USA: Aus für SMR-Vorzeigeprojekt

Bis eben galt der Small Modular Reactor der US-Amerikanischen Firma NuScale Power Corp. (NuScale) noch als das Vorzeigeprojekt der Atomindustrie. Klein, modular, am Fließband gefertigt, sollte er bereits 2029 in den Betrieb gehen. Im Januar 2024 sollte der Antrag auf eine Bau- und Betriebserlaubnis für die erste Anlage in Idaho eingereicht werden. Zwei Monate vorher, am 8. November 2023, gab NuScale bekannt, das Projekt aufgegeben zu haben.

By NuScale - Provided directly by NuScale, CC BY-SA 3.0, wikimedia

Wie so oft im Atombereich war es wieder einmal die Kostenexplosion, die diesem Projekt ein Ende gesetzt hat. Ursprünglich wurden für das Projekt in Idaho 5,3 Milliarden US-Dollar veranschlagt. Inzwischen sind die Kostenschätzungen auf 9,3 Milliarden Dollar angestiegen. Der Preis für eine Megawattstunde Strom stieg so von 55 Dollar auf 89 Dollar. Nicht mit einberechnet sind dabei vier Milliarden US-Dollar, die NuScale für die Entwicklung seines Modellprojektes von der US-Regierung erhalten hatte. Ohne sie wären Bau und Stromkosten noch deutlich teurer geworden. [1]

Die Firma NuScale

"Das Unternehmen NuScale Power LLC wurde 2007 aus dem Forschungsprojekt an der Oregon State University, ausgegründet. Bis zu dem Zeitpunkt wurde das Projekt aus staatlichen Mitteln von der Nuclear Energy Research Initiative des US-Energieministeriums finanziert. Danach erfolgte die Finanzierung teilweise mit privaten Mitteln (Industrie, unter anderem auch mit Risikokapital). [2] Die Firma hat keine Erfahrungen mit der Technologie von Atomkraftwerken und hat bisher noch nie einen funktionierenden Atomreaktor produziert. [3]

Das Konzept für den SMR von NuScale Power

Für den Begriff Small Modular Reactor (SMR) gibt es keine einheitliche Definition. Darunter versteht man sowohl Leichtwasserreaktoren mit modularem Aufbau und kleiner Leistung als auch völlig andere Reaktorkonzepte wie Flüssigsalzreaktoren, Hochtemperaturreaktoren oder Schnelle Reaktoren. NuScale hat ein modulares Konzept mit kleinen Leichtwasserreaktoren entwickelt. Ein einzelnes Modul sollte eine Leistung von 77 MW haben und in einem Kraftwerk sollten vier, sechs oder 12 Module zusammengeschaltet werden können. Betrieben werden sollten die Reaktoren mit maximal 5% angereichertem Uran in 37 Brennelementen pro Reaktor. [4] Ein teilweiser Einsatz von MOX-Brennelementen wäre ebenfalls möglich. [3] Die Reaktoren sollten in einer Fabrik seriell gefertigt und dann an den Einsatzort transportiert und dort nur noch installiert werden.

Der Entwicklungs-, Genehmigungs- und Auftragsstand

Im August 2020 hatte NuScale Power eine wichtige Genehmigungshürde für die Serienproduktion genommen und von der US-amerikanischen Nuklearaufsichtsbehörde (Nuclear Regulatory Commission, NRC) die Designgenehmigung erhalten. Gleichzeitig lief der Prälizensierungsprozess in Kanada. Die US-amerikanische und die kanadische Aufsichtsbehörde hatten sich 2019 auf eine Beschleunigung der Prüfung und der Genehmigung der NuScale-Technik in Kanada geeinigt. Die endgültige Zustimmung für das NuScale Design wurde im Januar 2023 veröffentlicht. Damit war NuScale bei dem Rennen um die technologische Vorreiterrolle auf dem Gebiet der SMA auf der Spitzenposition. [3]

Allerdings wurden wichtige Themen im Rahmen der Lizensierung des Designs noch ausgespart, wie die Abschirmwand in einigen Regionen des Reaktors, mögliche Leckagen im Containment und die Strukturintegrität der Dampferzeugerrohre unter bestimmten Bedingungen. Diese Fragen sollten erst im Rahmen der Bau- und Betriebsbewilligung (Combined Construction and Operating Licence, COL) untersucht werden. [3]

Das erste COL-Gesuch war für Januar 2024 geplant für das sogenannte "Carbon Free Power Project (CFPP)" in Idaho. Das öffentliche Energiekonsortium Utah Associated Municipal Power Systems (Uamps) hatte 2015 das CFPP ins Leben gerufen, um die erste SMR-Anlage des Landes zu entwickeln, zu besitzen und zu betreiben. Vorgesehen war, bei NuSCale sechs Module zu bestellen und die Reaktoren am Standort des Idaho National Laboratory zu betreiben. [5] Die Bauzeit für einen NuScale Reaktor wurde mit 36 Monaten projektiert, der erste sollte 2029 in Betrieb gehen. [3] 

Auch Rumänien hatte sich an dem SMR interessiert gezeigt. Im Juni 2022 unterzeichneten NuScale und die staatliche rumänische Societatea Nationala Nuclearelectrica eine Absichtserklärung für die Durchführung von technischen Studien, technischen Überprüfungen sowie Lizenzierungs- und Genehmigungsaktivitäten um den ersten NuScale SMR in Rumänien zu errichten. [6] Weitere Abkommen gibt es mit Estland [3], der Ukraine, Kanada, Tschechien, Jordanien und Bulgarien. [2]

Zu teuer, zu gefährlich, zuviel Atommüll

Schon ein Jahr zuvor hatte der Energie-Thinktank Institute for Energy Economics and Financial Analysis kritisiert, der Reaktor von NuScale sei für die Energiewende „zu spät, zu teuer, zu riskant und zu unsicher“. Solarenergie plus Energiespeicher sei mit 45 Dollar pro Megawattstunde viel billiger – und werde immer preiswerter. Folgerichtig setzt der Projektpartner in Idaho jetzt auch auf den Ausbau von Windenergie, Solarkraftwerken und Batterien. [1]

Abgesehen von den sicherheitsrelevanten Themen, die erst im Zuge des Genehmigungsverfahrens für den Bau und den Betrieb der Anlage geklärt werden sollten (s.o.), besteht bei dem Einsatz kleiner Reaktoren das Problem der massenhaften Anzahl der zu bauenden Reaktoren wenn sie einen relevanten Teil der Stromversorgung übernehmen sollen [2]. Das wären gegebenenfalls einige tausend Standorten mit erhöhten Sicherheitsanforderungen und einer Vervielfachung nuklearer Ziele.

"Und auch andere versprochene Vorteile der Technik, etwa weniger Atommüll, materialisieren sich bisher nicht. Eine Studie im Fachmagazin „Proceedings of the National Academy of Sciences“, geleitet von Forschern der Stanford-Universität, erwartet sogar das krasse Gegenteil: „Unsere Ergebnisse zeigen, dass die meisten kleinen modularen Reaktorkonzepte das Volumen der zu entsorgenden nuklearen Abfälle um einen Faktor von 2 bis 30 (…) erhöhen werden“, schreiben die Forscher. Ein Grund dafür sei, dass die kleineren Reaktoren mehr Neutronen freisetzten, die dann etwa Stahlteile radioaktiv kontaminierten." [1]

Quellen

[1] Wirtschaftswoche (Andreas Menn): Tiefschlag für die Nuklearindustrie. 15.11.2023

[2] Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung (BaSE): Sicherheitstechnische Analyse und Risikobewertung einer Anwendung von SMR-Konzepten (Small Modular Reactors), Berlin März 2021

[3] enco: Analyse von Konzepten von Small Modular Reactors (SMR). Stand 2022 

[4] nuscalepower.com: VOYGR-SMR-Plants, abgerufen 28.11.2023

[5] Nuklearforum Schweiz: NuScale plant, COL-Gesuch für SMR 2024 einzureichen. 17.02.2022

[6] Nuklearforum Schweiz: Rumänien: Vertrag für SMR-Arbeiten. 09.01.2023