Neuer Reaktor für die Schweiz: Für Stromerzeugung und industrielle Wärme

Zwar denken Regierung und Bewohner der Schweiz darüber nach, auf neue Kernkraftwerke zu verzichten und sogar ganz auszusteigen. Doch ungeachtet dessen wird dort bereits im Jahr 2026 eine neuartige nukleare Anlage in Betrieb gehen, die das Pauls Scherrer Institut (PSI) in Villigen und Würenlingen im Schweizer Kanton Aargau gemeinsam mit dem dänischen Unternehmen Copenhagen Atomics baut. Die kleine Anlage mit einer Leistung von 100 Megawatt thermisch – große Kernkraftwerke kommen auf 4500 Megawatt thermisch (1600 Megawatt elektrisch) – findet in einem Normcontainer Platz.

Brennstoff steckt in flüssigem Salz

Es handelt sich um einen Schmelzsalz- oder Flüssigsalzreaktor, den die Dänen seit zehn Jahren entwickeln und bereits ohne Spaltmaterial getestet haben. Der Brennstoff Uran liegt hier in Form eines Salzes vor, das auf Grund seiner Wärme flüssig ist. Es wird ständig durch den Reaktor gepumpt. In dessen Innerem findet die Kernspaltung statt, die die Schmelze auf deutlich über 600 Grad Celsius erwärmt. Das reicht um Strom mit einem konventionellen Turbogenerator zu erzeugen oder als Prozesswärme für die Industrie.

Aus Thorium wird spaltbares Uran

Die Besonderheiten dieses ungewöhnlichen Reaktors: Er ist sicher, produziert nur kurzlebigen Atommüll und produziert nebenbei noch seinen eigenen Brennstoff. Nur am Anfang muss er mit angereichertem Uran versorgt werden.

Bei der Spaltung von Uranatomen entstehen Wärme, Atommüll und Neutronen, die wiederum Atomkerne spalten. Ein Teil davon wird allerdings von Thoriumatomen aufgefangen, die ebenfalls in Form von Salz in der Schmelze stecken und sich auf diese Weise in Uran verwandeln, das wiederum als Brennstoff dient.

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Aus für langlebigen Atommüll

Die Spaltprodukte, auch als Atommüll bezeichnet, sind höchst unterschiedlich. Ein Teil ist harmlos, ein anderer nur relativ kurzlebig, also nach einigen 100 Jahren nicht mehr radioaktiv, und wiederum ein anderer langlebig und damit jahrtausendelang gefährlich. Letztere werden während der Umläufe der Salzschmelze entschärft, indem sie ebenfalls Neutronen einfangen. Dadurch wandeln sie sich in kurzlebigen Atommüll um.

Atomstrom für grüne Ammoniakfabrik

Copenhagen Atomics hat bereits einen Abnehmer, vorausgesetzt, der Reaktor in der Schweiz erfüllt die Erwartungen. In der indonesischen Stadt Bontang soll eine neue Fabrik zur Herstellung von grünem Ammoniak mit Strom aus den dänischen Reaktoren versorgt werden. Ammoniak ist Rohstoff für die Düngerherstellung, umweltneutraler Treibstoff und lässt sich zur Gewinnung von grünem Wasserstoff nutzen.