Ein Atomkraftwerk von der Größe eines Wohnzimmers – das klingt unvorstellbar, wenn man an die Betonkuppeln heutiger Kernkraftwerke denkt. Doch es ist möglich. BWX Technologies aus dem US-Bundesstaat Virginia hat mit der Montage eines solchen Reaktors begonnen. In drei Jahren soll der sogenannte Pele-Mikroreaktor Strom erzeugen. Dabei handelt es sich um einen Demonstrator, einen voll funktionsfähigen Reaktor, der zunächst erprobt wird, bevor die Serienfertigung beginnt.
Die Planung für das Projekt startete 2016, und 2020 erfolgte die Auftragsvergabe durch das US-Verteidigungsministerium. Der gesamte Reaktor passt in vier Standard-Container von jeweils sechs Meter Länge. Dadurch kann er per Straße, Schiene, Schiff oder Flugzeug transportiert werden. Innerhalb von 72 Stunden ist er vor Ort aufbaubar und betriebsbereit.
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Reaktor für Stützpunkte und Katastrophenfälle
Der Reaktor ist für die Versorgung von Militärstützpunkten gedacht. Pele liefert ein bis fünf Megawatt elektrische Leistung (MWe) und kann drei Jahre ohne Nachfüllen betrieben werden. Obwohl für militärische Zwecke entwickelt, sind zahlreiche zivile Anwendungen denkbar. Er könnte in Katastrophenfällen eingesetzt werden oder abgelegene Forschungsstationen und Siedlungen mit Strom versorgen. Für Städte reicht seine Leistung jedoch nicht aus. Im militärischen Bereich steigt der Strombedarf stark, bedingt durch den zunehmenden Einsatz von rechenintensiven KI-Anwendungen, die Verbreitung akkubetriebener Systeme und den Einsatz von Laserwaffen.
Pele wird mit Uran betrieben und ist ein Hochtemperatur-Gasreaktor (HTGR), der mit TRISO-Kernbrennstoff (TRIstructural-ISOtropic) arbeitet. TRISO besteht aus angereichertem Uran, umhüllt von mehreren Schichten aus Kohlenstoff und Siliziumkarbid, was ihn besonders widerstandsfähig und sicher macht. Pele gilt als der erste Reaktor der vierten Generation in den USA. An der Entwicklung sind der Triebwerkshersteller Rolls-Royce und Northrop Grumman beteiligt, unterstützt durch das Idaho National Laboratory.
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Boom von Kleinreaktoren
Aufgrund seiner geringen Leistung zählt Pele zu den Mikroreaktoren. Weltweit wird in vielen Ländern an kleinen Reaktoren geforscht. Kommerziell interessanter sind jedoch die größeren Small Modular Reactors (SMRs) mit einer Leistung von unter 300 MWe. Allen diesen Reaktoren ist der modulare Aufbau gemein: Sie werden nicht auf Baustellen errichtet, sondern in Fabriken in Serie hergestellt. Die Module können zum Einsatzort transportiert und dort zusammengebaut werden, während größere Wartungsarbeiten des Reaktorkerns beim Hersteller durchgeführt werden. Die Idee ist nicht völlig neu. Schon in den 1960er Jahren wurden kleine Kraftwerke für atomgetriebene Schiffe und U-Boote gebaut, allerdings nutzen moderne SMRs fortschrittlichere Technologien. In den USA gibt es mehrere Projekte, darunter TerraPower, einen von Bill Gates finanzierten Natrium-Reaktor, dessen Demonstrator 2030 den Betrieb aufnehmen soll.
Besonders interessant ist der TMSR-LF1 aus China, ein Thorium-basierter Salzschmelzreaktor, der sich bereits im Testbetrieb befindet, mit dem Ziel, Abfallmengen zu reduzieren. In Deutschland lief 1964 das atomgetriebene Schiff Otto Hahn vom Stapel, das weltweit dritte zivile Nuklearschiff. Kommerziell setzten sich Nuklearschiffe nicht durch, und die Otto Hahn wurde 1978/79 stillgelegt. Derzeit spielt Deutschland keine Rolle in der Entwicklung von Kernreaktoren. Allerdings gibt es mittlerweile Diskussionen über eine Wiederbelebung der Kernenergie.
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