Warum wassergekühlte SMRs den neuen nuklearen Wettbewerb gewinnen werden

Wenn die Kernkraft eine Zukunft hat, wird sie wahrscheinlich klein, modular und wassergekühlt sein, so ein Experte mit globaler Referenz in der Kernforschung.

„Es gibt jetzt viele Technologien – 50 verschiedene Modelle auf der ganzen Welt. Sobald einer von ihnen in eine finanziell tragfähige Gleichung gerät, wird das den gesamten Markt erobern“, sagte Alfredo Caro, Forschungsprofessor an der George Washington University, „und ich denke, dass dies mit wassergekühlten kleinen Reaktoren passieren wird.“

Das wirtschaftliche Vorteilen von kleinen modularen Reaktoren (SMRs) werden oft zitiert: Fabrikgefertigt und an die Installationsorte geliefert, können sie die regulatorischen Labyrinthe, Kostenüberschreitungen und Bauverzögerungen vermeiden, die traditionelle Reaktorprojekte plagen.

Zu den 50 in Entwicklung befindlichen Designs und Konzepten gehören Modelle, die mit Natrium, Blei, Gas oder geschmolzenem Salz gekühlt werden, aber Caro glaubt, dass wassergekühlte SMRs einen zusätzlichen Vorteil haben werden: die Lehren aus der Geschichte.

"Warum? Denn es gibt ungefähr 20,000 Reaktorjahre Betriebserfahrung mit wassergekühlten Reaktoren und dem Brennstoff für diese Reaktoren“, sagte er am Mittwoch in a Vortrag veranstaltet vom Sicherheits- und Nachhaltigkeitsforum.

„Es wäre sehr schwierig, etwas natriumgekühltes, bleigekühltes, brennstoffähnliches, kugelförmiges, wirtschaftlich konkurrenzfähiges gegenüber der traditionellen Technologie herauszubringen, also denke ich, dass wir irgendwann alle verfügbaren Designs sehen werden, die wassergekühlt sind, sie eine Nische haben“, sagt er.

„Ich persönlich glaube, dass das passieren wird. Es wird viele kleine Reaktoren geben, wassergekühlt. Also dieselbe Technologie, die heute so stark dominiert, mit nur drei Unfällen in der gesamten 60-jährigen Geschichte.“

Die drei Unfälle, auf die Caro sich bezieht, sind die drei großen Unfälle, die das Wachstum der Atomindustrie lahmgelegt haben: Three Mile Island im Jahr 1979, Tschernobyl im Jahr 1986 und Fukushima im Jahr 2011.

Die Union of Concerned Scientists zählt sieben „schwerwiegende“ Unfälle, zusätzlich zu den oben genannten: eine teilweise Kernschmelze in Michigan im Jahr 1966, eine Explosion in Idaho im Jahr 1961, eine teilweise Kernschmelze in Los Angeles im Jahr 1959 und ein Brand in Cumbria, Vereinigtes Königreich im Jahr 1957.

Trotzdem rangiert die Kernenergie in der Nähe der Sterblichkeitsrate für Solar- und Windenergie weit unter Kohle, Öl und Gas, in Todesfällen pro erzeugter Terawattstunde Strom.

„Kernenergie ist bei weitem die sicherste Art, Strom zu erzeugen“, sagte Caro, obwohl seine Einschätzung Sonne und Wind nicht einschloss. „Allerdings ist die Risikowahrnehmung subjektiv.“

Ein größeres Hindernis seien die Kosten, sagte er: „Im Durchschnitt ist es teurer als jede andere Quelle.“

Steuerzahler in Großbritannien zahlen das Dreifache des durchschnittlichen Strompreises für 35 Jahre, um die Baukosten zu decken Hinkley Punkt C Kernkraftwerk, das schätzungsweise 11 Jahre hinter dem Zeitplan zurückbleibt.

„Es ist eindeutig sehr schwierig, die Investition zu rechtfertigen“, sagte Caro.

Der neueste Reaktor, der online geht, Olkiluoto 3 in Finnland dauerte der Bau 17 Jahre. „Bei einer Bauzeit von 17 Jahren kann es keine wirtschaftliche Gleichung geben, die für den Investor günstig abschließt.“

Dies sind die Herausforderungen, für die SMRs entwickelt wurden.

„Die Geschichte sagt uns, dass in den 60er und 70er Jahren, als die aktuelle Nukleartechnologie entwickelt wurde, alle Optionen der Generation IV getestet wurden und der wassergekühlte Reaktor als Sieger hervorging, weil er der billigste war. Sobald Sie eine Technologie haben, die den wirtschaftlichen Wettbewerb gewinnt, kann sie nichts mehr aufhalten. Heute denke ich, dass alle kommerziellen Reaktoren wassergekühlt sind. Ich denke, dasselbe wird mit dem kleinen modularen Reaktor passieren.“

Caro hat das Atomic Center und das Balseiro Institute in Argentinien geleitet und für viele andere Programme gearbeitet, darunter das European Fusion Program am Paul Scherrer Institute in der Schweiz, das Fusion Program am Lawrence Livermore National Laboratory und das Team Science of Nuclear Materials and Fuels im Los Alamos National Laboratory. Er diente auch als Programmdirektor für die National Science Foundation.