Elektrizität: Schlüssel zu einem nachhaltigen und klimaverträglichen ...

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2.1–g Technologische Trends und Weiterentwicklungen
In den nächsten beiden Jahrzehnten gibt es kaum Alternativen zu Leichtwasserreaktoren. Nachdem die
Versuchs- und Prototypreaktoren der Anfangszeit mit Leistungen bis zu etwa 300 MW, die Reaktoren der „1.
Generation“, inzwischen bis auf wenige Ausnahmen stillgelegt sind, gehören die Reaktoren nahezu aller in
Betrieb befindlichen Kernkraftwerke der so genannten 2. Generation an. Sie haben sich als zuverlässig und
wirtschaftlich erwiesen, und die Betreiber und die Genehmigungsbehörden gehen davon aus, dass sie auch
über die ursprüngliche Auslegungsdauer von 40 Jahren hinaus sicher betrieben werden können. In den USA
hat bereits mehr als die Hälfte der 104 Kernkraftwerke eine Genehmigung für 60 Jahre Betrieb erhalten.
Innerhalb der bewährten Reaktorlinien haben die sieben international tätigen Kernkraftwerkshersteller seit
den 1990er Jahren – trotz der Flaute auf dem Neubaumarkt – zehn Reaktortypen der 3. Generation entwikkelt,
die jetzt weltweit auf dem Markt sind. Mehrere dieser Reaktortypen haben in mindestens einem Land
das Genehmigungsverfahren durchlaufen und sind bereits im Betrieb oder im Bau, andere befinden sich in
den USA in dem nur dort in dieser Form existierenden „standard design certification process“, einem
Konzeptgenehmigungsverfahren.
Entsprechend den Anforderungen der Genehmigungsbehörden und der Stromversorger haben diese
Neuentwicklungen weitgehend dieselben Zielsetzungen, nämlich zum einen eine erhöhte Sicherheit und
eine Verminderung radioaktiver Abfälle, zum anderen eine verbesserte Wirtschaftlichkeit.
2.1–h Reaktoren der 4. Generation
Seit der Jahrhundertwende wird in führenden Industriestaaten in Forschung und Entwicklung verstärkt die
langfristige Zukunft der Kernenergie ins Visier genommen. Kennzeichnend für diese neue Entwicklung ist die
internationale Kooperation anstelle der bisherigen im Wesentlichen getrennten nationalen Programme. Vier
Initiativen sind zu nennen:
• Generation IV International Forum (GIF)
• International Project on Innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycles (INPRO)
• Global Nuclear Energy Partnership (GNEP)
• Strategic Energy Technologies Plan der EU.
Diese Initiativen, zwischen denen es verschiedene Querverbindungen gibt, zielen in erster Linie darauf ab,
• den Einsatz der Kernenergie in weiteren Ländern zu fördern, ohne dass dadurch das Risiko von Proliferation
von Atomwaffen und von Terrorismus zunehmen darf;
• durch Entwicklung einer 4. Generation von Reaktoren die Energieausbeute des Urans zu vervielfachen
(etwa bis zum Faktor 50) und Kernenergie verstärkt auch außerhalb der Stromerzeugung zu
nutzen, z. B. in Kraft-Wärme-Kopplung, zur Meerwasserentsalzung und zur Wasserstofferzeugung;
und
• die Nachhaltigkeit der Kernenergienutzung sicherzustellen. Der geschlossene Brennstoffkreislauf, ein
wesentliches Merkmal der 4. Generation, ist eine Voraussetzung für die Vervielfachung der Energieausbeute
des Urans und die Verringerung von Menge und Langlebigkeit der radioaktiven Abfälle
durch Abtrennung und Umwandlung („Partitioning + Transmutation“) langlebiger Aktiniden.