Mutige neue Kernreaktor-Designs versprechen sicheren, sauberen Strom.

Mutige neue Reaktordesigns versprechen sicheren und sauberen Strom.

Irgendwann im Jahr 2021, wenn alles nach Plan verläuft, werden Erdbewegungsmaschinen an einem heruntergekommenen, windgepeitschten Ort im Osten Idahos eintreffen und mit dem Ausheben eines großen Lochs beginnen. Der fragliche Beifußfleck liegt nicht weit von der optimistisch benannten Atomic City in Idaho. Von der Stadt gibt es heute nicht viel zu sehen. Es leben weniger als 30 Einwohner und die einzige Tankstelle der Gemeinde verkauft kein Benzin mehr. Zu seiner Zeit war Atomic City jedoch eine blühende kleine Boomtown. In den 1950er und 1960er Jahren wimmelte es in der umliegenden Wüste von staatlich finanzierten Nuklearforschungsprojekten. Die Reaktoren, die Atom-U-Boote antreiben, wurden hier entwickelt, ebenso wie der erste Reaktor, der das zivile Stromnetz mit Strom versorgte.

Dieser Boom ließ nach und die meisten dieser Reaktoren verstummten. Dennoch arbeitet das Idaho National Laboratory, das heute dem Energieministerium untersteht, weiterhin an innovativen Designs. Im Laufe der Jahre umfassten INL-Projekte exotische Reaktoren, die bei unvorstellbar hohen Temperaturen arbeiten und mit Heliumgas, flüssigem Salz oder sogar geschmolzenem Metall anstelle von Wasser gekühlt werden. Während des Bestehens des Labors hofften die Forscher, dass Durchbrüche wie dieser die Kernenergie in den Vereinigten Staaten revolutionieren würden. Neue Reaktordesigns würden Kernkraftwerke so sicher machen, dass sie direkt neben Städten gebaut werden könnten, und so effizient, dass sie unsere Wirtschaft nahezu unbegrenzt mit sauberem Strom versorgen könnten.

Diese nukleare Revolution kam nur langsam voran. Obwohl die Kernenergie immer noch fast 20 Prozent des Stroms in diesem Land liefert, verwenden die meisten der heute in Betrieb befindlichen Reaktoren die konservative, wassergekühlte Konstruktion, die in den 1970er Jahren zum Industriestandard wurde. (Tatsächlich wurden viele in den 1970er Jahren gebaut.) Die nukleare Infrastruktur des Landes ist robust und zuverlässig, aber nicht auf dem neuesten Stand. Und es ist nicht immer wirtschaftlich wettbewerbsfähig, da Fracking die Erdgaspreise senkt und stark subventionierte Wind- und Solaranlagen die Tarife unterbieten, die Kernkraftwerke ihren Kunden berechnen können. In einem solchen Wirtschaftsklima ist es keine Überraschung, dass einige bestehende Kernkraftwerke geschlossen werden und der Bau neuer Anlagen fast zum Erliegen gekommen ist.

Die Arbeitstrupps, die voraussichtlich in etwa einem Jahr in der Wüste von Idaho eintreffen, werden etwas Neues ausprobieren. Sie werden nicht die großen, gewölbten Sicherheitsbehälter bauen, die sich die meisten von uns vorstellen, wenn wir an Kernkraftwerke denken. Stattdessen werden sie zunächst einen langen, mit Beton ausgekleideten Graben ausheben; Stellen Sie sich ein sehr großes, sehr tiefes Schwimmbecken vor. Dann werden Lastwagen mit den Komponenten eines Kernreaktors in Pint-Größe ankommen. Beim traditionellen Bau von Kernkraftwerken bauen die Teams die Reaktoren vor Ort, ein mühsamer Prozess, der sich über Jahre hinziehen kann. Aber dieser Reaktor wird fast vollständig zusammengebaut in Idaho ankommen, frisch aus einer Fabrik in Virginia. Die Arbeiter werden einfach die Hauptkomponenten verbinden. Der fertige Reaktor wird vertikal in einem Sicherheitsbehälter aus Stahl stehen, der etwa 15 Fuß breit und 75 Fuß hoch ist. Es wird ein bisschen wie ein High-Tech-Farmsilo aussehen.

Diese Art von winzigem, fabrikgefertigtem Kernreaktor wird als Small Modular Reactor oder SMR bezeichnet. Der für das Idaho-Projekt geplante Entwurf stammt von Jose Reyes, einem ehemaligen Professor für Nukleartechnik an der Oregon State University. Reyes verließ die akademische Welt im Jahr 2007, um NuScale zu gründen, ein Unternehmen, das es sich zum Ziel gesetzt hat, SMRs zu einem rentablen Geschäft zu machen. Es ist eines von Dutzenden US-Startups, die versuchen, verschiedene Arten von kleinen Kernreaktoren der nächsten Generation zu bauen, aber es ist führend, wenn es darum geht, den komplizierten Lizenzierungsprozess der Nuclear Regulatory Commission zu meistern. „Wir sind auf dem besten Weg, der erste SMR zu werden, der zertifiziert wird“, sagte mir Reyes.

Allein ein einzelner SMR dieses Typs wird bescheidene 60 Megawatt Strom erzeugen. Das reicht aus, um etwa 40.000 Haushalte mit Strom zu versorgen, und ist nur ein kleiner Bruchteil der etwa 1.000 Megawatt, die heutige Großreaktoren erzeugen. Der SMR von NuScale ist jedoch nicht für den alleinigen Betrieb konzipiert. Nach Abschluss des Projekts werden 12 dieser Module nebeneinander im Betongraben stehen, der aus Sicherheitsgründen mit Wasser geflutet wird. Wenn das Kraftwerk in Idaho ans Netz geht – irgendwann im Jahr 2026, hoffen seine Unterstützer –, könnte dies den Beginn einer neuen Ära der Kernenergie markieren. Befürworter stellen sich Flotten kleiner, erschwinglicher Kraftwerke vor, die schnell in der Nähe des Strombedarfs gebaut und bei Bedarf erweitert werden könnten.

Wenn sich das Konzept der Kleinkernenergie bewährt, könnte es einige entscheidende Energienischen füllen – und das zu einem entscheidenden Zeitpunkt. Demokratische Kandidaten versprechen verschiedene Versionen eines Green New Deal, der fossile Brennstoffe drastisch einschränken und diese Energie theoretisch größtenteils durch Wind- und Solarenergie ersetzen würde. Unabhängig davon, wer im Weißen Haus sitzt, haben sich viele Staaten bereits dazu verpflichtet, aus der Nutzung von Kohle und Erdgas zur Stromerzeugung auszusteigen. Die Realität wird diesen Plänen wahrscheinlich einen Strich durch die Rechnung machen. Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Wind- und Solarenergie die heutigen Stromquellen niemals vollständig ersetzen werden. Wir werden immer zuverlässigere Energiequellen brauchen – solche, die nicht mit dem Wetter schwanken.

Sogar ihre Unterstützer geben zu, dass grüne Energievorschläge enorm teuer wären. Joe Biden beziffert die Kosten seines Plans auf 1,7 Billionen Dollar über einen Zeitraum von zehn Jahren. Einige Analysten schätzen die Gesamtkosten des Green New Deal von Alexandria Ocasio-Cortez auf über 50 Billionen US-Dollar. Darüber hinaus erfordern diese Pläne eine beispiellose Regulierung des Energiesektors, die eher einer Planwirtschaft als einem freien Markt ähnelt. Der potenzielle Schaden für die US-Wirtschaft sowie für die Haushaltsfinanzen der Amerikaner ist schwer abzuschätzen.

Aber was wäre, wenn es Quellen für kohlenstofffreien Strom gäbe, die keiner strengen Regulierung bedürfen, um auf dem Markt rentabel zu werden? Was wäre, wenn wir mehr Strom produzieren könnten – und das kostengünstig und mit minimaler Umweltbelastung? Das ist die geradezu utopische Vision, die manche Befürworter für die nächste Generation der Atomkraft sehen. Laut Ted Nordhaus, Gründer des „ökomodernistischen“ Breakthrough Institute, könnten SMRs einen dezentraleren, unternehmerischeren Ansatz zur Reduzierung der CO2-Emissionen bieten, ohne die Wirtschaft zu behindern. „Wird einer von ihnen am Ende ein Erfolg auf dem Markt sein? Das kann man nicht mit Sicherheit sagen“, sagte er. „Aber ich denke, dass einige von ihnen Lizenzen zum Bau von Testanlagen bekommen werden.“

SMRs erfordern ein radikales Umdenken in der Art und Weise, wie Kernkraftwerke gebaut und betrieben werden. Seit den Anfängen der Atomenergie besteht die gängige Meinung darin, jeden Reaktor so groß wie möglich zu machen. Schließlich ist der Bau eines Reaktors teuer und für den Betrieb sind hochqualifizierte Arbeitskräfte erforderlich. Warum nicht die Leistung jeder Einheit maximieren, um die beste Rendite für diese Investition zu erzielen?

Jose Reyes begann 2004, das „Größer ist besser“-Modell in Frage zu stellen, als er ein Jahr im Ausland als Berater der Internationalen Atomenergiebehörde der Vereinten Nationen verbrachte. „Ich habe Leute aus Afrika, Malaysia und Indonesien getroffen“, sagte er. „Sie sagten alle dasselbe: ‚Wir brauchen Strom, aber wir brauchen ihn in kleineren Mengen. Wir können uns keine großen Reaktoren leisten.‘ „Nach seiner Rückkehr in die USA begann Reyes mit der Arbeit an einem Prototyp. Sein Entwurf ist eine verkleinerte Version des heute üblichen wassergekühlten Reaktors – allerdings radikal vereinfacht. Das gesamte System arbeitet im Vakuum in einem versiegelten Behälter, der einer Thermosflasche ähnelt. Es sind keine komplexen Rohrleitungen oder Pumpen erforderlich. Große Kernkraftwerke benötigen einen konstanten Wasserfluss, um auch bei Abschaltung kühl zu bleiben. (Die Atomunfälle von Three Mile Island und Fukushima wurden teilweise durch den Ausfall ihrer Kühlpumpen verursacht.) Der NuScale-Reaktor ist jedoch so konzipiert, dass er passiv kühl bleibt. Im Falle einer Fehlfunktion würde das den Sicherheitsbehälter umgebende Wasser die Wärme sicher ableiten, und selbst wenn der Tank schließlich trocken würde, würde die Restwärme harmlos an die Atmosphäre abgegeben.

Praktisch alle Unternehmen, die heute moderne Reaktoren entwickeln, teilen diesen Anspruch der „Walk-Away-Sicherheit“. Es ist ein wichtiges Verkaufsargument für Miniaturkraftwerke, die in der Nähe von Gemeinden, in Industriekomplexen und vielleicht sogar auf Militärstützpunkten errichtet werden sollen. Dies ist auch ein entscheidender Vorteil kleinerer Reaktoren: Da sie viel weniger Brennstoff enthalten, muss im Falle eines Fehlers viel weniger Wärme abgeführt werden. Der klassische Zusammenbruch des „China-Syndroms“ ist nicht möglich. Die Startups wetten darauf, dass es den Versorgungsunternehmen leichter fallen wird, die Öffentlichkeit von diesen Designs der nächsten Generation zu überzeugen. NuScale hat bereits Kunden für die geplante Anlage angemeldet. Eine davon ist die Bundesregierung, die Strom kauft, um das Labor in Idaho selbst mit Strom zu versorgen. Das andere ist ein Konsortium von Versorgungsunternehmen in sechs westlichen Bundesstaaten.

Ob andere Energieversorger neue Nuklearkonzepte übernehmen werden, ist eine offene Frage. Eines ist jedoch klar: Die wirtschaftliche Logik hinter dem traditionellen Ansatz zur Kernenergie ist in Schwierigkeiten. Die jüngsten Erfahrungen in den USA und Europa zeigen, wie schwierig es für westliche Länder geworden ist, große, kapitalintensive Atomprojekte zu bauen. Bei zwei im Bau befindlichen Reaktoren im Kraftwerk Vogtle in Georgia kam es zu massiven Verzögerungen und Kostenüberschreitungen und sie sind auch nach einem Jahrzehnt immer noch nicht fertiggestellt. „Diese riesigen neuen Reaktoren scheinen Größennachteile aufzuweisen“, sagte Jesse Jenkins, Energieanalyst an der Princeton University. „Es handelt sich um die Art von riesigen Infrastrukturprojekten, bei deren Umsetzung wir in diesem Land einfach nicht besonders gut sind.“ Jacopo Buongiorno, Professor für Nuklearwissenschaft und -technik am MIT, glaubt, dass neue modulare Designs, bei denen der Großteil der Einheit in einer Fabrik gefertigt und dann vor Ort zusammengeschraubt wird, dies ändern könnten. „Es ist ein potenzieller Game-Changer“, sagte er. „Aber kein Volltreffer.“

Der Bau eines viel kleineren Reaktors in einer Fabrik bietet einige überraschend große Vorteile. „Wir nennen es ‚die Wirtschaft im Kleinen‘“, sagte Reyes von NuScale. „Wir können unsere Sicherheitsbehälter- und Reaktorkomponenten mit extrem hohen Toleranzen bauen, weil wir das in einer Werkstatt und nicht vor Ort machen“, erklärte er. Der modulare Aufbau führt außerdem dazu, dass Mitarbeiter, Designer und Manager viel schneller Erfahrungen sammeln. Anstatt Jahre damit zu verbringen, eine einzige Einheit zu bauen, hofft NuScale, jedes Jahr Dutzende Module fertigzustellen. Wie bei jedem hergestellten Produkt sollte dieses schnelle Tempo schnelle Verbesserungen der Fertigungseffizienz, der Qualität – und der Kosten – bedeuten. „Das ist das Versprechen von SMRs“, sagte Jenkins. „Auch wenn sie keine radikal neue Technologie verwenden, könnten sie eine völlig andere Wirtschaftlichkeit haben.“

NuScale führt im Wettlauf um die Genehmigung eines SMR-Designs durch die Aufsichtsbehörden, unter anderem weil die zugrunde liegende Technologie den heutigen kommerziellen Reaktoren ähnelt. Einige andere Startups gehen exotischere Wege. Dazu gehören Reaktoren, die bei sehr hohen Temperaturen arbeiten und auf Helium oder geschmolzene Salze als Kühlmittel angewiesen sind. Viele der vorgeschlagenen Designs können mit unkonventionellen Arten von Kernbrennstoffen betrieben werden, beispielsweise mit abgebrannten Kernpellets oder Plutonium, das aus ausgemusterten Atomwaffen recycelt wurde. In der nuklearen Nomenklatur werden diese Reaktoren als Generation-IV-Reaktoren bezeichnet. (Eine kurze Einführung: Generation I bezeichnet primitive Konstruktionen; Generation II umfasst die meisten heutigen kommerziellen Systeme, die als Leichtwasserreaktoren bekannt sind; Generation III beschreibt verschiedene verbesserte Versionen des Leichtwassertyps, wie z. B. die Westinghouse-Modelle, die im Vogtle gebaut werden Sollte es eines dieser Start-ups mit einem Reaktor der Generation IV auf den Markt bringen, wäre das der größte technische Fortschritt in der kommerziellen Kernenergie seit den Anfängen der Branche.

Auch wenn diese Startup-Designs futuristisch klingen, stützen sich die meisten auf Forschungen, die in Idaho und anderen nationalen Laboratorien bis in die 1950er Jahre zurückreichen. Oklo, ein Startup aus Sunnyvale, Kalifornien, entwickelt einen Mikroreaktor, der mit metallischem Brennstoff betrieben wird. Das Design ist teilweise einem experimentellen Reaktor nachempfunden, der 1964 vom Labor gebaut wurde. „Dieser Reaktor lief 30 Jahre lang“, sagte die Mitbegründerin des Unternehmens, Caroline Cochran. Ein weiteres kalifornisches Startup, Kairos Power, verwendet Uranbrennstoff, der in keramischen „Kieseln“ eingeschlossen ist, eine Technologie, die ebenfalls am INL entwickelt wurde. Das in Maryland ansässige Unternehmen X-energy arbeitet an einem Hochtemperaturreaktor, der Heliumgas als Kühlmittel verwendet. Auch dieses Konzept hat seine Wurzeln im Labor in Idaho. Buongiorno vom MIT glaubt, dass dieser enorme Bestand an vorhandener Forschung dazu beitragen wird, den Prozess der Markteinführung neuer Designs zu rationalisieren. „Der Forschungs- und Entwicklungsbedarf für SMRs und Hochtemperaturreaktoren ist heute minimal“, sagte er. „Wir können diese praktisch morgen bauen.“

„Da kleinere Reaktoren viel weniger Brennstoff enthalten, muss im Falle eines Fehlers viel weniger Wärme abgeführt werden.“

Der Vorstoß für neue Reaktordesigns kommt nicht nur von Start-ups. GE und Hitachi haben sich beispielsweise zusammengetan, um einen modularen 300-Megawatt-Reaktor zu entwickeln. Auch die fortgeschrittene Nuklearbewegung ist kein reines US-Phänomen. Mehrere kanadische Unternehmen arbeiten mit den nationalen Labors des Landes zusammen, um Demonstrationsmodelle ihrer Entwürfe zu entwickeln. Weitere Programme laufen in Großbritannien, Indonesien, China und anderswo. Einer Schätzung zufolge sind weltweit mehr als 100 fortgeschrittene Nuklearprojekte in Arbeit.

Es gab einige Verzögerungen: TerraPower, ein von Bill Gates unterstütztes Unternehmen, unterzeichnete einen Vertrag zum Bau eines Demonstrationsreaktors in China, den es bis 2022 fertigstellen wollte. Die Trump-Regierung scheiterte diesen Deal im Jahr 2018 mit der Begründung, Bedenken hinsichtlich der Gewährung von Zugang für China zu haben gegenüber sensibler US-Technologie. Gates sagte, TerraPower suche nun nach Geldern für den Bau einer Demonstrationsanlage in den USA. Transatomic Power, ein Startup aus Cambridge, Massachusetts, das zum Teil vom Tech-Milliardär Peter Thiel finanziert wurde, schloss 2018 seine Pforten. Offensichtlich ist eine Karriere als Nuklearunternehmer nichts für Risikoscheue, sondern für Cochran, der Oklo nach seinem Master-Abschluss gründete In Nukleartechnik vom MIT ist er davon überzeugt, dass neue Reaktordesigns neue Märkte eröffnen werden. Oklos Reaktor, der relativ kleine 1,5 Megawatt Strom erzeugen wird, soll jahrzehntelang ohne Auftanken betrieben werden und in eine Struktur von der Größe eines Einfamilienhauses passen.

Der erste Markt des Unternehmens werden netzunabhängige Standorte sein, etwa Bergbaubetriebe oder abgelegene Städte in Alaska, die heute Treibstoff für ihre Dieselgeneratoren einfliegen müssen. „Es ist eine sehr faszinierende Idee“, sagt Buongiorno; Beide Mitbegründer von Oklo sind seine ehemaligen Schüler. „Sie zielen nicht auf den Rohstoffmarkt, sondern auf einen Bereich, in dem Ihre Konkurrenz die teure Dieselerzeugung ist.“

Reaktoren der nächsten Generation haben einen weiteren potenziellen Markt: Wärme. Viele industrielle Prozesse – die Herstellung von Zement, Kunststoffen und Düngemitteln – erfordern hohe Temperaturen. Heute stammt der Großteil dieser Wärme aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe. Was wäre, wenn Zementfabriken und Chemiefabriken stattdessen von kleinen Hochtemperaturreaktoren angetrieben würden? Durch die Bereitstellung von Strom und Wärme könnten diese winzigen Kraftwerke gleichzeitig Kosten senken und Emissionen reduzieren. Später könnten solche Reaktoren Entsalzungsanlagen für sauberes Wasser antreiben oder Wasserstoff produzieren, der als kohlenstofffreier Brennstoff verwendet wird. „Die Wärme dieses Reaktortyps könnte sich als wertvoller erweisen als der Strom, den er erzeugt“, sagte Buongiorno.

Buongiorno und andere glauben, dass kleine Reaktoren auch Auswirkungen auf den konventionellen Strommarkt haben könnten. Seine Gruppe am MIT führte eine Studie durch, die vorhersagt, dass der weltweite Stromverbrauch bis 2040 um 45 Prozent steigen wird. Viele Befürworter alternativer Energien glauben, dass wir diesen Bedarf auch dann decken können, wenn wir aus fossilen Brennstoffen aussteigen, vor allem mit Wind- und Solarenergie. Eine aktuelle Studie von Jenkins aus Princeton (der damals am MIT war) kommt jedoch zu dem Schluss, dass der Versuch, das Stromnetz hauptsächlich mit Wind und Sonne zu versorgen, unerschwinglich teuer wäre. Ein sauberes, zuverlässiges Netz brauche weiterhin „feste, kohlenstoffarme“ Quellen wie die Kernenergie, sagen die Autoren.

In einer großen Kehrtwende haben sich in den letzten Jahren viele Umweltschützer und Klimaaktivisten der Atomkraft verschrieben. (Siehe „The Nuclear Option“, City Journal, Winter 2019.) Einige dieser Befürworter kämpfen gegen ein Rückzugsgefecht, um bestehende Kernkraftwerke vor einer vorzeitigen Schließung zu bewahren. Allerdings erwarten nur wenige Experten einen plötzlichen Anstieg beim Bau neuer Großanlagen, zumindest nicht in Europa und Nordamerika. Könnten SMRs helfen, diese Lücke zu schließen? „Eine gewisse Skepsis ist angebracht“, sagte Jenkins. „Aber ich denke, diese Reaktoren könnten ganz gut in den zukünftigen Energiemix passen. Die große Frage ist, wie wirtschaftlich sie sie bauen können.“

Die größte Herausforderung, mit der Nuklearunternehmer konfrontiert sind, ist der mühsame behördliche Genehmigungsprozess. Cochran und ihr Oklo-Mitbegründer verfeinerten ihren Geschäftsplan im berühmten Startup-Inkubator Y Combinator im Silicon Valley. Seitdem sagte sie: „Wir hatten Freunde, die in der Zeit, in der wir das gemacht haben, mehr als ein Unternehmen gegründet haben.“ Nur der radikalste Libertäre würde argumentieren, dass die Atomindustrie völlig unreguliert sein sollte. Und unter der Aufsicht der Federal Nuclear Regulatory Commission hat die US-Atomindustrie noch nie einen radioaktiven Todesfall erlitten. Dennoch sind der Zeit- und Kostenaufwand für die Erlangung von Genehmigungen stetig gestiegen, was teilweise darauf zurückzuführen ist, dass die Konstruktionen neuerer Reaktoren in voller Größe komplexer geworden sind. Werden auch Nuklear-Startups angesichts der nicht enden wollenden Überprüfungen scheitern?

Die ersten Anzeichen deuten darauf hin, dass dies nicht der Fall ist. „Es gibt Teams beim NRC, denen es am Herzen liegt, etwas Neues geschehen zu lassen“, sagte Cochran von Oklo. Seit Jahrzehnten lizenziert die Behörde konventionelle Reaktoren, die Redundanzschichten erfordern, um sicherzustellen, dass das Wasser niemals aufhört, durch das System zu fließen. Aber Reaktoren der nächsten Generation – die harmlos abschalten, wenn etwas schief geht – benötigen nicht die gleichen Schutzmaßnahmen. „Einfachheit spielt eine große Rolle bei der Sicherheit“, sagte Reyes von NuScale. Für das NuScale-Projekt entschied die Behörde, dass der Sicherheitsbereich auf das Gelände der Anlage selbst beschränkt werden könne, anstatt im Notfall eine riesige Evakuierungszone vorzuschreiben. Allein diese Änderung könnte entscheidend sein, wenn es darum geht, die lokalen Gemeinschaften davon zu überzeugen, neue Pflanzen zu akzeptieren.

Stephen Boyd, Chief Technology Officer beim Beratungsunternehmen MCE Nexus, sagte, er sei beeindruckt von einer kürzlichen Konferenz in den Idaho National Labs, bei der NRC-Beamte Neulingen auf diesem Gebiet Orientierungshilfen boten. „Sie lassen bei der Sicherheit nicht nach“, sagte er. „Sie sind robuster. Aber sie denken über die nächste Generation von Atomwaffen nach.“ Buongiorno glaubt, dass die Unterstützung von Startups bei der Bewältigung des Lizenzierungsprozesses ohne hohe Gebühren und Verzögerungen ein entscheidender Hebel sein wird, um diese neue Branche auf den Weg zu bringen. „Ich bin ein Mensch des freien Marktes, daher denke ich nicht, dass die Regierung die Führung übernehmen sollte. Aber sie kann helfen, den Weg zu ebnen“, sagte er.

Die Idee, dass die Kernenergie der nächsten Generation eine wichtige US-Industrie sein könnte, findet in Washington großen Anklang. Und im Gegensatz zu so vielen anderen Themen gibt es heute Unterstützung für die Kernenergie auf beiden Seiten des Ganges. „Es ist eines dieser seltsamen Wurmlöcher der Überparteilichkeit“, sagte Nordhaus. Mit dem Kernphysiker Ernest Moniz als Energieminister verstärkte die Obama-Regierung in ihrer zweiten Amtszeit ihre Unterstützung für die Kernenergie. Unter Trump hat das Energieministerium über 100 Millionen US-Dollar an Zuschüssen bereitgestellt, um die Kernforschung zu finanzieren und Start-ups bei der Bewältigung des Lizenzierungsprozesses zu helfen. Im vergangenen Jahr unterzeichnete der Präsident einen Gesetzentwurf, der die Zusammenarbeit zwischen nationalen Labors und der Privatindustrie im Nuklearsektor optimieren soll. Der Nuclear Energy Leadership Act, ein parteiübergreifender Gesetzentwurf, der mehr Anreize für die Entwicklung fortschrittlicher Reaktoren schafft, geht durch den Senat.

In einem Bericht der Heritage Foundation wurden einige Teile des Gesetzentwurfs als Förderer des Vetternwirtschaftskapitalismus kritisiert. Der Bericht argumentiert, dass sich der Kongress stattdessen auf die Reduzierung „belastender Vorschriften und Misswirtschaft bei der Atommüllentsorgung“ konzentrieren sollte. Befürworter fortgeschrittener Kernenergie weisen jedoch darauf hin, dass staatliche Forschungsstipendien und andere Formen der Unterstützung für die frühe Entwicklung vieler Industrien von entscheidender Bedeutung waren. In einer Studie des Breakthrough Institute aus dem Jahr 2012 wurde detailliert beschrieben, wie Forschungsstipendien und vorübergehende Steuergutschriften dazu beitrugen, die Entwicklung von Erdgas-Fracking-Techniken voranzutreiben. Heute sind die USA weltweit führend bei der Entwicklung neuer Gaslieferungen. Buongiorno und andere befürworten einen ähnlichen Ansatz für die Kernenergie und loben Trumps Energieministerium für die Einhaltung dieses Fahrplans. Nordhaus glaubt, dass die Atomindustrie von morgen möglicherweise weniger von der Beteiligung der Regierung abhängig sein könnte als das stark zentralisierte Atomgeschäft von heute. „Welche Art von Technologie funktioniert am besten in liberalen, freien Marktwirtschaften mit privater Finanzierung? Je kleiner der Reaktor, desto besser geeignet ist er für diese Welt“, sagte er.

Nicht jeder ist mit dem Vorstoß zu neuen Reaktorkonstruktionen zufrieden. Die Union of Concerned Scientists, ein beständiger Nuklearkritiker, ist nicht davon überzeugt, dass neue Anlagen sicherer sein werden. „Meine Sorge bei NuScale ist, dass sie so fest davon überzeugt sind, dass ihr Reaktor sicher ist und nicht die gleichen Kriterien wie die größeren Reaktoren erfüllen muss, dass sie auf viele Ausnahmen und Ausnahmen drängen“, sagt Edwin Lyman, amtierender Direktor des NuScale Nuklearsicherheitsprojekt der Gruppe. Angesichts der Tatsache, dass die Konzepte von NuScale und anderen SMR-Konzepten jedoch speziell darauf ausgelegt sind, die Risikofaktoren von Reaktoren voller Größe zu eliminieren, scheint es, dass dem NRC Anerkennung und nicht Kritik für die Aktualisierung seiner Anforderungen zuteil werden sollte.

Eine weitere Sorge beschäftigt die kommerzielle Kernenergie seit ihren Anfängen: die Verbreitung von Atomwaffen. Wie die heutigen Großanlagen werden die meisten SMRs mit leicht angereichertem Uran betrieben, das für die Herstellung von Atomwaffen nicht geeignet ist. Aber eine kleine Anzahl von Reaktoren der nächsten Generation erfordert den Umgang mit stärkeren Isotopen. Zumindest theoretisch könnte ein Schurkenstaat solche Materialien für Atomwaffen kapern. Und könnten Terroristen nicht selbst ohne das Risiko des Atombombenbaus an abgebrannte Brennelemente gelangen und daraus eine schmutzige Bombe bauen? SMR-Befürworter weisen darauf hin, dass die Brennstoffmenge in einem SMR im Vergleich zu herkömmlichen Reaktoren recht gering ist, was bedeutet, dass auch die Menge an abgebranntem Brennstoff bescheiden ist. „Das Abfallproblem ist kein Technologieproblem“, sagte Buongiorno. „Es ist ein politisches Prozessmanagementproblem.“

Nordhaus geht noch weiter und argumentiert, dass Reaktoren der nächsten Generation die Probleme der Verbreitung und Abfallbewirtschaftung verringern könnten. „Die meisten fortschrittlichen Reaktoren sind versiegelt; Sie liefern die gesamte Einheit bereits betankt aus“, sagte er. Er erwartet ein Modell, bei dem die meisten Akteure der Branche ihre Reaktoren bauen, besitzen und betreiben. Niemand sonst hätte Zugang zum System oder zu nuklearem Material. „So betreiben die Russen heute die Anlagen, die sie in anderen Ländern bauen“, sagte er. „Sie bauen den Reaktor, sie betreiben ihn, sie bringen den Brennstoff rein und den Abfall raus.“ Zuvor entwickelten viele Länder mit Hilfe des militärischen Establishments ihre eigene Nuklearindustrie – was die Gefahr von Dual-Use-Technologien erhöhte, die zur Herstellung von waffenfähigem Material eingesetzt werden könnten. „Wenn man zum Build/Own/Operate-Modell übergeht, entfallen diese Anreize“, sagte er.

Was wäre, wenn es eine Form der Atomkraft gäbe, bei der es keinen Atommüll gäbe? Da gibt es natürlich: die Wasserstofffusion, die unsere Sonne antreibt. Seit den 1950er Jahren versuchen Wissenschaftler, den Fusionsgeist zur Stromerzeugung zu nutzen. Der Prozess beinhaltet gigantische Anordnungen von Magneten, enorme Mengen an Energie – und fantastische Mengen an Geld. Der in Frankreich im Bau befindliche international finanzierte experimentelle Fusionsreaktor ITER wird mindestens 25 Milliarden US-Dollar kosten. Der Fortschritt war quälend langsam. („Die Fusionskraft ist noch 30 Jahre entfernt und wird es immer bleiben“, lautet ein Witz, der fast so alt ist wie das Gebiet selbst.) In den letzten Jahren sind jedoch einige flinke Startups entstanden. Kanadas General Fusion arbeitet an einem Ansatz, der eine Fusionsreaktion in „einem wirbelnden Wirbel aus geschmolzenem Blei und Lithium“ beinhalten würde. Jeff Bezos von Amazon ist ein Investor. Commonwealth Fusion Systems, ein Spin-off des MIT, zieht ebenfalls leistungsstarkes Risikokapital an. Auch staatliche Stellen nehmen dies zur Kenntnis. Letztes Jahr besuchte der damalige Energieminister Rick Perry den experimentellen Plasmagenerator von TAE Technologies in Foothill Ranch, Kalifornien.

Was die Startups von staatlich geleiteten Forschungsprojekten unterscheidet, ist ihre Größe: Sie lernen, wie man in viel kleineren Gefäßen die richtigen Bedingungen für eine Fusionsreaktion schafft. Theoretisch dürfte dies ein künftiges Fusionskraftwerk weitaus kostengünstiger machen. „Die Zukunft der Fusion ist wie die Zukunft der Kernspaltung“, sagte Nordhaus. „Es sind nicht die großen öffentlichen Unternehmen, die das herausfinden werden. Es wird eines dieser kleineren Unternehmerunternehmen sein.“

Natürlich ist kommerzielle Fusionsenergie nach wie vor eine Zukunftsvision. Aber wenn einer dieser Ansätze im großen Maßstab funktionieren würde, würde er die Welt verändern. Viele der heutigen Energiequellen würden fast über Nacht obsolet werden. Inzwischen braucht die moderne Gesellschaft jedoch eine zuverlässige Stromversorgung. Wind und Sonne allein werden unsere Wirtschaft nicht antreiben, egal, was die Befürworter des Green New Deal sagen. Deshalb ist das bald beginnende Projekt im Beifuß von Idaho so wichtig. NuScale und andere Nuklear-Startups haben noch einen langen Weg vor sich, bis sie sich bewähren können. Der dezentrale, unternehmerische Ansatz der Branche rechtfertigt jedoch vorsichtigen Optimismus. „Wenn man genug Schüsse aufs Tor bekommt“, sagte Nordhaus, „stehen die Chancen gut, dass einige davon erfolgreich sein werden.“

James B. Meigs ist der ehemalige Herausgeber von Popular Mechanics und Co-Moderator von How Do We Fix It? Podcast.

Foto: Eine künstlerische Darstellung des von Oklo, einem kalifornischen Startup, vorgeschlagenen Mikroreaktors (mit freundlicher Genehmigung von OKLO)

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