Neue Kernreaktoren für die Schweiz? Neue Technologien für die Zunkunft?

Deutschland und andere Staaten haben den Ausstieg aus der Atomkraft beschlossen. Auch die Schweiz hat sich 2017 für einen schrittweisen Ausstieg aus der Kernenergie entschieden. Vertreter der rechten Parteien plädieren jedoch dafür, diese Politik im Rahmen der langfristigen Energiestrategie zu überdenken, um Versorgungsprobleme zu vermeiden. Auch in der Schweiz will man parteiintern darüber abstimmen, ob man eine Kehrtwende vollziehen und sich gegen das geltende Gesetz stellen will, das den Bau neuer Kernkraftwerke in der Schweiz verbietet. Einzelne Parteien argumentieren, dass das Gesetz keine Technologien verbieten sollte, die den Ausbau und den Ersatz von Schweizer Produktionsanlagen ermöglichen.

Der Schweizerische Energie-Club, eine Pro-Atomkraft-Organisation, erwägt seinerseits die Lancierung einer Volksinitiative mit dem Titel "Stoppt den Blackout", um eine landesweite Abstimmung über das Thema zu erzwingen.  Das Ziel der Initiative ist die Aufhebung des geltenden Verbots.

Dabei entschied das EU-Parlament erst im Sommer 2022, Kernenergie als nachhaltig zu deklarieren, was allerdings auch sehr für Verwunderung und Protest sorgte. Besonders in Deutschland, wo man sich längst und entschieden davon verabschiedet hatte. Die Technologie sei zu teuer und zu unsicher. Trotz der Abschaltung der letzten Atommeiler werden Debatten darüber geführt, Atomkraftwerke wieder anzuschalten. Als Grund führen Befürworter von Kernenergie einen möglichen Energieengpass in Deutschland an, der etwa auch durch einen zukünftig höheren Strombedarf entstehen könnte. Das Regierungsbündnis SPD, Gründe und FDP zeigt sich derzeit uneinig in der Frage, ob Atomkraft in Deutschland bleiben soll oder nicht.

Die Notwendigkeit, die CO2-Emissionen zu reduzieren, und die Angst vor längeren Stromausfällen sind aber real. Derzeit erzeugen die rund 440 Kernkraftwerke, die weltweit in Betrieb sind, etwa 10 % des weltweit verbrauchten Stroms. In mehreren Ländern wird daran gearbeitet, Kernreaktoren kompakter, einfacher, sicherer und billiger zu machen. US-Präsident Joe Biden hat 2,5 Milliarden Dollar für die Erforschung und industrielle Demonstration fortschrittlicher Reaktoren bereitgestellt, während TerraPower, ein von Bill Gates gegründetes Unternehmen, bereit ist, das erste von Hunderten von Miniatur-Natrium-Kernkraftwerken zu bauen. In China werden demnächst die ersten mit Thorium betriebenen Kernreaktoren in Betrieb genommen. Die "Renaissance" der Kernenergie findet auch auf dem europäischen Kontinent statt. Die Europäische Kommission will die Atomkraft ebenso wie Erdgas zu den "grünen" Energiequellen zählen, um die Energiewende zu fördern. Diese Linie wird von Frankreich unterstützt, aber von Deutschland abgelehnt, das nach Fukushima beschlossen hat, seine Atomkraftwerke zu schließen.

Sichere, neue Generation von Kernkraftwerken von diversen Startups.

Bill Gates arbeitet bereits seit 15 Jahren an einem neuen Atomreaktor. Die neue Anlage musste Ende 2022 Verzögerungen hinnehmen, nachdem der Einmarsch Russlands in die Ukraine im Februar desselben Jahres zum Verlust einer speziellen, in Russland hergestellten Brennstoffquelle geführt hatte. Gates versicherte jedoch, dass diese Probleme nur vorübergehend seien. Nun gesellt sich auch ein deutsch-kanadisches Atom-Startup in die Reihe der Hersteller von neuen Atomreaktoren. Dieses deutsch-kanadische Atom-Startup baut einen neuen, "experimentellen" zivilen Atomreaktor. Dies in Zusammenarbeit mit Ruanda. Diese neuen Reaktoren von Dual Fluid Energy können für die Produktion von Strom, Wasserstoff und synthetischen Treibstoffen genutzt werden. 

Mit dem Testreaktor solle der Einsatz fossiler Brennstoffe in dem ostafrikanischen Land verringert werden, sagte Infrastrukturminister Ernest Nsabimana am Dienstag in Kigali. Das Atom-Startup Dual Fluid Energy, das den Prototypen bauen will, erklärte, der Reaktor werde im Jahr 2026 für Tests bereit sein. Kritik kam von Ruandas grüner Oppositionspartei. Durch die Einbeziehung von Atomenergie "in unseren Energiemix" sollten die Energiequellen diversifiziert, die Energiesicherheit verbessert und die Anfälligkeit bei Versorgungsstörungen verringert werden, fügte der ruandische Minister hinzu.

Den Ausstieg Deutschlands aus der Kernenergie halten die Gründer der Atom-Startups Dual Fluid und Transmutex für Unsinn. Wie Bill Gates wollen sie eigene Atommeiler bauen. Die beiden Startup-Gründer Götz Ruprecht, Co-Gründer des deutsch-kanadischen Atom-Startups Dual Fluid, und Franklin Servan Schreiber, ebenfalls Gründer und CEO des Schweizer Atom-Startups Transmutex, pochen deshalb auf die Rückkehr zur Kernenergie.

Auch ein Schweizer Start-up will die Kernenergie neu erfinden.

Das Schweizer Unternehmen Transmutex leistet Pionierarbeit bei der Entwicklung eines neuartigen Kernenergieverfahrens – das Start-up entwickelt einen neuen Typ von Kernreaktor, der Thorium statt Uran verbrennt. Ziel des Unternehmens ist es, bis Anfang der 2030er Jahre einen Demonstrationsprototyp fertig zu stellen. Dieser Demonstrationsprototyp berücksichtige eine Reihe von Annahmen, darunter die Kosten für die Beschaffung der Ausrüstung sowie die Betriebs- und Wartungskosten, die für jedes Thorium-Kraftwerk der Generation IV. Diese Kraftwerke wären in der Lage, Strom sicher und ohne hochradioaktiven Abfall zu produzieren. Ein ehrgeiziges Projekt, das die Landschaft der Kernenergie verändern könnte. Bislang hat das Projekt 8 Millionen CHF gekostet, davon wurden 5 Millionen CHF von privaten US-Investoren aufgebracht. Das Start-up-Unternehmen schätzt die Kosten für den Pilotreaktor auf rund 1,5 Milliarden CHF. Diese völlig neue Art von Kernenergie in Form eines mit Thorium betriebenen Reaktors kann vorhandene nukleare Abfälle wiederverwenden. Mit dieser Technologie können Energiekosten (LCOE) von weniger als 70 US-Dollar/MWh erreicht werden - ähnlich wie bei großen kommerziellen Kernkraftwerken.

1990 war Federico Carminati ein junger Mitarbeiter am CERN. Carlo Rubbia war der damalige Direktor der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) in Genf. Dieser bat in, an der Entwicklung eines neuen Kernreaktortyps mitzuwirken. "Wenn ein Nobelpreisträger dich bittet, mit ihm zusammenzuarbeiten, ist es schwer, nein zu sagen", sagt Federico Carminati, heute Nuklearwissenschaftler und Gründer des Schweizer Start-ups Transmutex.

Die Euphorie über das Projekt war groß, aber am Ende landete die Idee eines Thoriumreaktors in Kombination mit einem Teilchenbeschleuniger in der Schublade. Die Atomindustrie hatte wenig Interesse an Innovationen, und das Problem der Lagerung radioaktiver Abfälle war noch nicht drängend.

Thorium statt Uran.

Rund dreißig Jahre später haben sich die Zeiten geändert. Die Kernenergie hat ihre Grenzen aufgezeigt, vor allem was die Abfälle und die Sicherheit betrifft. Für Carminati war es an der Zeit, das Projekt Rubbia neu zu beleben. Im Jahr 2019 gründete er zusammen mit dem französischen Unternehmer Franklin Servan-Schreiber das Start-up Transmutex. Ihr Ziel war es, die Atomkraft völlig neu zu "erfinden". In einem Kernkraftwerk wird Wärme durch die Spaltung von Atomen erzeugt - ein Prozess, der als Kernspaltung bezeichnet wird. In einem konventionellen Reaktor treffen Neutronen auf Brennstoffatome - in der Regel Uran oder Plutonium. Bei der Spaltung der Atome werden Energie und weitere Neutronen freigesetzt, was zu einer Kettenreaktion führt. Die dabei entstehende Wärme wird dann zur Erzeugung von Dampf und schließlich von Strom genutzt.

Ein Kernkraftwerk produziert kontinuierlich und in grossen Mengen Strom, ohne Treibhausgase auszustossen. Allerdings entstehen dabei radioaktive Abfälle, von denen die meisten Länder, darunter auch die Schweiz, noch nicht wissen, wo sie dauerhaft gelagert werden sollen. Die Lösung von Transmutex besteht darin, Thorium anstelle von Uran zu verwenden und es mit einem Teilchenbeschleuniger zu kombinieren. Thorium ist ein schwach radioaktives Metall, das in Gesteinen in fast der gesamten Erdkruste reichlich vorkommt. Es ist viel demokratischer als Uran. Das meiste Uran, das als Kernbrennstoff verwendet wird, wird in Minen in Kasachstan, Australien und Kanada abgebaut.

Das Thorium wird in einem unterkritischen Reaktor gespalten und über einen Teilchenbeschleuniger mit Neutronen beschickt. Das bedeutet, dass die Anlage im Gegensatz zu herkömmlichen Reaktoren nicht in der Lage ist, eine Kettenreaktion auszulösen. Sobald der Neutronenfluss unterbrochen wird, schaltet sich der Reaktor sofort ab. Diese Funktion hätte den tödlichen Unfall in Tschernobyl im Jahr 1986 verhindert.

Die neue Technologie mit Protonenbeschleuniger.

Transmutex steht an der Spitze eines weltweiten Zusammenschlusses von erstklassigen Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen, um TMX-Start zu entwickeln, zu testen und zu implementieren. Das Schlüsselelement der Technologie ist der Einsatz eines Protonenbeschleunigers zur Erzeugung einer hochintensiven Neutronenquelle, welche die Transmutation von Thorium in das Uranisotop U233 einleitet. Bei der Umwandlung wird Energie erzeugt, wobei nur eine verschwindend geringe Menge langlebiger radioaktiver Abfälle zurückbleibt. Ein Thoriumreaktor mit Teilchenbeschleuniger bietet zahlreiche Vorteile. Die radioaktive Zerfallszeit von Thorium-Nebenprodukten ist viel kürzer als die von Uran - 300 Jahre statt 300.000. Auch die Menge des gefährlichen Abfalls würde sich erheblich verringern. Es handelt sich hier um ein paar Kilogramm statt Tonnen. Der Thoriumkreislauf hätte auch den Vorteil, dass er die Verbreitung von Atomwaffen verhindert. Der IAEO zufolge ist der Thorium-Brennstoffkreislauf an sich proliferationsresistent, und die Verwendung seiner Nebenprodukte zum Bau einer Atombombe ist "unpraktisch".

Die Transmutex-Anlage könnte auch mit nuklearen Abfällen aus bestehenden Kernkraftwerken betrieben werden. Nach Angaben des Unternehmens ermöglicht der Strom ultraschneller Teilchen eine effiziente Verbrennung des Abfalls und die Erzeugung von Energie. Darüber hinaus könnte ein Teil der kurzlebigen radioaktiven Abfälle in stabile Elemente umgewandelt werden, was technisch als "Transmutation" bezeichnet wird. Dies könnte das Problem der Anhäufung und Lagerung hochradioaktiver Abfälle lösen.

Transmutex hat bereits internationale Partner angezogen. Das russische Unternehmen AKME Engineering, eine Tochtergesellschaft des staatlichen Atomkonzerns Rosatom, führt Gespräche mit Transmutex. Das Argonne National Laboratory, eines der wichtigsten Kernforschungslabors in den USA, arbeitet am Thorium-Brennstoffkreislauf mit, und das Paul-Scherrer-Institut in der Schweiz hilft bei der Entwicklung einer neuen Generation leistungsstarker Zyklotrons.

Weniger Atommüll.

Ein Thoriumreaktor mit Teilchenbeschleuniger hat viele Vorteile. Die radioaktive Zerfallszeit von Thorium-Nebenprodukten ist viel kürzer als die von Uran - 300 Jahre statt 300.000. Auch die Menge des gefährlichen Abfalls würde erheblich reduziert: einige Kilogramm statt Tonnen. Der Thoriumkreislauf hat zudem den Vorteil, dass er die Verbreitung von Atomwaffen verhindert wird. Die Nebenprodukte der Thoriumspaltung können nicht zum Bau einer Atombombe verwendet werden. Zudem kann ein Thoriumreaktor auch mit Atommüll aus bestehenden Kernkraftwerken betrieben werden. Der Strom ultraschneller Teilchen ermöglicht es, den Abfall zu verbrennen und Energie zu erzeugen. Darüber hinaus kann ein Teil der kurzlebigen radioaktiven Abfälle durch die so genannte "Transmutation" (daher der Name des Transmutex-Start-ups) in stabile Elemente umgewandelt werden. Dies könnte das Problem der Anhäufung und Lagerung hochradioaktiver Abfälle lösen.

Zusammenarbeit mit Russland und den USA.

Transmutex will die in der Schweiz und im Ausland entwickelten Technologien nutzen. Gemeinsam mit dem Paul Scherrer Institut - dem führenden Forschungszentrum für Natur- und Ingenieurwissenschaften in der Schweiz - will es einen Teilchenbeschleuniger bauen, der leistungsfähiger ist als die derzeit zur Krebsbehandlung eingesetzten. Das Start-up hat bereits internationale Partner angezogen. Der russische Kernenergiekonzern Rosatom prüft die Möglichkeit, den Reaktor zu entwickeln. Das Argonne National Laboratory, eines der wichtigsten Kernforschungslaboratorien in den Vereinigten Staaten, arbeitet an Thoriumbrennstoff. Alle wesentlichen Elemente für den Bau eines neuen Reaktortyps sind vorhanden. Transmutex will bis Anfang der 2030er Jahre einen Demonstrationsprototyp fertigstellen.

Neue Kernenergie-Technologie für die Schweiz?

Trotz des politischen Stimmungsumschwungs in der Schweiz müssen noch viele Herausforderungen gemeistert werden, bevor ein lebensfähiges Thorium-Kraftwerk in Betrieb gehen kann. Innerhalb eines Jahrzehnts sollte es jedoch möglich sein, eine flexible, modulare Technologie in kleinem Maßstab zu entwickeln, um saubere und sichere Energie zu erzeugen. Das ist auch nötig, um den Bedarf an sauberem Strom für den Antrieb von Autos und die Beheizung von Gebäuden decken zu können. Je nachdem, wie sich der politische Prozess gestaltet, könnte es auch 20 Jahre dauern, bis ein neuer Typ von Kernkraftwerk ans Netz geht.

Angesichts der Klimakrise haben wir aber nicht so viel Zeit. Ein weiteres Problem sind die Kosten und die Rentabilität eines solchen Kraftwerks. Es müsste billiger sein als Solarstrom, der derzeit billiger ist als herkömmlicher Atomstrom. Die Alternative zu neuen Technologien könnte sein, bestehende Kernkraftwerke so lange wie möglich zu nutzen. Auch ehemalige Leiter von Kernenergieregulierungs- und Sicherheitsbehörden in den USA, dem Vereinigten Königreich, Frankreich und Deutschland argumentieren kritisch, dass die Kernenergie nicht als Lösung für die Klimakrise angesehen werden sollte.

Bill Gates und TerraPower.

TerraPower wurde 2008 vom Milliardär und Microsoft-Mitbegründer Bill Gates gegründet. Das Unternehmen hofft, die Kernenergiebranche in den USA zu revolutionieren, um den Klimawandel zu bekämpfen und die Energieunabhängigkeit der USA zu fördern. Mit 67 Jahren ist Bill Gates immer noch sehr beschäftigt, und eines der größten Projekte des ehemaligen CEO und Mitbegründers von Microsoft ist die Neugestaltung der Kernenergie für eine neue Ära. Da die Zukunft der Energieerzeugung durch den Krieg in der Ukraine und die Erwärmung der Welt bedroht ist, treibt Gates die Entwicklung seines Unternehmens TerraPower und seines Atomreaktors Natrium voran. Die Kernenergie wird uns, wenn wir es richtig anstellen, helfen, die Klimaziele zu erreichen. Mit neuer Kernenergie werden die Treibhausgasemissionen los, ohne dass das Elektrizitätssystem viel teurer oder weniger zuverlässig wird. Sie ist nicht wetterabhängig, man kann eine Anlage bauen und die Energiemenge, die aus einer sehr kleinen Anlage kommt, ist gigantisch. Davon ist Bill Gates überzeugt. Er ist zuversichtlich, dass TerraPower einen innovativen Kernreaktor bauen kann, der sicher und praktisch für die Zukunft ist.

Natrium-Reaktor.

Bill Gates setzt damit seine offensichtliche Strategie fort. TerraPower plant ein neues Kernkraftwerk in Kemmerer, auf dem Areal eines stillgelegten Kohlekraftwerkes von American Electric Power (AEP) in Glasgow, West Virginia. Der Bundes-Staat, der lange Zeit eine Vorhut der Kohleenergie war, hat 2021 sein Verbot der Kernenergie aufgehoben. Im November 2021 kündigte Gates an, dass das Demonstrationsprojekt von TerraPower für seinen Natrium-Reaktor in der Kohlestadt Kemmerer gebaut werden soll. Im Rahmen des 4-Milliarden-Dollar-Projekts wird ein Kohlekraftwerk in ein Kernkraftwerk umgewandelt, und die Mitarbeiter der Anlage werden zu Kerntechnikern ausgebildet. Alte Kraftwerke wie das in Kemmerer und Glasgow sind auch deshalb so attraktiv, weil sie bereits an das Stromnetz angeschlossen sind.

Das 2006 gegründete Unternehmen TerraPower setzt einen Natrium-Reaktor ein, der als eine Art Sicherheitsnetz für Wind- und Solarenergie konzipiert ist, wenn der Wind nicht weht oder die Sonne nicht scheint. Natrium ist ein natriumgekühlter schneller Reaktor (SFR), der als Kühlmittel flüssiges Natrium und nicht Wasser (wie moderne Kernkraftwerke) verwendet. Dieses Natrium-Kühlmittel arbeitet bei höheren Temperaturen und niedrigerem Druck, was den Reaktor insgesamt sicherer macht.

Die meisten Kernreaktoren verwenden Wasser zur Kühlung des Systems, aber Wasser ist nicht das beste Mittel, um Wärme zu absorbieren, und es bestehen Druckrisiken im Zusammenhang mit einer Überhitzung, die schließlich zu einer Kernschmelze führen könnte. Dieser neue Reaktor, der 2030 in Betrieb gehen soll, wird mit flüssigem Natrium statt mit Wasser gekühlt. Der Siedepunkt von Natrium ist achtmal höher als der von Wasser, und im Gegensatz zu Wasser muss flüssiges Natrium nicht ständig in das System zurückgepumpt werden. Das Beste an der Konstruktion von Natrium ist, dass sie mit einem Speichersystem für geschmolzenes Salz verbunden ist, das die Wärme aus dem Reaktor abzieht, um die Temperatur des Salzes zu erhöhen, das dann in einem Heißsalzspeicher gelagert wird. Die Netzbetreiber können dann bei Bedarf Energie aus diesen Tanks abrufen, insbesondere in Spitzenzeiten, wenn die grünen Energiequellen nicht mithalten können. Der Natrium-Reaktor wird mit niedrig angereichertem Uran (HALEU) betrieben. Dieser Brennstoff, der zwischen 5 und 20 Prozent angereichert ist (waffenfähiges Uran liegt bei 85 Prozent oder mehr), trägt dazu bei, dass Natrium länger hält und mit weniger Brennstoff mehr Energie erzeugt.

Diese Reaktoren sind zwar eine technische Herausforderung, aber es gibt ein Problem: Russland ist der Hauptlieferant der Welt für das benötigte Uran. Im Jahr 2019 zog sich TerraPower aufgrund der sich verschlechternden Beziehungen zwischen den USA und China während der Trump-Regierung aus einem technischen Demonstrationsprojekt in China zurück. Und im Jahr 2022 kam mit dem Krieg in der Ukraine ein weiteres großes Problem hinzu. Bei der neuen Anlage, die seit 15 Jahren in Arbeit ist, kam es deshalb Ende 2022 zu Verzögerungen, nachdem der Einmarsch Russlands in die Ukraine im Februar desselben Jahres zum Verlust einer speziellen, in Russland hergestellten Brennstoffquelle geführt hatte.

Bereits Mitte Dezember 2022 kündigte TerraPower an, dass sich sein Projekt in Wyoming aufgrund dieses Lieferkettenproblems erheblich verzögern würde. Viele Uranminen und -verarbeitungsfabriken wurden geschlossen, weil man davon ausging, dass Russland als Lieferant erhalten bleiben würde. Amerika muss deshalb alles selber aufbauen, denn es gibt genügend Uran im eigenen Land. Die USA hat auch die Technologie, die Verarbeitung im eigenen Land durchzuführen. Langfristig kann die USA aufgrund des eigenen Uranvorkommens und der Effizienz des Reaktors eine komplett inländische Versorgungskette aufbauen. Gates betont, wie wichtig die Wiedereingliederung älterer Energieindustrien der USA in künftige Energieindustrien sei, um die Gemeinden wiederzubeleben. Es ist deshalb geplant, hunderte von Bauarbeitern und ehemalige Mitarbeiter des Kohlekraftwerks zu beschäftigen, deren Fähigkeiten sich eignen. So können hunderttausende von Haushalten mit Energie zu versorgt werden.

Das US-Energieministerium schätzt, dass bis zum Jahr 2030 40 Tonnen HALEU-Brennstoff benötigt werden, und hat Pläne, die Produktion zu erhöhen, aber bisher haben diese Pläne nicht dazu beigetragen, die Verzögerungen zu verringern, von denen TerraPower betroffen ist, das Millionen in die Stärkung der heimischen HALEU-Produktion investiert hat. Gates versichert, dass diese Probleme nur vorübergehend seien. Obwohl Bill Gates seine nuklearen Ambitionen unbedingt an die Ostküste verlagern möchte, liegt alles auf Eis, bis der Demonstrationsreaktor in Wyoming 2028 in Betrieb ist. Aber wenn alles nach Plan läuft, könnte die Zukunft der US-Energie sehr wohl aus den Überresten ihres kohlebefeuerten Vorgängers sprießen.

Höhere Sicherheit und weniger Abfall.

Bis heute wurden jedoch alle Bereiche gelöst, in denen es Probleme mit der Sicherheit gab. Und mit dem neuen Reaktor gibt es dramatisch weniger Abfall. Die Regulierungsbehörde in den Vereinigten Staaten sei die beste der Welt ist, und sie macht einen sehr guten Job. Teil des Prozesses bis zum Jahr 2030 ist eine sehr detaillierte Überprüfung mit der Sicherheitskommission, um festzustellen, dass diese neue Technologie viel sicherer ist als alles, was vorher da war.

Deutsch-kanadisches Nuklear-Startup Dual Fluid sammelt Millionen an Startkapital.

Das deutsch-kanadische Nuklear-Startup Dual Fluid, gegründet im Januar 2021, hat seine erste Investitionsrunde erfolgreich abgeschlossen. Die Runde wurde wie geplant vollständig gezeichnet. Private Investoren brachten fast sieben Millionen kanadische Dollar auf.

Mit diesen Finanzmitteln plant das Nuklear-Startup, sein Personal aufzustocken und ein eigenes Gebäude zu bauen, um die Entwicklung des neuartigen Dual-Fluid-Reaktors zur Serienreife zu bringen. Dazu gehört der Aufbau von Laborkapazitäten sowie eine Zusammenarbeit mit renommierten Forschungsinstituten, um eine erste Sicherheitsanalyse nach internationalen Regulierungsstandards zu erstellen. In diesem Zusammenhang werden sehr selten auftretende Betriebszustände mit Hilfe mathematischer Modelle detailliert untersucht. Die Ergebnisse werden in das anstehende Genehmigungsverfahren einfließen.

Diese physikalischen Simulationsrechnungen haben gezeigt, dass der Zweistoffreaktor machbar und inhärent sicher ist. Jetzt wird das Genehmigungsverfahren vorzubereitet um danach mit den praktischen Arbeiten zu beginnen. Teil des Gesamtkonzepts ist eine nukleare Wiederaufbereitungsanlage, die den Atommüll effizient nach Sorten trennen kann. In Kombination mit dem Dual-Fluid-Reaktor wird damit ein geologisches Endlager überflüssig. Die nächste Investitionsrunde soll in eineinhalb bis zwei Jahren stattfinden und sich auch an institutionelle Anleger richten.

Dual Fluid wird als ein inhärent sicherer Kernreaktor beschrieben, der zehnmal effizienter ist als die heutigen Druckwasserreaktoren. Er ist weltweit patentrechtlich geschützt. Als schneller Reaktor kann der Dual Fluid-Reaktor jedes spaltbare Material verwenden: Uran, Thorium oder aufbereiteten Atommüll. Die verbleibenden Spaltprodukte zerfallen bereits nach wenigen hundert Jahren. Aufgrund seiner hohen Betriebstemperaturen kann ein größeres Dual-Fluid-Kraftwerk synthetische Brennstoffe zu wettbewerbsfähigen Preisen herstellen.

Der Dual-Fluid-Reaktor (DFR) ist ein Reaktorkonzept eines privaten deutschen Forschungsinstituts, des Instituts für Festkörper-Kernphysik. Er verbindet die Eigenschaften eines Salzschmelzenreaktors mit denen eines flüssigmetallgekühlten Reaktors und soll als solcher die Kriterien für Reaktoren des Internationalen Forums Generation IV erfüllen. Der Brennstoff ist eine geschmolzene Lösung von Aktinidensalzen, einer Gruppe, zu der Uran, Thorium und Plutonium gehören, während die Kühlung durch geschmolzenes Blei in einem separaten Kreislauf erfolgt. Aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit des geschmolzenen Metalls ist der DFR ein inhärent sicherer Reaktor - die Nachzerfallswärme kann passiv abgeführt werden.

Wenn der Reaktor wie vorgesehen funktioniert, könnte das U-238 eines abgebrannten Brennelements - mit einem Gewicht von etwa 1 Tonne - vollständig in Cl-Salz aufgelöst werden, einschließlich der problematischen langlebigen transuranischen Anteile. Die vollständige Aufzucht und Spaltung könnte einen thermischen DFR mit einer Leistung von 1 GW für etwa 2,5 Jahre betreiben. Danach wäre das Element vollständig in Spaltprodukte umgewandelt, und die Notwendigkeit der Lagerung in einem Endlager für nukleare Abfälle würde sich von 1 Million auf etwa 300 Jahre verringern.

Fazit.

2 Jahre früher als angekündigt, wird nun der erste Thorium-Reaktor der Welt in China hochgefahren. Thorium weist extrem niedrige Kosten von etwa 250.000 CHF pro Tonne oder 0,029 CHF/elektrische MWh auf. Im Vergleich zu Uran mit 10 CHF/elektrischer MWh ist Thorium etwa 350-mal günstiger.

Es gibt weltweit aktuell verschiedene neue und vielversprechende technologische Ansätze, um die Kernenergie auf den nächsten Level zu bringen. Wenn dies den einzelnen Unternehmen gelingt, die gesetzlichen Rahmenbedingungen geschaffen werden und die Energiepreise attraktiv sind, dann wird Atomenergie schon bald wieder ein grosses Thema werden. Das erreichen der Klimaziele wird dadurch bestimmt nicht negativ beeinträchtigt. Aber die grosse Frage ist, ob die Zeit für die Entwicklung und Markteinführung reicht, um die CO2 Reduktion noch rechtzeitig positiv zu beeinflussen.