Das US-amerikanische Kernkraftunternehmen Terrapower hat in dieser Woche den Standort für seinen ersten sogenannten Natrium-Reaktor bekannt gegeben. Mit einer Förderung des US-Energieministeriums über 180 Millionen US-Dollar soll ein in Schließung befindliches Kohlekraftwerk im 2.500-Seelen-Dörfchen Kemmerer umgebaut werden. Unter anderem wird dort Terrapowers erster Natrium-Reaktor mit einer Dauerleistung von 345 und einer Spitzenleistung von 500 Megawatt entstehen. Geplant ist eine Inbetriebnahme spätestens im Jahr 2028.

Das Projekt „Natrium“, wie Terrapower seinen Kernreaktor nennt, soll verschiedene Probleme der Energiewende einer Lösung zuführen. Ausgangspunkt der Überlegungen ist der unumstrittene Fakt, dass die Stromerzeugung per Kernkraft CO₂-neutral ist, also keine klimaschädlichen Emissionen verursacht. Fakt ist aber ebenso, dass die Kernkraftnutzung im Schadenfall zu Katastrophen führt und selbst im Regelbetrieb nachhaltig schädlich bleibende Stoffe erzeugt, die einer sicheren Lagerung zugeführt werden müssen.

Der Terrapower-Reaktor bemüht sich um einen tragfähigen Kompromiss. So setzt er auf eine kleinstmögliche Brennelementausstattung und kühlt den Reaktor nicht mit Wasser, sondern mit flüssigem Natrium. Anders als Wasser bleibt Natrium selbst bei über 800 Grad Celsius nahezu drucklos, sodass es zu keinen Verpuffungsschäden, die den Reaktor destabilisieren würden, kommt – wenn und solange der Kontakt des Natriums mit Wasser oder Luft vermieden werden kann.

Erstmals ist ein Energiespeichersystem mitgedacht, das einen Teil der erzeugten Energie in geschmolzenem Salz speichern kann, um damit später Wasser zu erwärmen und per Dampfturbine Strom zu erzeugen. Tatsächlich erwärmt der Reaktor immer nur das geschmolzene Salz, sodass eine direkte Dampferzeugung überhaupt nicht stattfindet.

Das soll mehr Flexibilität bei der Integration erneuerbarer Energien bringen. So könnte etwa Sonnen- und/oder Windkraft bei Bedarf ergänzt werden. Wenn die Erneuerbaren über den Tagesverlauf genügend Energie liefern, kann der Natrium-Reaktor Leistung herunterfahren, wobei ein Teil der bereits produzierten Energie in geschmolzenem Salz gespeichert bliebe. Die würde dann aktiviert, wenn der Strombedarf der zu beliefernden Region anders nicht gedeckt werden kann.

Für den Experimentalreaktor hat sich Terrapower die Spezialisten von GE Hitachi Nuclear Energy und mit Bechtel einen der größten Anlagenbauer der USA an Bord geholt. Am Bau des Terrapower-Kraftwerks sollen bis zu 2.000 Ortskräfte beteiligt werden.

Die Technologie ist nicht in allen Punkten neu, was ihre Kritiker gerne betonen. So fand etwa die Verwendung von Natriumkühlmittel in den USA nur in wenigen Reaktoren statt. Der letzte dieser Reaktoren wurde 1965 gebaut, der letzte in Betrieb befindliche Reaktor wurde 1994 stillgelegt.

Gates Firma sieht in natriumgekühlten Reaktoren vor allem deshalb die Zukunft, weil sie im Gegensatz zu wassergekühlten Reaktoren die durch Spaltungsreaktionen erzeugten Neutronen nicht verlangsamen. Dadurch sind diese sogenannten „schnellen Reaktoren“ in der Lage, eigentlich unbrauchbare Isotope zu Brennstoff umzuwandeln. Sie sind also theoretisch effektiver in der Nutzung des Materials, müssen seltener nachgefüllt werden und lassen weniger Abfall zurück.