er kann einsatzbereit mit einem LKW transportiert – z. B. eingebaut in einen 20-Fuß-Container – werden. Sein Brennstoff ist in TRISO-Kügelchen eingeschlossen.
USA
Neben BWXT sind auch Northrop Grumman, Aerojet Rocketdyne, Rolls-Royce LibertyWorks und Torch Technologies, Inc. mit der Entwicklung betraut. Der Prototyp wird für 300 Millionen USD von BWXT Advanced Technologies LLC aus Lynchburg, Virginia and Euclid, Ohio bis 2024 gebaut. Das System soll drei Jahre lang im Idaho National Laboratory getestet werden.
Der High-Assay-Low-Enrichment-Brennstoff (HALEU) wird aus den Beständen der US-Regierung mit hoch angereichertem Uran (HEU) verschnitten. BWXT ist die einzige private US-Einrichtung, die für den Besitz und die Verarbeitung von HEU zugelassen ist. Diese kommerzielle TRISO-Brennstoffproduktion ist der Höhepunkt von mehr als 15 Jahren Arbeit bei INL und anderen nationalen DOE-Labors in Partnerschaft mit BWXT. Er ist für den Einsatz in Mikroreaktoren, Weltraumreaktoren und anderen fortschrittlichen Reaktorkonzepten entwickelt und qualifiziert worden. Die Produktionslinie läuft seit December 2022.
eVinci
Der eVinci ist ein kompakter Reaktor, der seine Wärme über Wärmerohre aus dem Kern leitet. Er hat eine Leistung von etwa 12 MWth. Der Moderator besteht aus Metallhydrid. Er ist transportabel, wird vollständig werkseitig zusammengebaut, fertig verdrahtet und getestet und ist in der Lage, Wärme und Strom – 5 MWel und bis zu 13 MWth – zu liefern. Seine geringe Größe ermöglicht Standard-Transportmethoden und einen schnellen Einsatz vor Ort mit überlegener Zuverlässigkeit und minimaler Wartung, was ihn besonders für Energieverbraucher an abgelegenen Standorten geeignet macht.
Kanada
Die Westinghouse Electric Company hat im September 2022 einen Servicevertrag mit der Canadian Nuclear Safety Commission (CNSC) unterzeichnet und eine Vorprüfung (VDR) ihres eVinci eingeleitet.
USA
Das 12 Fuß (3,7 Meter) lange Wärmerohr, das von der Westinghouse Electric Company in einem Projekt im Februar 2023 hergestellt wurde, welches vom Advanced Reactor Demonstration Project (ARDP) des US-Energieministeriums unterstützt wird, ist eines der größten seiner Art und wird zur Unterstützung eines Testreaktors verwendet, den das Unternehmen 2026 betreiben will. Der Reaktor wird Hunderte von 12-Fuß-Rohren benötigen, die aus einer speziellen Eisen-, Chrom- und Aluminiumlegierung bestehen, die für überlegene Hitzebeständigkeit und Leistung entwickelt wurde.
Kilopower
Ist ein Mini-Reaktor mit nur 10 KWel Leistung. Er soll 2027 auf dem Mond platziert werden.
USA
2020 hat das Los Alamos National Laboratory (LANL) die Kilopower-Technologie an das New Mexico-Unternehmen Space Nuclear Power Corporation (SpaceNukes) zur Vermarktung ausgegründet. Das System wurde erfolgreich im Kilopower Reactor Using Stirling Technology (KRUSTY) Experiment getestet, das von November 2017 bis März 2018 bei der NNSA durchgeführt wurde. KRUSTY verwendete hoch angereichertes Uran, das ein Heatpipe-System und einen Stirling-Motor zur Stromerzeugung antrieb.
Last Energy
Last Energy ist ein Druckwasserreaktor mit 20 MWel Leistung. Er wird aus extern gefertigten Modulen zusammengebaut. Man geht davon aus, daß der Reaktor in 24 Monaten nach der endgültigen Investitionsentscheidung einsatzbereit ist.
Polen
Der US-amerikanische Entwickler von Kleinstreaktoren Last Energy hat mit der polnischen Sonderwirtschaftszone Legnica (LSEZ) und DB Energy eine Absichtserklärung zum Bau eines KKW mit zehn Reaktoren mit einer Leistung von insgesamt 200 MWel unterzeichnet. Die Vereinbarung beinhaltet auch einen Stromkaufvertrag mit einer Mindestdauer von 24 Jahren von LSEZ und seinen Mietern. Das Angebot von Last Energy deckt den gesamten Investitionsprozess ab, einschließlich Konstruktion, Bau, Finanzierung, Service und Stilllegung. Die in Breslau ansässige DB Energy wird die Integration der Kraftwerksinfrastruktur und der Endkunden sicherstellen. Die ersten von den 10 Reaktoren sollen 2026 in Betrieb gehen. Die Investition soll 1 Milliarde USD betragen, denen Strombezugsverträge von 4,3 Milliarden USD gegenüberstehen.
USA
Der US-Mikroreaktorentwickler Last Energy hat Stromkaufverträge für 34 Einheiten seiner Anlagen mit vier Industriepartnern in Polen und Großbritannien angekündigt. In der Zwischenzeit arbeitet die finnische Fortum mit Outokumpu zusammen, um den Einsatz von kleinen modularen Reaktoren (SMRs) zur Stromversorgung seiner Stahlherstellung zu untersuchen. Last Energy sagte, daß die Vereinbarungen „die größte Pipeline neuer KKW in der Entwicklung der Welt“ darstellen, mit 10 Anlagen, die für die Katowicka Special Economic Zone (KSSE) in Polen und weitere 24 Anlagen in Großbritannien geplant sind. Insgesamt stellen die Geschäfte Stromkaufverträge für mehr als 18,9 Milliarden US-Dollar an Stromverkäufen dar, hieß es.
MARVEL
MARVEL (Microreactor Applications Research Validation & EvaLuation) ist ein Minireaktor mit etwa 100 KWth Leistung. Als Kühlmittel wird ein Natrium Kalium Eutektikum verwendet. Als Brennstoff Uran Zirkonium Hydrid. Als Energiewandler dient ein Stirlingmotor.
USA
Die vollständige Nachbildung des MARVEL-Mikroreaktors des US-Energieministeriums (DOE) wurde im Mai 2023 von Idaho in eine Anlage in Pennsylvania verlegt, wo sie zum Testen des Verhaltens von Natrium-Kalium- und Blei-Wismut-Kühlmitteln verwendet wird. Bis Ende 2024 soll der Reaktor in der Transient Reactor-Testanlage von INL als Forschungsreaktor in Betrieb gehen. Er wird verwendet, um regulatorische Genehmigungsprozesse zu entwickeln, Mikroreaktoranwendungen zu testen, Systeme für die Fernüberwachung zu bewerten und autonome Steuerungstechnologien zu entwickeln, sowie die Eignung für Anwendungen wie thermische Speicherung, Wasseraufbereitung und Fernwärme zu erforschen und zu testen. Er wird auch an das erste nukleare Mikronetz von INL angeschlossen.
MMR Energy System
MMR (Micro Modular Reactor) ist ein mit Helium gekühlter und mit Graphit moderierter Hochtemperaturreaktor mit einer Leistung von mind. 15 MWth. Der Reaktor besteht aus sechseckigen Blöcken aus Graphit, in die Stäbe aus Fully Ceramic Micro-encapsulated (FCMTM) TRISO Kügelchen eingelassen sind. Es ist kein Brennstoffwechsel notwendig.
Finnland
USNC hat im Dezember 2022 mit der finnischen Technischen Universität Lappeenranta eine Absichtserklärung (MoU) unterzeichnet, um den Einsatz eines MMR in Lappeenranta zu untersuchen. In der Zwischenzeit hat USNC ein MoU mit der kanadischen privaten Investmentfirma Portland Holdings Investco Limited unterzeichnet, um die MMR im Nahen Osten, Nordafrika und in der Karibik zu fördern. Portland hat zuvor 350 Millionen USD in USNC investiert
GB
Das in Großbritannien ansässige Unternehmen Howden wird ein Gebläse für das Helium in dem MMR der Ultra Safe Nuclear Corporation (USNC) im Rahmen eines neu angekündigten Vertrags entwerfen.
Kanada
Canadian Nuclear Laboratories (CNL) hat sich 2020 bereit erklärt, mit USNC-Power, einer Tochtergesellschaft der Ultra Safe Nuclear Corporation (USNC), bei der Forschung zur Unterstützung des Micro Modular Reactor (MMR) von USNC zusammenzuarbeiten. Das Projekt wird auch Studien umfassen, um die Machbarkeit der Einrichtung einer Produktionsstätte für USNC-Brennstoff auf dem Chalk River-Campus von CNL zu untersuchen.
Ein Joint Venture wurde zwischen der Ultra Safe Nuclear Corporation (USNC) 2020 und Ontario Power Generation (OPG) gegründet, um einen MMR am Standort Chalk River Laboratories bis 2026 zu bauen, zu besitzen und zu betreiben. Das Joint Venture – die Global First Power Limited Partnership – ist zu gleichen Teilen im Besitz von OPG und USNC-Power, der kanadischen Tochtergesellschaft von USNC.
Das Canadian Nuclear Laboratories (CNL) hat die fortschrittlichen Brennstoff Pellets für den MMR im April 2021 hergestellt. Dies ist das erste Mal, daß ein TRISO-basierter Kernbrennstoff in Kanada hergestellt wurde.
Der Antrag von Global First Power Ltd (GFP) auf eine Lizenz zur Vorbereitung eines Standorts für einen SMR am Chalk River in Ontario ist in die technische Überprüfungsphase des Genehmigungsverfahrens der Canadian Nuclear Safety Commission (CNSC) übergegangen. GFP plant, bis 2026 einen MMR Reaktor zu bauen und zu betreiben.
Atomic Energy of Canada Limited (AECL), Canadian Nuclear Laboratories (CNL) und Global First Power (GFP) haben im Mai 2023 einen umfunktionierten Parkplatz auf dem Chalk River-Campus als Standort angekündigt, an dem sie planen, einen MMR zu bauen und zu betreiben.
Korea
Die Ultra Safe Nuclear Corporation (USNC) der USA hat 2020 eine Absichtserklärung mit der südkoreanischen Hyundai Engineering (HEC) und dem Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) unterzeichnet. Die Vereinbarung skizziert Ziele für die Entwicklung von Technologien, die die Fähigkeit des USNC Micro Modular Reactor (MMR) verbessern, Strom, Wärme und Wasserstoff zu produzieren und zu liefern.
Hyundai Engineering gewinnt einen Vertrag zum Bau eines MMR. Hyundai investiert 30 Millionen US-Dollar in die Ultra Safe Nuclear Corporation für eine Beteiligung.
Hyundai Engineering Co., hat im August 2022 ein Rahmenabkommen mit Ultra Safe Nuclear Corp. über den Bau eines MMR in Ontario, Canada abgeschlossen.
USNC hat eine Absichtserklärung (MoU) im April 2023 mit der südkoreanischen Hyundai Engineering und SK E&C unterzeichnet, um in den nächsten fünf Jahren gemeinsame Forschung und Entwicklung für die Vermarktung von Hydrogen Micro Hubs durchzuführen.
Niederlande
Das in den Niederlanden ansässige NRG wird ein Programm von Bestrahlungstests auf dem proprietären FCM Brennstoff der USNC im Hochflußreaktor in Petten durchführen. Das Ziel der Tests besteht darin, die Sicherheit des Brennstoffs für die 20-jährige Lebensdauer des MMR zu demonstrieren. NRG führt umfangreiche Tests vor und nach der Bestrahlung in seinen heißen Zellen durch.
Polen
Die polnische Synthos Green Energy (SGE) hat eine Kooperation mit USNC unterzeichnet, um die Machbarkeit des Entwurfs des MMR zur Erzeugung von Wasserstoff, Wärme und Strom für den Einsatz in den Chemieanlagen von SGE zu bewerten. SGE ist Teil der Synthos SA Capital Group, zu der Synthos SA gehört, ein Chemieunternehmen mit Sitz in Polen, das in der Tschechischen Republik, den Niederlanden und Frankreich tätig ist. Ziel ist es, daß der MMR bestehende Anlagen ersetzt, die Kohle oder Erdgas verwenden.
Grupa Azoty Police, Ultra Safe Nuclear Corporation und die West Pommersche Technische Universität haben im März 2023 eine Vereinbarung zum Bau einer Kernenergie-Forschungsanlage mit 20 MWth auf der Grundlage des MMR unterzeichnet.
USA
Die Ultra Safe Nuclear Corporation (USNC) hat 2020 eine neue Anlage in Salt Lake City, Utah, eröffnet, um die Entwicklung ihres proprietären Fully Ceramic Microencapsulated (FCM) Brennstoffs zu unterstützen. Die Region ist die Heimat bedeutender Keramik- und Materialindustrie, die für die Herstellung von FCM-Brennstoff von zentraler Bedeutung ist. USNC beschreibt FCM als eine TRISO Variante der nächsten Generation, das die 50 Jahre alte Graphitmatrix des traditionellen TRISO-Brennstoffs durch Siliziumkarbid (SiC) ersetzt.
USNC plant noch 2022 den Betrieb in ihrem Werk Pilot Fuel Manufacturing (PFM) in Oak Ridge, Tennessee aufzunehmen. Die Anlage wird Rohstoff-Uranpulver zu TRISO-Brennstoffpartikeln verarbeiten und anschließend den proprietären FCM-Brennstoff des Unternehmens in mehreren Kilogramm-Mengen produzieren.
USNC schlägt vor, ihren MMR bis 2026 durch Partnerschaften mit dem Idaho National Laboratory (INL) und der University of Illinois at Urbana-Champaign (UIUC) an Standorten in Idaho und Illinois einzusetzen. Der Campus der Universität könnte mit Strom und Fernwärme versorgt werden.
Die UIUC hat die US Nuclear Regulatory Commission (NRC) im Juni 2021darüber informiert, daß sie beabsichtigt, einen MMR auf ihrem Campus zu bauen. Die Einreichung der Absichtserklärung ist der erste Schritt im zweistufigen Prozess des NRC, um einen neuen Forschungs- und Testreaktor zu lizenzieren.
USNC hat eine neuartige Methode zum 3D-Druck von Komponenten für Kernreaktoren lizenziert, die vom Oak Ridge National Laboratory (ORNL) des US-Energieministeriums entwickelt wurde und die ideal für die Herstellung von Komponenten für seine fortschrittlichen Kernreaktor ist.
USNC hat zwei 3D-Drucker des Additiv-Fertigers Desktop Metal installiert, um Siliziumkarbid in nuklearer Qualität für den Einsatz in seinem innovativen FCM Kernbrennstoff herzustellen.
Ein Joint Venture zwischen Framatome und der USNC will kommerzielle Mengen von TRISO-Brennstoffpartikeln und Brennstoff für fortschrittliche Reaktoren herzustellen.
Urenco USA liefert angereichertes Uran an die USNC zur Herstellung von Brennstoff für seinen MMR. Es ist die erste kommerzielle Lieferung von angereichertem Uranprodukt (EUP) für den Einsatz in einem fortschrittlichen Kernreaktor weltweit.
Das kooperative Versorgungsunternehmen Copper Valley Electric Association (CVEA) in Alaska und die USNC prüfen die Machbarkeit des Baus des ersten kommerziellen MMR im US-Bundesstaat.
Oklo Aurora
Der Aurora von Oklo inc. ist ein kleiner Reaktor mit mind. 4 MWth Leistung und schnellem Neutronenspektrum. Er wird mit flüssigem Metall gekühlt. Oklos Aurora-Konstruktion verwendet Wärmerohre um Wärme vom Reaktorkern zu einem überkritischen Kohlendioxid-Kreislauf zu transportieren um Strom zu erzeugen. Der Aurora verwendet metallisches HALEU.
USA
Oklo gewinnt im Februar 2020 den Zugang zu gebrauchtem Brennstoff für seinen Aurora SMR. Dieser wird vom Idaho National Laboratory (INL) zur Verfügung gestellt. Ziel des Programms Aurora ist die Fähigkeit fortschrittlicher Reaktoren zu demonstrieren, verbrauchten Kernbrennstoff, der sonst zur Entsorgung behandelt werden würde, in saubere Energie umzuwandeln.
Oklo Inc. hat im März 2020 einen kombinierten Lizenzantrag (COLA) für sein Aurora-KKW bei der US Nuclear Regulatory Commission (NRC) eingereicht. Dies ist der erste COLA, der für fortschrittliche Spalttechnologien eingereicht wurde. Aurora ist der erste privat finanzierte Antrag für einen kommerziellen fortschrittlichen Reaktor in USA. Die NRC hat den Antrag von Oklo Power auf den Bau und Betrieb eines kompakten Aurora-Fast-Reaktors in Idaho im Januar 2022 abgelehnt und sagt, daß Lücken in den vom Unternehmen bereitgestellten Informationen bedeuten, daß die Überprüfung des kombinierten Lizenzantrags durch die Regulierungsbehörde nicht vorankommen kann. Oklo kann in Zukunft einen „vollständigen Antrag“ einreichen und eine Anhörung zur NRC-Entscheidung beantragen. Die NRC schätzte den Aufwand zur Prüfung mit 1800 Stunden für die Technik und weitere 700 Stunden für Umweltverträglichkeit. Für jede Stunde sind 288 USD Gebühren zu bezahlen – hinzu kommt selbstverständlich noch der eigene Aufwand des Antragstellers…
Oklo Inc und das Argonne National Laboratory haben im Februar 2022 eine Vereinbarung unterzeichnet, die ihre Verpflichtung zur Kommerzialisierung von Recyclingtechnologie für fortschrittliche Reaktorbrennstoffe im Rahmen eines vom US-Energieministerium finanzierten Projekts formalisiert. Das Projekt beinhaltet die Arbeit mit Elektroraffinerie, um Brennstoff für den Einsatz in fortschrittlichen Spaltkraftwerken zu recyceln, sagte Oklo.
Oklo Inc. ist der erste Entwickler, der Tests an der neuen Thermal Hydraulic Experimental Test Article (THETA) des Argonne National Laboratory ab Mai 2022 durchführt. Die Tests werden die Lizenzierung von Flüssigmetall-Schnelle Neutronen-Designs unterstützen.
Oklo hat der NRC im September 2022 einen Licensing Project Plan (LPP) vorgelegt, in dem Oklo sein Engagement zur Unterstützung zukünftiger Aktivitäten darlegt. „Wir arbeiten daran, die fortschrittlichen Funktionen in einer Weise zu präsentieren, ähnlich wie es der NRC bei der Lizenzierung von Leichtwasserreaktoren gewohnt ist“, sagte Jacob DeWitte, CEO von Oklo.
Oklo legt im Januar 2023 Pläne für die Lizenzierung einer Wiederaufbereitungsanlage vor. Oklo und seine Partner wurden vom US-Energieministerium für vier Projekte zur Kostenteilung ausgewählt, um fortschrittliche Recyclingtechnologien zur Herstellung von Brennstoff aus abgebrannten Brennelementen zu vermarkten. Die erste Brennstoff-Recyclinganlage soll Brennstoff für den Aurora produzieren.
Oklo und die Southern Ohio Diversification Initiative (SODI) haben im Mai 2023 eine Vereinbarung über Land unterzeichnet, um zwei seiner fortschrittlichen Reaktoranlagen in Süd-Ohio zu beherbergen. Oklo sagt, daß die Kraftwerke bis zu 30 MW Strom und 50 MW Heizung liefern werden.
Projekt Pele
Im April 2019 begann ein Designwettbewerb. Drei Unternehmen – BWX Technologies, Westinghouse Government Services und X-energy – wurden ausgewählt, um mit den Vorarbeiten für die Konstruktion eines Prototypen zu beginnen. Im März 2021wählte das Strategic Capabilities Office des US-Verteidigungsministeriums (DOD) BWXT Advanced Technologies und X-energy LLC aus, um ein endgültiges Design für einen Prototyp eines mobilen Mikroreaktors im Rahmen des Projekt Pele zu entwickeln. Der Prototyp des Reaktors der vierten Generation wird TRISO als Brennstoff verwenden, um 1–5 MWel Strom für mindestens drei Jahre Betrieb bei voller Leistung zu liefern. Um einen schnellen Transport und eine schnelle Verwendung zu ermöglichen, ist er so konzipiert, daß er innerhalb von drei Tagen nach der Lieferung funktioniert und in nur sieben Tagen sicher entfernt werden kann.
Die US-Luftwaffe hat in Zusammenarbeit mit der Defense Logistics Agency Energy eine Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen (RFP) für den Bau eines Mikroreaktors auf der Eielson Air Force Base in Alaska veröffentlicht. Baubeginn soll 2025 sein, „kommerziellen Betrieb“ im Jahr 2027.
Radiant Kaleidos
Kaleidos soll ein fortschrittlicher Hochtemperaturreaktor mit etwa 2 MWth Leistung sein. Brennstoff soll TRISO und Kühlmittel Helium werden. Er soll Diesel ersetzen. Radiant aus Kalifornien wird eng mit dem Argonne National Lab zusammen arbeiten.
SEALER
SEALER (Swedish Advanced Lead Reactor) hat eine Leistung von 8 MWth. Er ist für die Versorgung arktischer Regionen gedacht. Er soll 10–30 Jahre lang ohne Brennstoffwechsel 3–10 MWe erzeugen. Nach dem Betrieb werden die SEALER-Einheiten zu einer zentralisierten Recyclinganlage transportiert.
Kanada
Der Bau eines Demonstrations SEALER in Kanada ist dank einer Finanzierung von 200 Millionen Dollar durch die Essel Group Middle East einen Schritt näher gekommen. Seit Oktober 2016 ist die Essel Group ME – eine Tochtergesellschaft des indischen multinationalen Konglomerats Essel Group – mit 18 Millionen Dollar an der schwedisch-kanadische LeadCold beteiligt.
Schweden
Joint Venture 2021 gegründet: Uniper Sweden, LeadCold und das Royal Institute of Technology (KTH) arbeiten zusammen, um bis 2030 einen LeadCold SEALER-bleigekühlten SMR am schwedischen Werksstandort Oskarshamn zu bauen. Die Partner haben auch Mittel für den Bau eines nichtnuklearen Prototyps in Oskarshamn beantragt, um Materialien und Technologien zu testen und zu überprüfen. Sie haben bei der schwedischen Energiebehörde einen Zuschuss in Höhe von 125 Millionen SEK beantragt. Der (elektrisch beheizte) Prototyp wird ab 2024 fünf Jahre lang in Betrieb sein.
Die schwedische Energieagentur hat im Februar 2022 Swedish Modular Reactors AB – ein Joint Venture zwischen Uniper Sweden und LeadCold – eine Förderung in Höhe von 10,6 Millionen USD für den Bau eines SEALER zugesagt. Er soll am Werksstandort Oskarshamn bis 2030 gebaut werden.
LeadCold wird eine Machbarkeitsstudie über den Bau und den Betrieb eines SEALER-D mit zugehöriger Infrastruktur für die Brennstoffherstellung in Studsvik durchführen. Dieser SMR soll eine Leistung von 80 MWth haben.
U-Battery
U-Battery ist ein mit Helium gekühlter und Graphit moderierter Hochtemperaturreaktor mit einer Leistung von 10 MWth.
GB
Urenco verlässt das U-Battery-Mikroreaktorprojekt. Das Projekt wurde 2008 von Urenco initiiert und das Konzeptdesign wurde von den Universitäten von Manchester und dem Dalton Institute in Großbritannien und der Technologieuniversität von Delft in den Niederlanden entwickelt. Zu den unterstützenden Organisationen von Urenco gehören neben U-Battery BWXT Technologies Inc, Cavendish Nuclear, Costain, Kinectrics, Jacobs, das britische National Nuclear Laboratory, Nuclear AMRC, Rolls-Royce und die University of Manchester.
Schlussbemerkung
Viele dieser Projekte werden nicht bis 2030 (nur noch 6,5 Jahre) realisiert sein, manche ganz sterben. Wo jedoch soviel Geld und Manpower im Spiel sind, passiert auch etwas. Die Zeit ist auch kein wesentlicher Faktor – ist doch in der Energie- und Anlagentechnik ein Jahrzehnt ohnehin die Grundeinheit. Entscheidend wird sein, daß das Märchen vom Zeitalter der „Alternativenergien“ von immer mehr Menschen als das Märchen von des Kaisers nackten Kleidern erkannt wird. Mit jedem Jahr steigender Stromkosten wird deutlicher, daß Wind und Sonne die teuerste Art der Stromversorgung ist (Windmühlen und Sonnenkollektoren + Backup-Kraftwerke oder Speicher + Stromleitungen von der Nordsee bis Irgendwo). Der „Heizhammer“ ist nur ein zartes Wetterleuchten. Das schwere Gewitter kommt erst über die Politik, wenn die Arbeitsplatzverluste spürbar werden. Dann wird es mit allen Schlangenölverkäufern der „Großen Transformation“ ein jähes Ende nehmen.
Die Finanzmärkte stehen bereit. Sie sind gezwungen jedes Jahr zig Milliarden anzulegen (Pensionsfonds, Versicherungen etc.). Sie handeln dabei keineswegs auf Anweisung irgendwelcher Verschwörer oder auch „Gutmenschen“ (soziale und ökologische Pläne), sondern vielmehr aus einem einzigen Anliegen: Vermehrung des eingesetzten Kapitals. In diesem Sinne wird die Breitstellung der erforderlichen Mittel für die Schlangenölverkäufer immer schwieriger werden: Je knapper die Staatseinnahmen wegen sinkender Wirtschaftsleistung werden und gleichzeitig die Sozialausgaben zur „Wahlgewinnung“ steigen, um so geringer wird der Verteilungsrahmen für die „Ökoenergien“. Ohne die zahlreichen Subventionen rechnet sich aber kein Windpark mehr. Desinvestition ist zwangsläufig – der „Bürgerwindpark“ läßt grüßen. Zumal die ertragsstarken Standorte längst ausgenutzt sind. Jede zusätzlich gebaute Windmühle beschleunigt lediglich den Abwärtstrend. So gesehen, kann die Kerntechnik (weltweit) ganz entspannt der Zukunft entgegensehen.