SMR = Small Modular Reactors, Kleine Modulare Reaktoren
Atomkraftwerke sind teuer und haben enorm lange Errichtungszeiten. Das ist das Problem, das die sterbende Atomindustrie nun lösen will, um im Kampf gegen den Klimawandel ein großes Stück der Fördergelder für sich zu lukrieren und damit doch noch einen zweiten Frühling zu erleben. Dabei wird zwar geflissentlich übersehen, dass die Hauptprobleme der Kernenergie wohl ihr ungelöstes Abfallproblem, die endlichen Uranressourcen und das enorme Katastrophenpotenzial sind. Die Wirtschaftlichkeit ist das Argument, das nicht nur bei Bill Gates, sondern auch bei Boris Johnson und beim neuen amerikanischen Präsidenten Biden genauso wie bei seinem Vorgänger Trump und dessen Vorgänger Obama den gewünschten Pawlow‘schen Reflex auslöst.
Was versprechen nun SMRs?
Zuerst, sie versprechen, wie meist Lösungen für die Klimakrise. Warum das nicht der Fall ist, hat die WUA in einem Beitrag zu "Kernenergie und Klimakrise" behandelt.
SMR sollen das alte Versprechen der Kernenergie nach Serienproduktion erfüllen und somit die Kosten reduzieren. Gleichzeitig sollen sie kleiner sein. Sicherer sollen sie auch sein, auch wenn das, angesichts der einschlägigen Aussagen über die unglaubliche Sicherheit der jeweils gerade nicht havarierten AKW, überhaupt nicht möglich ist.
SMR sind grundsätzlich kein neues Konzept, sondern beflügeln bereits seit den 1950-er Jahren die Phantasie von Ingenieuren und Politikern. Mit einer Leistung von weniger als 300 MW thermischer Leistung, welche weniger als 100 MW elektrischer Leistung entspricht, bewegt man sich am ganz unteren Ende der üblichen Größen kalorischer Kraftwerke. Aktuell in Planung befindliche SMR sind noch darunter - bei rund 20 MW elektrischer Leistung. Unschwer erkennbar, kommen die Hoffnungen der 1950-er wieder. Sie unterscheiden sich von den gegenwärtigen Versprechungen, nur in Details, welche dem Zeitgeist geschuldet sind. Achtung Sarkasmus: Gerade etwas zu groß für das fliegende, nuklearbetriebene Automobil, werden diese Reaktoren ihren Einsatz in tausendfacher Ausführung in Schiffen als Antrieb, als Heizkraftwerke unserer Wohnbauten, in Meerwasserentsalzungsanlagen, zur Begrünung der Sahara, in Flugzeugen und Weltraumfahrzeugen und in unseren neuen Städten auf dem Mond und dem Mars der Energieversorgung dienen. (Sarkasmus Ende)
Was ist abseits der Werbung möglich?
Alle industriellen Prozesse der Vergangenheit zeigen, dass eine Kostenreduktion primär durch eine Vergrößerung stattfindet, wo dies auf Grund der Nutzung nicht möglich ist, durch eine Erhöhung der Stückzahl. Natürlich ebenfalls durch Kombination der beiden Prozesse. Materialkosten haben nur einen (geringen) Anteil an den Gesamtkosten. So verdoppeln sich bei einer Verdoppelung der Größe zwar die Materialkosten, die Fertigungskosten – bei Beibehaltung des Fertigungsprozesses – steigen aber nicht im gleichen Ausmaß. Damit sinken die Gesamtkosten etwa pro kW Nennleistung bei Kraftwerken, wenn diese größer werden. Selbiges Verfahren ist etwa bei Schuhen nicht möglich, da der Absatzmarkt für Schuhe in Größe 86 nicht existiert. Hier kann nur über die Erhöhung der Stückzahl, oder Absenkung der Qualität, eine Reduktion der Fertigungskosten erzielt werden.
Kraftwerke im Allgemeinen und Kernkraftwerke im Speziellen sind ein typisches Produkt, bei dem eine größere Größe bis zu gewissen (material-)technischen Grenzen kein Problem darstellt. Eine noch halbwegs rationale Nuklearindustrie der Vergangenheit, eine, die jedenfalls noch nicht von realen Existenzängsten gequält wurde, hat das auch erkannt und deswegen immer größere Reaktoren geplant und errichtet. Die Kostenerwartung hat sich dabei, soweit das zu beurteilen ist, auch so lange erfüllt, als noch keine großen und nicht mehr verschleierbaren Unfälle bessere Sicherheitssysteme notwendig werden ließen.
Was heißt das in Bezug auf SMR? Zunächst werden SMR pro Kilowatt Nominalleistung zwangsweise wesentlich teurer sein als gegenwärtige Atomkraftwerke. Aus technischer Hinsicht werden sie darüber hinaus einen geringeren Wirkungsgrad haben. Eine Kostenreduktion ist also nur durch große Stückzahlen möglich. Sollte dies Wirklichkeit werden, stünde noch immer zu beweisen, dass durch die Massenproduktion mehr Kosten reduziert werden können, als durch die Reduktion der Größe entstehen. Eine weiteres Kostenreduktionspotenzial schlummert natürlich in der Reduktion der Sicherheitseinrichtungen, welche unter dem Kurzschluss „klein bedeutet kleine Gefahr“ verlockend erscheint. Ungeachtet dessen schwebt über all dem das Damoklesschwert, dass die SMR Opfer ihres eigenen Erfolges werden und der Brennstoff, das Uran, rasch zu Ende ist. Die heutigen Reaktoren würden bei unverändertem Verbrauch vor dem Ende des Jahrhunderts diesen Punkt erreichen, SMRs von gleicher Leistung, auf Grund ihres schlechteren Wirkungsgrades, entsprechend früher. Und zwar, je kleiner desto früher.
Diese Probleme scheinen die am weitest fortgeschrittenen Projekte auch in der ein oder anderen Weise zu erahnen und so führen diese, neben natürlich „unschlagbaren“ Kosten, den Einsatz für die Elektrifizierung entlegener Orte – auch oder gerade für militärische Operationen – an. Dies reduziert zwar absehbar die absetzbare Stückzahl, lässt allerdings, wenn man die wahrscheinlichen Überlegungen der Anwender zu antizipieren versucht, Sicherheitsbedenken eher in den Hintergrund rücken und auch die Kostenfrage nicht mehr so dringend erscheinen.
Schlussfolgerung
SMR könnten theoretisch etwas günstiger Strom produzieren, als gegenwärtige Reaktoren. Wahrscheinlich ist dies aber ohne eine Reduktion der Sicherheit der Anlagen nicht oder nur unwesentlich möglich. Selbst wenn SMR die Kosten pro Kilowattstunde Nennleistung halbieren sollten, sind sie noch immer absehbar teurer als erneuerbare Quellen.
Einer Massenproduktion stehen die enorm steigenden Gefahren im Bereich Proliferation und äußere Einwirkungen auf die Anlagen entgegen. Weiters kann die Stromproduktion aus Kernenergie auf Grund der absehbar endlichen Uranreserven in sinnvoller Weise nicht beliebig gesteigert werden, solange das gleiche Grundprinzip wie bei existierenden Reaktoren verwendet wird. Das begrenzt die absolute Stückzahl.
Es kämpfen die verbliebenen Hersteller und neue Unternehmen um den gleichen Markt, was für jeden Einzelnen die mögliche Stückzahl weiter senkt.
Jedes einzelne Problem der Kernenergie bleibt auch mit SMR unverändert bestehen. Manche Probleme, wie der Objektschutz, werden durch SMR wesentlich vergrößert. Einzig die Gesamtfreisetzung pro Anlage im Fall eines katastrophalen Unfalls ist auf Grund des geringeren radioaktiven Inventars geringer. Dafür steigt natürlich die Wahrscheinlichkeit für einen solchen Unfall mit der Anzahl der SMR.
Im besten Fall sind damit SMR nichts als ein weiterer verzweifelter Versuch, der nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten bereits weitgehend zusammengebrochenen Nuklearindustrie, auf der Agenda der Entscheidungsträger zu bleiben.