Was Mini-AKWs wirklich bedeuten: Klein, aber oh no
Mini-Reaktoren aus Massenproduktion werden als Zukunft der Atomkraft angepriesen. Was man über die Technologie wissen muss.
1 Was sind Mini-AKWs?
Als Small Modular Reaktor, kurz SMR, bezeichnet man kleine Atomreaktoren, die in Teilen oder sogar komplett in Fabriken vorproduziert werden. Die Atomwirtschaft argumentiert, wenn sich ein großer Teil des Reaktors industriell vorfertigen lässt, werde die Qualitätskontrolle einfacher und die Bauzeit vor Ort kürzer – und das senke die Gesamtkosten.
Die elektrische Leistung der Blöcke wird mit maximal 300 Megawatt angegeben; die früheren Reaktoren in Deutschland hatten Leistungen bis etwa 1.400 Megawatt. Mit einer Jahresproduktion von rund zwei Milliarden Kilowattstunden könnte einer der leistungsstärkeren SMR den Strombedarf von etwa 600.000 deutschen Durchschnittshaushalten decken. Die Atombranche gibt den Flächenbedarf pro Reaktor gerne mit rund 10.000 Quadratmetern an.
2 Ist der Gedanke neu?
Nein, das Konzept setzt Ideen der 1950er-Jahre fort, als man kleine Atomreaktoren für U-Boote oder sogar Pkws plante. Die Fantasien reichten so weit, dass man 1955 in den USA von „Baby-Reaktoren“ zur Beheizung von Wohnhäusern schwärmte. So kleinteilig dachte man später zwar nicht mehr, gleichwohl suchte man in den 1980er-Jahren – während die realisierten Reaktoren immer leistungsstärker wurden – parallel den Weg zu kleineren Blöcken: Hochtemperaturreaktoren in Modulbauweise wurden angedacht, HTR-Modul genannt.
Diese Technik benötigt neben dem Uran auch Thorium als sogenannten Brutstoff für den Spaltprozess und bietet in der Theorie höhere Sicherheit. Doch weil der bestehende Hochtemperaturreaktor in Hamm-Uentrop ein technisches Fiasko wurde, und weil nach dem Super-GAU von Tschornobyl die Stimmung in der Gesellschaft ohnehin gegen die Atomkraft war, gaben die beteiligten Firmen die Pläne 1988 auf.
3 Welche Technik steckt dahinter?
In den meisten Fällen geht es bei SMR heute noch immer um klassische Leichtwasserreaktoren – jene Technologie, die heute rund 90 Prozent der weltweiten Leistung aller Atomkraftwerke ausmacht. Aber die Ansätze sind vielfältig. Die World Nuclear Association nennt „vier Haupttechnologie-Optionen“: neben Leichtwasserreaktoren auch schnelle Neutronenreaktoren, grafitmoderierte Hochtemperaturreaktoren sowie verschiedene Arten von Salzschmelzreaktoren, eine ganz neue Technik. Die internationale Atomenergiebehörde zählte einmal 80 verschiedene SMR-Konzepte, die weltweit zumindest angedacht sind oder waren.
4 Werden die Reaktoren wirklich günstiger?
Grundsätzlich sind kleinere Einheiten teurer als größere Blöcke. In der Atomwirtschaft besteht jedoch die Hoffnung, dass sich die Kosten durch Serienfertigung identischer Blöcke reduzieren lassen; die Branche benennt Preisrückgänge von 5 bis 15 Prozent bei jeder Verdopplung der produzierten Anzahl. Hingegen beruft sich das Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung, kurz BASE, auf Berechnungen, wonach „im Mittel dreitausend SMR produziert werden müssten, bevor sich der Einstieg in die SMR-Produktion lohnen würde“.
Dabei ist noch nicht einmal sicher, dass die Modulbauweise überhaupt Preisvorteile bringt. Der jüngste World Nuclear Industry Status Report schreibt, dass „die hohen Kosten und die langen Bauzeiten potenzieller zukünftiger Anlagen immer deutlicher“ würden. Die Kluft zwischen Hype und industrieller Realität habe beim SMR „nie aufgehört zu wachsen“. Also eine dieser Technikvisionen, die viel versprechen, aber noch nicht abliefern.
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5 Wie steht es um die Sicherheit?
Eine Studie des Öko-Instituts im Auftrag des BASE kam 2021 zu dem Schluss, man könne „nach heutigem Wissensstand nicht konstatieren, dass grundsätzlich durch SMR-Konzepte ein höheres Sicherheitsniveau erreicht wird“. Das liegt daran, dass die Vielfalt an Reaktorkonzepten und bautechnischen Details sehr groß ist.
Zudem sind viele sicherheitsrelevante Aspekte nur schwer zu bewerten – wie die Tatsache, dass SMRs zum Teil in abgelegenen Regionen oder zur Versorgung von Industrieanlagen eingesetzt werden sollen. „In diesen Fällen können Standorte nicht frei gewählt werden“, merkt die Studie an.
6 Wer sind die Investoren?
Das Spektrum ist vielfältig. Getrieben durch den KI-Boom setzen die Tech-Giganten wie etwa Amazon und Google auf SMRs. Hinzu kommen staatliche Initiativen. Auch die EU-Kommission legte im März eine Strategie vor, die eine Aufstockung des Programms InvestEU um 200 Millionen Euro bis 2028 „in Erwägung“ ziehe, „um den Einsatz der ersten kommerziellen Reaktorblöcke auf Grundlage innovativer Nukleartechnologien in der EU weiter zu unterstützen“. Zudem stecken institutionelle Investoren Risikokapital in die Entwicklung von SMRs.
7 Könnten trotz Atomausstieg auch in Deutschland SMRs gebaut werden?
Findige Beobachter haben eine Lücke im Atomgesetz entdeckt. Darin heißt es nämlich: „Für die Errichtung und den Betrieb von Anlagen zur Spaltung von Kernbrennstoffen zur gewerblichen Erzeugung von Elektrizität“ würden „keine Genehmigungen erteilt“. Es ist also formal nur die Stromerzeugung verboten, nicht die Wärmegewinnung.
Das rief den ehemaligen Technikvorstand der EnBW Kraftwerke AG, Ulrich Gräber, auf den Plan. Er präsentierte im Februar auf einer Konferenz in Tallinn in Estland seine Idee, mit der Firma Fermi Deutsche Industriekraft SMRs in Deutschland zu bauen, die lediglich Wärme von 95 bis 140 Grad Celsius für ein Nahwärmenetz bereitstellen.
Allerdings hat nach Kenntnis des Bundesumweltministeriums „bisher noch keine potentielle Betreiberfirma bei einer atomrechtlich zuständigen Landesbehörde einen entsprechenden Antrag gestellt“. Das überrascht nicht, denn den zitierten Wärmereaktor gibt es noch gar nicht. Zwar zelebrierte die Firma Steady Energy im Februar in Helsinki den Start eines einschlägigen Projekts, doch in einer Mitteilung räumt sie selbst ein, dieses sei nur „eine 1:1-Nachbildung des kleinen Kernheizreaktors LDR-50“, die die Wärme nicht nuklear, sondern testweise per Heizstab erzeugt.
Armin Simon von der Anti-Atom-Organisation „Ausgestrahlt“ kommentiert trocken: „Keine Ahnung, welchen Beweis sie damit antreten wollen. Dass ein elektrischer Tauchsieder funktioniert?“ Zudem sei es „absolut unplausibel“, wie ein Atomreaktor gegenüber etablierten Wärmeerzeugern konkurrenzfähig sein soll, zumal wenn er nicht einmal Strom liefert.
Selbst der Verein „Kerntechnik Deutschland“ bleibt zurückhaltend bei der Frage, ob sich wirklich ein Unternehmen darauf einlassen könnte, hierzulande ein Genehmigungsverfahren für einen reinen Wärme-SMR zu wagen – die politischen Risiken sind schließlich groß.
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