Westinghouse hat den Preliminary Safety Design Report für seinen eVinci-Mikroreaktor beim National Reactor Innovation Center des US-Energieministeriums eingereicht, das den Bau eines Testreaktors am Mikroreaktor-Demonstrationsteststand des Idaho National Laboratory unterstützt. (Bild: Westinghouse)
Sehr kleinen Kernkraftwerken wird eine große Zukunft vorausgesagt. Sie sollen flexibel einsetzbar sein, wenig Atommüll produzieren, vergleichsweise sicher sein und eine möglichst nachhaltige CO₂-neutrale Energieerzeugung gewährleisten.
Der amerikanische Energiekonzern Westinghouse arbeitet an einem solchen Mikroreaktor. Bei der Entwicklung des besonders vielversprechenden eVinci hat das Unternehmen nun einen Meilenstein erreicht.
Erste Tests geplant
Die sogenannte "Front-End Engineering and Experimenting Design"-Phase (FEEED) wurde erfolgreich abgeschlossen und das Sicherheitskonzept beim US-Energieministerium eingereicht. All dies ist notwendig, damit der Mikroreaktor auf dem Nukleartestgelände des Idaho National Laboratory getestet werden kann.
Westinghouse zeigt sich in einer Mitteilung zuversichtlich, dass die ersten Tests mit dem kleinen eVinci-Reaktor im Jahr 2026 durchgeführt werden können. Eine Kommerzialisierung des kleinen Kernkraftwerks soll bis 2029 erreicht werden.
Flexibel einsetzbar
Der eVinci zeichnet sich durch mehrere Besonderheiten und Innovationen aus. Zum Beispiel kommt er ohne Wasser aus. Herkömmliche Kernreaktoren sind in der Regel auf Wasser als Kühlmittel angewiesen. Beim eVinci kommt stattdessen ein passives Kühlsystem zum Einsatz, das auf Wärmerohren basiert.
Mit einem Durchmesser von 3 Metern ist der Mikroreaktor klein genug, um auf einem normalen Lastwagen transportiert zu werden. Auch mit der Bahn oder per Flugzeug oder Hubschrauber könnte er so schnell an seinen Einsatzort gebracht werden.
So sind verschiedene Einsatzszenarien in Militärbasen oder auf Baustellen denkbar. Auch nach Naturkatastrophen, wenn beispielsweise das Stromnetz ausgefallen ist oder Kraftwerke beschädigt wurden, könnte der Reaktor zum Einsatz kommen.
Die angestrebte Leistung
Der Reaktor hat eine Leistung von 5 Megawatt. Das reicht für kleinere Siedlungen, Militärstützpunkte oder Industrieanlagen. Wird mehr benötigt, können mehrere eVincis miteinander kombiniert werden. Der Reaktor benötigt keine Betankung und kann laut Hersteller mindestens 8 Jahre betrieben werden.
Der Reaktor soll in Verbindung mit einer Turbine eingesetzt werden, die nach dem Joule'schen Kreisprozess Wärme in Strom umwandelt. Als Brennstoff wird entweder Luft oder ein anderes Gas verwendet. Herkömmliche Kernkraftwerke hingegen nutzen die bei der Kernspaltung entstehende Wärme, um Wasser zu Dampf zu erhitzen, der wiederum eine Dampfturbine antreibt, die Strom erzeugt.
Als Brennstoff wird im eVinci TRISO (TRi-Structural-ISOtropic) verwendet. Dabei handelt es sich um kugelförmige Brennstoffpartikel. In ihrem Kern befindet sich Uran, Thorium oder Plutonium. Er ist von mehreren Schichten unterschiedlicher Materialien umgeben. Durch diesen Aufbau gilt TRISO als besonders sicher und vielseitig einsetzbar.
„Der Abschluss des PSDR für den eVinci-Testreaktor ist ein wichtiger Schritt, um einem Entwickler von Mikroreaktoren die Durchführung von Tests in unserer DOME-Anlage zu ermöglichen“, sagte Brad Tomer, amtierender Direktor des NRIC. "Als nationales DOE-Programm und Teil des INL, des nationalen Forschungslabors für Kernenergie, ist das NRIC bestrebt, mit privaten Unternehmen wie Westinghouse zusammenzuarbeiten, um Tests durchzuführen und die Entwicklung fortschrittlicher Nukleartechnologien zu beschleunigen, die saubere Energielösungen für die USA bieten werden.
