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Natrium-Reaktor Bill Gates will das Klima retten und Hunderte von Mini-Atomkraftwerken bauen

Die Anlage wurde unter Kostengesichtspunkten entwickelt.
Die Anlage wurde unter Kostengesichtspunkten entwickelt.
© PR
In Europa haben Kernkraftwerke ein Image-Problem. Unbestritten ist, dass sie Energie ohne CO2-Emissionen bereitstellen. Bill Gates neuer Reaktor "Natrium" ist als Ergänzungsmodul im Verbund mit Solar- und Windenergieanlagen gedacht. Bis 2050 sollen Hunderte davon gebaut werden.

Klimawandel und Kernkraft an dieser Frage scheiden sich die Geister. Deutschland unter Kanzlerin Merkel probiert in der Energiewende einen doppelten Salto – weg von fossilen Brennstoffen und noch schneller weg vom Atomstrom. Andere Länder halten es für aussichtsreicher auf einen Mix von Kernkraft und regenerativen Energien zu setzen, um den CO2-Ausstoß auf null zu senken.

Aber nicht nur Großbritannien, Russland, Frankreich und China gehören der Pro-Krenkraftfraktion an. Auch Super-Milliardär Bill Gates will die umstrittene Energie rehabilitieren. Er entwickelt einen Mini-Reaktor namens Natrium. Tatsächlich gibt es in Atomkraftwerken gemessen an pro Terawatt gelieferter Energie weit weniger Störfälle als in anderen Kraftwerken, dafür können die Folgen auch schwerwiegender sein ("Wie neue Atomkraftwerke den Klimawandel stoppen wollen").

In wenigen Jahren in Betrieb

Bill Gates Firma TerraPower und GE Hitachi Nuclear Energy, wollen einen "kostengünstigen, schnellen Natriumreaktor mit einem Salzschmelzen-Energiespeichersystem" bauen. Dafür gab es einen Zuschuss des US-Energieministeriums in Höhe von 80 Millionen US-Dollar. Geplant ist, die "Natrium" genannten Kraftwerke noch in diesem Jahrzehnt in den USA auf den Markt zu bringen, so Chris Levesque, Präsident und CEO von TerraPower. Die erste Anlage ist ein Demonstrator und soll Mitte bis Ende der 2020er-Jahre betriebsbereit und an das Stromnetz angeschlossen sein.

Wenn das Projekt erfolgreich ist, sollen die Anlagen in den Vereinigten Staaten und im Ausland gebaut werden, sagte Levesque. Bis 2050 "würden wir Hunderte dieser Reaktoren auf der ganzen Welt sehen, die verschiedene Energiebedürfnisse lösen", so Levesque. Die 345-Megawatt-Anlagen werden mit flüssigem Natrium gekühlt werden und jeweils etwa eine Milliarde Dollar kosten.

Die Besonderheit: Der Neutronenreaktor wird nicht mit Wasser, sondern mit Natrium gekühlt. Das ist keine neue Idee. Natrium eignet sich als Kühl- bzw. Transportmittel, weil es in einem Temperaturbereich von fast 800 Grad flüssig bleibt. Weiterer Vorteile des Natriums sind die Wärmeleitfähigkeit, und dass es nicht die Leitungen korrodiert. Weniger schön ist, dass Natrium auf keinen Fall mit Wasser in Kontakt kommen darf.

Relativ hoch angereichertes Uran 

Der Reaktor wird HALEU-Uran als Brennstoff verwenden. Es wird auf einen U-235-Gehalt zwischen 5 und 20 Prozent angereichert. Der Brennstoff wird aus der Wiederaufbereitung von Brennelementen hergestellt. Der hohe Grad der Anreicherung macht es möglich, sehr viele kleinere Reaktoren zu bauen.

Die Anlage ist so aufgebaut, dass Steuerstäbe des Reaktors bei einem Stromausfall nur von der Schwerkraft in Position gebracht werden und dann die Reaktion herunterfahren. Aus dem Reaktor wird die Wärme mit dem Natrium abgeleitet und ein thermisches Salzschmelzen-Speichersystem betrieben. Dies wiederum erhitzt Wasser. Am Ende erzeugen dann Dampfturbinen den Strom. Die Demonstrationsanlage soll eine Stadt mit etwa 225.000 Haushalte versorgen können.

Reaktor mit Mega-Batterie

Durch den Salzschmelzen-Energiespeicher besitzt der Reaktor eine ungeheure große "Batterie", in der Strom zwischengespeichert wird. So soll eine wirtschaftliche vertretbare Lösung für die Schwankungen bei den natürlichen Energiequellen gefunden werden. Natrium ist als Ergänzung zu natürlichen Energiequellen geplant. Natrium speichert die Reaktorleistung in Tanks mit geschmolzenem Salz an den Tagen, an denen das Netz gut mit Sonnen- und Windenergie versorgt ist. Der Atomstrom kann dann genutzt werden, wenn der natürliche Strom schwächer fließt. Durch die Speicherkapazität kann der Reaktor selbst ohne Schwankungen arbeiten. Die Salztanks sollen fast eine Gigawattstunde zusätzlicher Energie auf Abruf halten.

Heute werden Reaktoren noch immer nach den modernisierten Designs der 1960er und 1970er-Jahre gebaut. Auch der chinesische CAP 1400 ("Dieser Atomreaktor soll China klimaneutral machen)" ist so eine Weiterentwicklung. Dieser Reaktor gehört zu einer neuen Generation. Die Anlagen sollen sehr viel kleiner und sicherer werden. Und billiger Strom herstellen können. In Großbritannien werden einen ganz Reihe von Mini-Kernkraftwerken errichtet. Sie sollen am Band zusammengebaut werden und basieren auf den Kenntnissen des Baus von Atomreaktoren für die Marine. Und auch Rosatom aus Russland arbeitet an solchen Mini-Anlagen. Auch große Teile des Natrium-Reaktors sollen nach Industriestandards gebaut werden. Die Konzeption wurde nach Kostengesichtspunkten optimiert.

Mini-Windkraftwerk

Sehen Sie im Video: Mini-Windkraftanlage – Energiegewinnung schon bei kleinsten Luftbewegungen.

Bill Gates hatte ursprünglich gehofft, mit der staatlichen China National Nuclear Corp. eine experimentelle Nuklearanlage in der Nähe von Peking zu bauen. Aber letztes Jahr war TerraPower gezwungen, neue Partner zu suchen, nachdem die Trump-Regierung Atomgeschäfte mit China eingeschränkt hatte.

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