Amazon, als Buchversender gestartet und heute ein technologisches Schwergewicht als Handelsplattform und vor allem als Internet-Dienstleister mit Amazon Web Services (AWS), erlebte vor wenigen Tagen eine seiner sprichwörtlich schwärzesten Stunden. Weltweit fielen Internetdienste aus, die Kommunikation von weltweit hunderten Unternehmen, die sich auf AWS verlassen, war gestört. Möglicherweise war ein Stromausfall in einem der unzähligen Rechenzentren des Giganten die Ursache.

Das soll sich nicht wiederholen, jedenfalls auf mittlere Sicht nicht. Kurz vor dem weltweiten Ausfall sorgte Amazon für Schlagzeilen: in der Nähe von Richmond im US-Bundesstaat Washington wird das Unternehmen ein kleines Kernkraftwerk (Small Modular Reactor, SMR) bauen, das ausschließlich für die Versorgung des dortigen Rechenzentrums zuständig sein wird. Amazon verspricht sich davon eine höhere Versorgungssicherheit, die durch den immer höheren Anteil an wetterabhängigen Stromerzeugern – Wind- und Solarkraftwerke – gefährdet sein könnte, was vor allem für global arbeitende Datendienstleister und deren Kunden verheerende Folgen haben kann.

Das Kraftwerk mit der Bezeichnung Xe-100, das eine Leistung von bescheidenen 80 Megawatt haben wird, baut X-Energy mit Sitz in Rockville im US-Bundesstaat Maryland. Das Vorbild dieses gasgekühlten Hochtemperaturreaktors ging 1967 in Jülich bei Aachen in Betrieb, der sogenannte Kugelhaufenreaktor namens AVR. Der Brennstoff Uran befand sich in diesem Reaktor in tausenden tennisballgroßen Kugeln aus Graphit. Diese bildeten das Herz des Reaktors, das die Techniker „Core“ nennen. Neutronen spalteten das Uran und die entstehende Hitze – bis zu 800 Grad Celsius – transportierte das Edelgas Helium ab. In einem Wärmetauscher gab es seine Energie an Wasser ab, das verdampfte und einen Turbogenerator zur Stromerzeugung antrieb.

Genauso funktioniert Xe-100. Mit mehreren baugleichen Anlagen will Amazon nicht nur sein Rechenzentrum im Nordwesten der USA versorgen, sondern zahlreiche weitere. X-Energy spricht vom „am weitesten entwickelten“ SMR. Tatsächlich soll er 60 Jahre lang ohne Unterbrechung laufen. Genau wie einst der AVR, der 1977 stilgelegt wurde, wird der XE-100 während des Betriebs mit frischem Brennstoff versorgt, muss also zum Brennstoffwechsel nicht abgeschaltet werden wie nahezu alle anderen Kernkraftwerke der Welt. Kontinuierlich kullern aus dem Core Brennstoffkugeln heraus. Sie werden vermessen und, wenn der Brennstoffgehalt noch ausreicht, umgehend wieder von oben in den Reaktor eingefüllt.

Bild: Amazon/x-energy

Jede der 200.000 Kugeln enthält 18.000 winzige Uranpartikel, die jeweils von drei Kohlenstoffhüllen umschlossen werden. Diese sorgen dafür, dass weder radioaktive Spaltprodukte noch das während des Betriebs entstehende besonders gefährliche Plutonium entweichen kann. Die gefürchtete Kernschmelze als Folge einer massiven Störung, die in den USA (Three Mile Island), in der damaligen Sowjetunion (Tschernobyl) und in Japan (Fukushima) schwere Schäden anrichtete, ist beim Kugelhaufenkonzept nicht möglich. Graphit schmilzt erst bei einer Temperatur von 3600 Grad Celsius, die durch Atomkernspaltung nicht erreicht werden kann. Allerdings besteht die Gefahr von Luft- und Wassereinbrüchen, die verheerende Folgen haben können.

Versuche in Jülich und in China, das das gleiche Konzept zur Serienreife gebracht hat – dort sind zwei Reaktorblöcke nach Jülicher Vorbild im kommerziellen Betrieb – haben gezeigt, dass dieser Reaktortyp selbst beim kompletten Ausfall des Kühlsystems keine Gefahr darstellt. Er erhitzt sich, erreicht die Kernschmelztemperatur jedoch bei weitem nicht, und schaltet sich schließlich gutmütig selbstständig ab.

Investoren in Südafrika gesucht

Kugelhaufenreaktor – ein Projekt nimmt wieder Fahrt auf

Amazon befindet sich in guter Gesellschaft. Auch die Tech-Giganten Google, Microsoft und Meta (Facebook) setzen bei der künftigen Versorgung von Rechenzentren auf Kernkraftwerke. Selbst Norwegen, das fast seinen gesamten Strom aus Wasserkraft herstellt, will den steigenden Stromverbrauch auf Grund vor allem von Anwendungen der künstlichen Intelligenz und Kryptowährungen mit kleinen Kernkraftwerken decken. Deutschland, das die leistungsfähigsten Kernkraftwerke der Welt aus politischen Gründen stillgelegt hat, tut sich dagegen schwer mit der Renaissance der Kernenergie, auch wenn die neue Bundesregierung das nicht mehr völlig ausschließt.

Anzeige