Energie: Forscher entwickeln kleine besonders sichere Kernkraftwerke

Amerikanische und kanadische Forscher greifen ein jahrzehntealtes Konzept auf: Einen Reaktor, der mit flüssigem Salz gekühlt wird und besonders sicher sein soll.

Die Kernkraftwerke der USA kommen in die Jahre. Sie werden zwar nicht vorzeitig stillgelegt wie in Deutschland, doch nach und nach erreichen sie ihr Dienstalter von 60 Jahren oder werden aus wirtschaftlichen Gründen abgeschalten. Da das Land auf Kernenergie nicht verzichten will, müssen neue Reaktoren her, die noch geringere Risiken bergen als die, die in Betrieb sind. Experten im US-Energieministerium (DOE) erinnerten sich vor einiger Zeit an einen Reaktortypen, der schon in den Sechzigerjahren testweise gebaut und betrieben wurde. Während in den meisten Reaktoren weltweit Wasser als Kühlmittel dient, ist es in der jetzt favorisierten Anlage flüssiges Salz. Es lässt sich weit höher erhitzen als Wasser, selbst wenn dieses unter hohem Druck steht. Damit ist der nachgeschaltete Dampfkreislauf zur Stromerzeugung effektiver.

Nur kleine Mengen Brennstoff im Reaktor

Der Integral Molten Salt Reactor (IMSR), wie das DOE diesen Typ nennt, besitzt keine Brennstäbe wie Leichtwasserreaktoren. Das Uran, das bei seiner Spaltung durch Neutronen Wärme erzeugt, befindet sich im flüssigen Salz, wird also immer wieder umgepumpt. Atommüll kann bei jedem Durchlauf entfernt werden. Gleichzeitig befindet sich stets nur eine kleine Menge an nuklearem Brennstoff im Reaktor. Sie erzeugt zwar genügend Wärme für die Stromerzeugung, sie reicht jedoch nicht, den Reaktor explodieren zu lassen, zumal das flüssige Salz unter Normaldruck steht. Wenn die Pumpen, die das Kühlmittel samt Brennstoff umwälzen, ausfallen, schaltet sich ein solcher Reaktor selbstständig ab. IMSR können auch mit Plutonium betrieben werden.

Baubeginn in den 2020er Jahren?

In das Entwicklerteam berief das DOE das renommierte Oak Ridge National Laboratory im US-Bundesstaat Tennessee, das kanadische Unternehmen Terrestrial Energy und mehrere andere Forschungsinstitute. Die Kanadier erhielten jetzt von ungenannten Geldgebern neun Millionen Dollar, um die Designplanung voranzutreiben. Vorgesehen sind Anlagen mit einer elektrischen Leistung von 25 und 300 Megawatt, im Vergleich zu heutigen Reaktoren, die auf bis zu 1500 Megawatt kommen, also relativ kleine Kernkraftwerke. Wegen ihrer geringen Größe sollen die Reaktorbehälter in Fabriken komplett hergestellt und zum Standort gefahren werden. Wann die ersten dieser kleinen Kernkraftwerke, die auch geeignet sind, Unternehmen mit Strom und Prozesswärme zu versorgen, gebaut werden, ist noch offen. Es heißt: Irgendwann in den 2020er Jahren.