Im May 2025 verkündete Präsident Trump den DURCHFÜHRUNGSBESCHLUSS 14301 zur Entwicklung der zivilen Kernenergie: Jahrzehntelange Forschung und Technik hätten Prototypen fortschrittlicher Nukleartechnologien hervorgebracht, die passive Sicherheitsmechanismen integrieren, die physische Architektur vom Reaktordesigns verbessern, die Flexibilität und Leistung des Reaktorbetriebs erhöhen und das Risiko bei der Brennstoffentsorgung reduzieren. Sie werden eine Reihe neuer Anwendungen zur Unterstützung von Rechenzentren, Mikrochipfabriken, Petrochemie, Gesundheitswesen, Entsalzung, Wasserstoffproduktion und anderen Branchen eröffnen. Es ist die Politik meiner Regierung, nukleare Innovationen zu fördern und fortschrittliche Nukleartechnologien so schnell wie möglich in die heimische Produktion zu bringen.
Mit diesem Erlass löste Präsident Trump ein in der Geschichte einmaliges Rennen aus. Das Ziel war, bis zum 250ten Geburtstag der USA – also in nur einem Jahr – neue Prototypen zu bauen. Es zeigt, was die Privatwirtschaft der USA zu leisten vermag, wenn man sie einfach nur läßt. Befreit von überbordender Bürokratie und der Spielwiese der in Stundenlohn arbeitenden Genehmigungsbehörde. Der „Trick“ war, keine kommerziellen Reaktoren zur Stromerzeugung bauen zu wollen, sondern vorläufig nur zu Forschungszwecken. Allerdings mit der Aussicht bei Erfolg, innerhalb von zwei Jahren einen kommerziellen Reaktor liefern zu können.
Die Ziellinie
Man mußte bis zum 4. July 2026 die „Kritikalität“ erreichen. Je nach Betrachter, ist damit das Glas schon halb voll oder noch immer halb leer. Man muß sich deshalb etwas näher mit diesem Zustand beschäftigen. Wenn ein Reaktor „kritisch“ geworden ist, findet eine sich selbst erhaltende Kettenreaktion statt. Er läuft und man kann alles messen. Er muß also wirklich gebaut worden sein und nicht nur auf dem Papier existieren, alle Lieferketten (Brennstoff, Materialien) aufgebaut und die Fertigung (Schweißtechnik, spezielle Fertigung) gelungen sein. Ferner muß die gesamte nukleare Instrumentierung und Sicherheitstechnik vorhanden sein. Gerade bei neuartigen Konzepten keine einfache Aufgabe. Das ist der Zustand „bereits halb voll“.
Richtig ist aber auch die Sicht „noch halb leer“ auf dem Weg zu einem kommerziellen Kraftwerk. Es fehlt noch der gesamte Energiewandler: Dampferzeuger etc., Turbinen, Generatoren, Kühlsysteme usw. und deren Integration. Für all das rechnen die Hersteller mit ein bis zwei Jahren. Wenn das getan ist, muß noch der Übergang von „handwerklich“ zur Großserie gestemmt werden. Am Ende steht der Preis, der letztendlich über den Erfolg entscheidet.
Antares Nuclear
Antares Nuclear wurde erst 2024 mit dem Ziel der Entwicklung eines „Mikroreaktors“ für den Weltraum gegründet. 2026 verfügt es über mehr als 470 Millionen Dollar und einen kritischen „Reaktor“. Der ursprüngliche Ansatz einen Reaktor für den Weltraum zu bauen erforderte spezielle Anforderungen. Der Reaktor muß vollautomatisch und ohne Bediener für viele Jahre laufen. Als Brennstoff wird höher angereichertes Uran HALEU (High-Assay Low-Enriched Uranium) verwendet, um eine Betriebszeit von 6+ Jahren ohne Brennstoffwechsel zu ermöglichen. Als Brennelemente wird TRISO (Tristructural-Isotropic) eingesetzt. Ein einzelnes solches Partikel hat die Größe eines Mohnkorns und besitzt einen Kern aus Urandioxid, der von vier Schutzschichten aus Kohlenstoff und Siliciumcarbid umgeben ist. Diese Schichten verhindern das Schmelzen und den Austritt von Radioaktivität selbst bei über 1600 °C. Aus diesen Körnern werden passgenaue Elemente hergestellt, aus denen der Reaktorkern aufgebaut wird. Antares besitzt hierfür eine eigene spezielle Fertigung für Graphit. Die TRISO-Körner werden von BWX Technologies hergestellt und in Spezialbehältern „wie Sand“ angeliefert.
Die Wärme aus dem Kern wird über Natrium-Wärmerohre zu den Dampferzeugern transportiert. Wärmerohre sind hermetisch verschlossene Röhren, die teilweise mit Natrium gefüllt sind. Das Natrium verdampft durch die Wärme der Kernspaltung, breitet sich im Wärmerohr aus, kondensiert im Dampferzeuger und strömt zurück in den Kern. Das System kommt damit ohne bewegliche Teile aus. Für die hier angestrebten Leistungen von 100 kWel bis 1 MWel eine elegante Lösung. Das HALEU soll langfristig aus einer erweiterten Anlage der Urenco in Capenhurst UK geliefert werden.
Innerhalb von acht Monaten wurde ein kritischer Reaktor gefertigt. Geplant ist 2027 den ersten Strom zu produzieren und 2028 den ersten Reaktor ausliefern zu können. Die US Air Force hat zwei Standorte für potentielle Kraftwerke ausgewählt: Buckley Space Force Base in Colorado und Malmstrom Air Force Base in Montana.
Valar Atomics
Der Reaktor von Valar Atomics ist ein Hochtemperaturreaktor mit HALEU als Brennstoff, Graphit moderiert und mit Helium als Kühlmittel. Valar wurde erst 2023 gegründet. Der Reaktor soll eine Betriebstemperatur von über 750 °C haben und damit auch zur Prozesswärme für industrielle Anlagen und die (chemische) Wasserstoffgewinnung dienen können.
Der Prototyp Ward 250 ist der erste Reaktor (ohne Brennstoff), der mit einer C17 von Kalifornien nach Uta geflogen wurde, um an der „Kritikalitätsdemonstration“ rechtzeitig teilnehmen zu können. Dieser Lufttransport – Operation Windlord – sollte zur Demonstration der schnellen Verlagerung von „Kernkraft“ für militärische und zivile Zwecke dienen.
Deployable Energy
Der Unity-Mikroreaktor von Deployable Energie soll eine Leistung von 1 MWel haben und vielseitig in den Bereichen Verteidigung, Handel, Seeverkehr und Industrie betrieben werden. Das Konzept ist bewußt konservativ und will nur erprobte, handelsübliche Materialien verwenden. Man beschränkt sich auf leicht angereichertes Uran (LEU) mit maximal 5% Anreicherung um weltweit vorhandene Lieferketten zu nutzen. Der sehr ehrgeizige Geschäftsplan geht von 100 000 produzieren „Batterien“ bis 2040 aus. 2027 soll der erste Reaktor laufen und ab 2029 der Verkauf beginnen.
Aalo Atomics
Aalo Atomics aus Austin in Texas ist ein ausgesprochenes Startup. Es wurde erst 2023 von zwei Männern gegründet und ist heute ein Unternehmen mit 200 Beschäftigten und einem kritischen Reaktor. Mehrere Hundert Millionen Dollar wurden bereits durch Risikokapital zur Verfügung gestellt. Das geplante Kraftwerk Aalo Pod™ mit 50 MWel soll aus fünf einzelnen Reaktoren mit jeweils 10 MWel bestehen. Sie sind für den Einsatz in Rechenzentren vorgesehen. Die Aufteilung in 5+ Blöcken ist hier ein Vorteil: Einzelne Reaktoren können nachgeladen und gewartet werden und trotzdem die Stromversorgung im Inselbetrieb sicher aufrecht erhalten werden. Halt genau das Gegenteil von einer wetterabhängigen Versorgung. Ein Rechenzentrum braucht zwingend eine 24/7-Versorgung.
Der Typ verwendet Natrium als Kühlmittel und Graphit als Moderator. Als Brennstoff (Global Nuclear Fuel) wird bewußt handelsübliches Uranoxid mit einer Anreicherung von bis zu 5% (Urenco USA) verwendet. Der Vorteil von Natrium wird in der guten Wärmeleitung und hohen Siedetemperatur (883 °C) gesehen. Damit ergibt sich ein nahezu druckloser Reaktorbehälter. Die hohen Dampftemperaturen von 425 °C erlauben konventionelle Industrie-Dampfturbinen (Baker Hughes). Am 29.8.2025 erfolgte die Grundsteinlegung auf dem Gelände des INL, am 4.7.2026 wurde der Reaktor kritisch. Für 2029 ist der kommerzielle Vertrieb geplant.
Aalo arbeitet eng mit Microsoft und nVIDIA auf dem Gebiet der sog. „künstlichen Intelligenz“ zusammen. Für das gesamte Genehmigungsverfahren und die Planung der „Gigafabrik“ werden deren AI-Programme eingesetzt. Angeblich wurden dadurch bisher über 80 Millionen Dollar und 92% der Zeit für das Erstellen der Unterlagen für das Genehmigungsverfahren eingespart. Überhaupt verfolgt man einen Ansatz möglichst viel selbst zu produzieren um die Lieferketten klein zu halten. Die Fertigung wird weitesgehend automatisiert.
Schlusswort
Die Mikroreaktoren sind ein völlig neues Marktsegment. In der Analogie zur fossilen Welt sind sie die „Blockheizkraftwerke“. Sie werden genauso wenig wie diese, den Strommarkt beherrschen. Gleichwohl ein bedeutender Markt. Bleibt man in der Analogie, sind die Reaktoren im engeren Sinne die Dieselmotoren. Damit könnten sie sich den gesamten Transportsektor erobern. Gerade in den Ländern, in denen nur schwache Stromnetze existieren oder in denen voll auf wetterabhängige Energien gesetzt wurde, erhalten Insellösungen eine ganz neue Bedeutung. Aus diesem Blickwinkel wird die notwendige Investition und der Preis der Kilowattstunde entscheidend sein. Erstes Anzeichen hierfür sind die Rechenzentren für AI. Hier ist zwingend die sichere Versorgung „rund um die Uhr“ nötig.