US-Nuklearbatterie erreicht erste kritische Reaktion, Vollleistungstest für 2027 geplant

Die in den USA entwickelte Nuklearbatterie hat innerhalb von etwa 150 Tagen erfolgreich eine erste kontrollierte Kettenreaktion erreicht; eine Vollleistungsvorführung ist für 2027 im Idaho National Laboratory geplant. Der US-amerikanische Entwickler transportabler Kernreaktoren Deployable Energy gab am 7. Oktober bekannt, dass das Energieministerium (DOE) seine Unity-Nuklearbatterie für Tests in der Micro-Reactor Experiment Demonstration Facility (DOME) des Labors ausgewählt habe. Der anstehende Test soll prüfen, ob der kompakte Reaktor bei Vollleistung betrieben werden kann, im mit Kernbrennstoff beladenen Zustand transportiert werden kann und nach dem Betrieb an einen anderen Standort verlegt werden kann. Das Unternehmen entwickelt Unity, um Industriestandorte, Schiffe und abgelegene Gebiete mit kontinuierlicher Stromversorgung zu versorgen. Diese Auswahl folgt auf den Meilenstein vom 30. Juni, als Unity den kritischen Punkt erreichte – die Phase, in der der Reaktor eine kontrollierte nukleare Kettenreaktion aufrechterhält. Laut Unternehmensangaben wurde dieser Fortschritt etwa 150 Tage nach Projektbeginn erzielt, was den Entwickler zum ersten macht, der diese Phase im Rahmen der Nuclear Reactor Innovation Center (NRIC) Nuclear Energy Starter Platform Initiative erreicht.

Ziel und Bedeutung des Testplans

Das Erreichen des kritischen Punkts bestätigt, dass der Reaktor eine Kettenreaktion aufrechterhalten kann, bedeutet aber nicht, dass das System unter Betriebsbedingungen seine vorgesehene Leistungsabgabe liefern kann. Der Testplan für 2027 zielt darauf ab, die nächste Phase zu prüfen. Deployable Energy plant, Unity im Werk mit Brennstoff zu beladen, den beladenen Reaktor dann zum INL zu transportieren, ihn im DOME zu installieren und mit Vollleistung zu betreiben. Nach Abschluss des Tests beabsichtigt das Unternehmen, den Reaktor an einen anderen Standort innerhalb des Labors zu verlegen und den Prozess der Kernbrennstoffverwaltung abzuschließen. Diese Schritte werden nicht nur den Reaktor selbst testen, sondern auch Daten zu Transport, Installation, Betrieb und erneuter Bereitstellung liefern, was für Systeme entscheidend ist, die darauf abzielen, ohne den Bau traditioneller Kernkraftwerke an jedem Standort auszukommen. DOME befindet sich in der Containment-Struktur des ehemaligen Experimental Breeder Reactor II am INL; die Einrichtung kann experimentelle Reaktoren mit einer thermischen Leistung von bis zu 20 Megawatt aufnehmen. Die genannte Zahl beschreibt die Kapazität der Testanlage, nicht die vorgesehene Leistung von Unity. „Reaktor bauen, schnell lernen und auf Fertigung umstellen: Das ist das Modell, das die fortschrittliche Kernenergiebranche braucht“, sagt Bobby Gallagher, Mitgründer und Chief Executive Officer von Deployable Energy.

Potenzielle Anwendungen des modularen Systems

Im Gegensatz zu großen, an festen Standorten errichteten Kernkraftwerken wird Unity als modulares System entwickelt, das an Orten gefertigt und transportiert werden kann, an denen zuverlässige Stromversorgung benötigt wird. Potenzielle Anwendungen umfassen Industrieanlagen, maritime Einsätze und abgelegene Gebiete, in denen herkömmliche Strominfrastruktur möglicherweise nicht oder nur schwer errichtet werden kann. Die Demonstration wird zudem prüfen, ob sich ein mit Brennstoff beladener Reaktor durch einen wiederholbaren Prozess bewegen und installieren lässt, anstatt an jedem Bereitstellungsort umfangreiche Bauarbeiten zu erfordern. Deployable Energy zufolge wird die Nuclear Regulatory Commission (NRC), die die Kernenergie reguliert, die frühen Kritikalitätstests weiterhin beobachten und auch diese Demonstrationen weiter verfolgen. Die geplanten Tests werden künftige Lizenzierungsgespräche unterstützen, stellen aber selbst keine kommerzielle Regulierungszulassung dar. Das Unternehmen wird in den kommenden Monaten mit NRIC und INL an Engineering, Brennstoffvorbereitung, Sicherheitsprüfungen und Testplanung zusammenarbeiten. Deployable Energy gab zudem bekannt, dass es für ein separates, vom DOE gefördertes kommerzielles Kernenergie-Maritim-Demonstrationsprojekt ausgewählt wurde. Dieses Projekt ist unabhängig vom DOME-Testplan für 2027. Der Vollleistungstest bleibt ein künftiger Meilenstein, dessen Ergebnisse helfen werden festzustellen, ob das Reaktordesign von Unity und der vorgeschlagene Bereitstellungsprozess eine wiederholbare Fertigung und kommerzielle Nutzung unterstützen können.

Projekt	Spezifikation
Vollleistungstest-Zeitpunkt	2027 年
Thermische Leistungsabgabe	最高 20 兆瓦
Zeitpunkt der Kritikalitätserreichung	約 150 天

Innovation und Herausforderungen der Unity-Nuklearbatterie

Die Entwicklung der Unity-Nuklearbatterie markiert einen wichtigen Fortschritt in der Kernenergietechnologie, insbesondere in Bezug auf Modularität und Mobilität. Dieses Design ermöglicht Fertigung und Transport an Orten, an denen Strom benötigt wird, und verringert den Bauaufwand traditioneller Kernkraftwerke. Künftige Tests werden nicht nur die Reaktorleistung bewerten, sondern auch Daten zu Transport und Installation liefern, was für die Kommerzialisierung der Kernenergie entscheidend ist. Mit der anhaltenden Aufmerksamkeit der Regulierungsbehörden wird der kommerzielle Erfolg dieses Projekts die zukünftige Entwicklung der Kernenergiebranche beeinflussen.