US-Energieministerium fördert Entwicklung von Mikroreaktoren

In den USA erhalten drei Unternehmen eine Förderung von rund vier Millionen Dollar für die Weiterentwicklung ihrer Mikroreaktoren, den kleinsten jemals gebauten nuklearen Anlagen für die Erzeugung von Energie. Mikroreaktoren sind vor allem für die Versorgung abgelegener Regionen gedacht. Von Wolfgang Kempkens

IMAGO / ZUMA Wire
Die US-Energieministerin Jennifer Granholm am 23. Januar 2023 bei einer Pressekonferenz.

Die Weiterentwicklung der kleinsten jemals gebauten nuklearen Anlagen für die Erzeugung von Strom, Heiz- und Prozesswärme haben jetzt einen Schub vom US-Energieministerium (DOE – Department of Energy) bekommen. Drei US-Unternehmen erhalten einen Zuschuss von insgesamt 3,9 Millionen Dollar, um ihre Mikroreaktoren zur Serienreife zu bringen. Die Anlagen haben eine thermische Leistung von weniger als 15 Megawatt – zum Vergleich: Die größten heute gebauten Kernkraftwerksblöcke haben eine elektrische Leistung von mehr als 1600 Megawatt, die thermische Leistung ist etwa dreimal so groß. Das heißt, die thermische Leistung dieses Kernkraftwerks liegt bei 4800 Megawatt.

Mikroreaktoren sind für die Versorgung abgelegener Regionen gedacht, die heute mit Dieselgeneratoren arbeiten, die starke Luftverschmutzer und Klimasünder sind. Die nuklearen Anlagen sollen in einem neuen Prüfstand des Idaho National Laboratory in Idaho Falls getestet werden, einer Forschungseinrichtung des DOE.

Es geht um die Mikroreaktoren „Kaleidos“ von Radiant im kalifornischen El Segundo, „Pylon“ der Ultra Safe Nuclear Corporation in Seattle und eine Kleinausgabe des „eVinci“ von Westinghouse in Monroeville im US-Bundesstaat Pennsylvania. Der „eVincy“ in seiner jetzigen Form hat eine elektrische Leistung von fünf Megawatt. Er könnte Energie für eine Vielzahl von Anwendungen liefern, beispielsweise für abgelegene Gemeinden, Universitäten, Bergbaubetriebe, Industriezentren, Datenzentren, Verteidigungsanlagen und sogar auf dem Mond. Die DOE-Finanzspritze wird die Verkleinerung des Reaktors auf ein Fünftel unterstützen, die laut Westinghouse die Fertigstellung des Entwurfs, das Testen und die Lizenzierung der Technologie ermöglichen wird.

Der eVinci wird, wie alle Mikroreaktoren, im Werk komplett fertiggestellt und per Bahn, Schiff oder Lkw zum Aufstellungsort befördert. Ein besonderes Sicherheitsmerkmal ist die Heatpipe-Funktion, die Westinghouse entwickelt hat. Kühlmittelverluste mit katastrophalen Folgen sollen unmöglich sein, da der Reaktor passiv gekühlt wird – er strahlt bei einem Störfall die produzierte Wärme ohne den Einsatz eines Kühlmittels wie Wasser selbstständig ab.

Der Pylon-Mikroreaktor der Ultra Safe Nuclear Corporation (USNC) steckt in einem Container, ebenso die übrigen Komponenten wie der Generator. Ein mit Pylon betriebenes Kraftwerk hat eine elektrische Leistung von 1,5 bis 5 Megawatt. Das System sei so konzipiert, dass es leicht an jeden Standort sowohl auf der Erde als auch im Weltraum transportiert werden kann, an denen es keine Strom- und Wärmeversorgung gibt, verlautet aus dem Unternehmen.

Das Start-up Radiant Industries wurde 2020 von den ehemaligen SpaceX-Ingenieuren Doug Bernauer und Bob Urberger gegründet – SpaceX ist das Raumfahrtunternehmen von Tesla-Chef Elon Musk. Das Unternehmen entwickelt den gasgekühlten Hochtemperatur-Mikroreaktor Kaleidos, der an Stelle von Dieselgeneratoren bis zu 1,2 Megawatt elektrisch oder 1,9 Megawatt Wärme für die Industrie und zum Heizen, aber auch für die Wasserentsalzung erzeugen kann. Generator, Kühlsystem, der Reaktor selbst und die Abschirmung sind alle in einem einzigen Versandcontainer verpackt, was einen schnellen Einsatz ermöglicht. Radiant strebt die Produktion erster kommerzieller Einheiten im Jahr 2028 an.

Die Tests in dem Prüfstand, der derzeit in einer ehemaligen Reaktorversuchsanlage entwickelt wird, sollen 2026 beginnen.

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Kommentare ( 19 )

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Misteredd
8 Monate her

Das riecht nach Krieg. Kleine Gemeinden abseits der großen Städte werden mit einer dauerhaften Energieversorgung ausgestattet. Warum? Warum reicht keine Überlandleitung von einem großen Kraftwerk? Weil man das angreifen und zerstören kann. Vermutlich sind die auch noch so konstruiert, dass sie unterirdisch verwendet werden können. Dann kann man einen nuklearen Winter überstehen und mit dem genehmen in Sicherheit verbrachten Bevölkerungsteil die Welt wieder in Besitz nehmen. Große Städte werden wohl eher verglühen.

fatherted
8 Monate her
Antworten an  Misteredd

Zuviel Interpretation….die Kleinreaktoren haben das Konzept in „Reihe“ schaltbar zu sein….sprich…man stimmt den Energiebedarf einer Region relativ genau auf die Erzeugungsmenge ab und ist dezentral abgesichert gegen Stromausfälle. Wenn Sie mal in den USA sind, schauen Sie mal die Stromversorgung an bzw. Überlandleitungen an….die meisten Leitungen im ländlichen Raum hängen an uralten Holzmasten…die bei jedem größeren Sturm umknicken und für Tage, teilweise Wochen, die Stromzufuhr unterbrechen. Das Konzept von dezentralen Klein-Anlagen die bei Bedarf in Reihe geschaltet auch höhere Kapazitäten abdecken können, ist deshalb recht sinnvoll. Auch die Investitionssummen sind eher stemmbar…während große AKWs viele Milliarden verschlingen, die erst mal… Mehr

Grumpler
8 Monate her

Im Prinzip können Sie im Baumarkt alles bekommen, was Sie für den Bau eines (kleinen) Kernfusionsreaktors (!) brauchen. Der wird vielleicht funktionieren — „Garagenbauten“ haben das in der Vergangenheit bereits getan. Leider wird man ihn (noch) nicht zur elektrischen Energiegewinnung nutzen können. Aber vielleicht findet der eine oder andere „Bastler“ ein technisches Schlupfloch.

Wohl eher nicht! Aber die Information an sich (Kernfusion aus dem Baumarkt) finde ich bemerkenswert. 😉

Fieselsteinchen
8 Monate her

Die werden in Deutschland verboten! Keine Chance, liebe Leute!

Mulle67
8 Monate her

Eine weitere interessante Entwicklung sind auch die 300 MW Dual-Fluid Reaktoren aus Kanada.
Sie nutzen die bereits ausgemusterten Brennelemente der alten Reaktoren, die wir in Zwischen- oder Endlagern liegen haben. Wenn die Brennelemente durch die Dual-Fluid-Reaktoren zu Ende genutzt sind, ist nur noch niedrigradioktiver Abfall übrig, der ca 100 Jahre eingelagert werden muss, biss er ungefährlich ist.
Damit wäre auch das Kernabfall Problem gelöst.

Nachdenklich
8 Monate her
Antworten an  Mulle67

Übrigens, eine Erfindung deutscher Wissenschaftler, die durch mangelndes Interesse der deutschen Politiker nach Kanada ausgewandert sind!

Mulle67
8 Monate her
Antworten an  Nachdenklich

Ich meine, man hat hier daran schon in den 60-Jahren geforscht. Eigentlich eine alte Technik.
Ja, wie so oft kommt das Wissen aus Deutschland und wird woanders auf den Markt gebracht.

Michael W.
8 Monate her

Geil, stell‘ ich mir in den Garten. Was kostet der kleinste? 50 kW Dauerleistung würden genügen. Sollte komplett in einen 20″-Container passen. Reicht für den ganzen Strom, im Sommer die Klimaanlage und im Winter die Heizung. Für eine Gartenheizung und ein Gewächshaus wäre auch noch genug Strom da.Fisches Gemüse auch im Winter. Super.

alter weisser Mann
8 Monate her

Wenn die Ampel die Energieversorgung hierzulande dann ruiniert hat dann wird das eine Option.

Petrus55
8 Monate her
Antworten an  alter weisser Mann

Es geht um Kernenergie, und die ist unter den Grünen und Roten in Deutschland keine Option.
Außer die Dinger stünden in der Ukraine, da wären sie laut Robert Habeck dann sicher zu betreiben.

bkkopp
8 Monate her

Die britische Regierung hat vor ca. 2 Jahren 400 Millionen Pfund bereitgestellt, damit Rolls-Royce u.a. die Serienproduktion von Small Nuclear Reactors vortreibt. Man geht von den sündteuren Einzelanfertigungen von Nuklear-Antrieben für U-Boote und Eisbrecher aus, sieht aber die Möglichkeit über industrielle Kleinserien deutlich günstigere Anlagen möglich zu machen. Dazu kommt dann als weiteren Schritt die völlig neue Dual-Fluid-Reaktortechnologie. Fachleute halten für möglich, dass in 10-15 Jahren eine große Zahl von kleinen AKWs bebaut werden könnten.

Ralf Schierhold
8 Monate her

Schwer nachvollziehbar ist das nicht, denn es zeigt doch sehr klar welche Leute in DE das Sagen haben. Leute denen die DE-Wirtschaft scheißegal ist, denen dieses Land scheißegal ist, denen nur ihre Ideologie wichtig ist und das wird mit aller Macht durchgesetzt, wie es einem diktatorischem Regime nun mal eigen ist.

Dr.Kuske
8 Monate her

Oh, lieber Gastautor: Wenn es schon so falsch losgeht, habe ich keine Lust weiterzulesen:

„Die größten heute gebauten Kernkraftwerksblöcke haben eine elektrische Leistung von mehr als 1600 Megawatt. Sie ist etwa dreimal so groß wie die thermische Leistung.“

Das ist das exakte Gegenteil von richtig: die thermische Leistung ist etwa 3-mal so GROSS wie die elektrische Leistung, d.h. die thermische Leistung dieses großen Kernkraftwerkes liegt bei 4800 MW!

Michael W.
8 Monate her
Antworten an  Dr.Kuske

1/3 werden als elektrische Leistung entnommen und 2/3 als thermische Leistung (Verluste durch Kühlung weg bleiben 1/3). Wenn man 4800 MW thermisch hat, dann hat man noch lange keinen Strom! Und wenn man 1600 MW Strom hat, dann fehlt der an der thermischen Leistung. Beides gleichzeitig geht nur bei den Grünen, aber nicht in der Physik.

Last edited 8 Monate her by Michael W.
Dr.Kuske
8 Monate her
Antworten an  Michael W.

Ich bin ungern rechthaberisch:

  • 100 % Energie wird durch den Zerfalssprozess bereitgestellt
  • die könnten nahezu vollständig als Wärme z.B. zu Heizzwecken genutzt werden
  • alternativ können ca. 33% als Strom erzeugt werden. Dann ist jedoch keine nutzbare Wärmeenergie vorhanden – nur auf Kühlwassertemperatur (<30°C).

Der Nassdampfprozess der Siede-/Druckwasserreaktoren, der zu ca. 33% Stromausbeute führt, ist vielerorts ausgiebig beschrieben, z.B. Baehr: Technische Thermodynamik (2000), S. 538.

Last edited 8 Monate her by Dr.Kuske
Or
8 Monate her

Und Deutschland erforscht Sonnengläser und Windrädchen.
Wahrlich die Technologie vom …. Mittelalter.