Renaissance der Kernkraft in den USA
Einst war die USA ein globaler Vorreiter in der Kernkraft. Generation I und II Reaktoren wurden hier entwickelt. Diese Designs bilden die Basis für einen Großteil der heutigen Atomflotte. In den 1970er Jahren jedoch änderte sich die amerikanische Kost. Die zivile Nuklearpolitik erlebte einen tiefgreifenden Wandel. Die Programme zur Wiederaufbereitung von Kernbrennstoffen und zur Entwicklung schneller Brüter wurden eingestellt. Der Einfluss der Umweltbewegung wuchs. Sie stellte sich weitgehend gegen die Kernenergie. Der Vorfall in Three Mile Island 1979 führte zu einem Vertrauensverlust der Öffentlichkeit.
Gesetzgebung und Sicherheitsüberprüfungen
Die Energy Reorganization Act von 1974 wurde verabschiedet. Nach dem Zwischenfall in Three Mile Island folgte die Kemeny-Kommission. Diese sollte die Ereignisse aufarbeiten. Die Kontrolle über das zivile Nuklearprogramm wechselte zur neu gegründeten Nuclear Regulatory Commission (NRC). Der Fokus lag auf der Sicherheit, nicht auf der Förderung der Nuklearentwicklung. Die Kombination aus komplexen Vorschriften, langen Genehmigungsfristen, hohen Kosten und rechtlichen Herausforderungen verzögerte neue Projekte.
Infolgedessen wurden Jahrzehnte lang keine neuen Reaktoren in den USA gebaut. Die letzte Genehmigung für einen neuen Reaktor gab es vor roughly zehn Jahren.
Ein neuer Ansatz für die Kernenergie
Das US-Regierungsprogramm will den Nuklearsektor nun mit einem effizienteren Genehmigungsverfahren wiederbeleben. Das Ziel: Den Bau neuer Anlagen zu fördern, während die Sicherheitsstandards gewahrt bleiben.
Ein wichtiger Schritt ist das Natrium-Demonstrationsprojekt für das Kemmerer Power Station Unit 1 in Wyoming. Entwickelt wird das Kraftwerk von US SFR Owner, LLC, einer Spezialgesellschaft von TerraPower. Das Unternehmen beteiligt sich am Advanced Reactor Demonstration Program (ARDP) des US-Energieministeriums. Der Bau der nicht-kerntechnischen Komponenten läuft bereits seit 2024. Mit der Genehmigung der NRC kann nun auch mit den nuklearen Teilen des Projekts begonnen werden.
Fortschritt mit Gen IV Reaktoren
Natrium, ein Gen IV-Reaktor, hat das Potenzial, den Status quo herauszufordern. Er ist der erste nicht-leichte Wasserreaktor, der seit den 1980er Jahren in den USA gebaut wird. Das Projekt hat sich in einem ungewöhnlich schnellen Tempo entwickelt. Die technische Überprüfung wurde in weniger als 18 Monaten abgeschlossen. Die formelle Antragstellung fand im Mai 2024 statt. Die Sicherheitsbewertung folgte im Dezember 2025 und die Umweltbewertung wurde im Oktober abgeschlossen.
Dennoch ist die Genehmigung für den Bau nur der erste Schritt. Nach Fertigstellung muss der Betreiber einen separaten Betriebserlaubnisantrag stellen, bevor energie erzeugt werden kann.
Innovative Technologien und Sicherheitsvorteile
Der Natrium-Reaktor stellt einen bedeutenden Fortschritt gegenüber herkömmlichen Entwürfen dar. Es handelt sich um einen schnellen Neutronenreaktor. Neutronen werden nicht durch Moderatorien wie Wasser oder Graphit abgebremst. Stattdessen bleiben sie energetisch hoch. Das erfordert eine Anreicherung des Brennstoffs auf bis zu 19,75 %, gegenüber etwa 5 % bei typischen Leichtwasserreaktoren.
Das Wasser wird durch flüssiges Natrium ersetzt. Dieses schmilzt bei ca. 880 °C. Natrium ist für Neutronen transparent. Es zirkuliert um den Brennstoff bei annähernd atmosphärischem Druck. So entfällt der Bedarf an massiven Hochdruckcontainmentbehältern, die in herkömmlichen Reaktoren erforderlich sind.
Überlegene Effizienz und Flexibilität
Diese Anordnung ermöglicht höhere Betriebstemperaturen. Die thermische Effizienz verbessert sich auf etwa 41 %. Herkömmliche Reaktoren erreichen in etwa 31 %. Außerdem ermöglicht sie eine vollständigere Brennstoffnutzung. Das könnte bedeuten, dass bestimmte Arten von Atommüll als Brennstoff verwendet werden könnten.
TerraPower betont, dass es auch Sicherheitsvorteile gäbe. Flüssiges Natrium kann natürlicherweise im System zirkulieren. Selbst ohne Pumpen bleibt die passive Kühlung gewährleistet. Steigt die Temperatur im Reaktorkern, dehnt sich der Brennstoff aus. Das reduziert automatisch die Reaktionsrate.
Das einzigartige Layout der Anlage
Ein weiteres bemerkenswertes Merkmal ist das Layout der Anlage. Der Reaktor ist vom Stromerzeugungssystem getrennt. Die Wärme wird über einen sekundären Natriumkreis zu Zwischenspeichern übertragen. Diese geben dann Energie an einen Schmelzsalz-Kreis ab. Dieser ist mit thermischen Speichertanks verbunden.
Diese Schmelzsalztanks fungieren als Energiespeicher. Während der Reaktor konstant 840 MWt erzeugt, kann die gespeicherte Wärme je nach Bedarf an Dampfturbinen abgegeben werden. Diese Flexibilität könnte helfen, die Stromnetze zu stabilisieren. Besonders wichtig ist das in Zeiten zunehmender erneuerbarer Energien.
Ein historischer Schritt für die USA
„Dies ist ein historischer Schritt für die fortschrittliche Kernenergie in den USA. Er zeigt unser Engagement für zeitgemäße und vorhersehbare Entscheidungen, die auf einem strengen, unabhängigen Sicherheitsüberprüfungsprozess beruhen“, erklärte NRC-Vorsitzender Ho Nieh.
Weitere Details zur Genehmigung können im offiziellen NRC-Dokument nachgelesen werden.