Das Design von Rolls-Royce befindet sich im sogenannten Generic Design Assessment (GDA)-Prozess beim britischen Office for Nuclear Regulation (ONR). Dieses sieht ein mehrstufiges Verfahren zur Genehmigung des generischen Designs vor, das für eine Serienfertigung entscheidend ist. Erste Einheiten könnten demnach frühestens Anfang der 2030er Jahre in Betrieb gehen.

Rolls-Royce kooperiert mit Siemens

Partner dabei wäre unter anderem Siemens Energy, das mit Rolls-Royce eine exklusive Vereinbarung zur Lieferung der "Turbine Island" eingegangen ist, das ist der nicht-nukleare Teil des Kraftwerks, einschließlich Dampfturbinen und Generatoren. Als Interessenten haben sich bislang vorrangig Tschechien und Polen hervorgetan. Andere Länder wie Russland und China haben Berichten zufolge bereits erste kleine, nicht-modulare Reaktoren (nicht von Rolls-Royce) in Betrieb oder in Bau.

Zu weiteren wichtigen Akteuren für SMR-Technologie in Rechenzentren gehören in Europa u.a. Nuward von EDF, Newcleo und Kärnfull Next. Daneben wollen wir uns exemplarisch TerraPower und NuScale als prominente Anbieter ansehen:

NuScale in der Sackgasse

Das Vorhaben von NuScale in den USA war lange Zeit das bekannteste und am weitesten fortgeschrittene SMR-Projekt weltweit, erlitt jedoch im November 2023 Schiffbruch. Beim „NuScale VOYGR SMR“ handelte es sich eigentlich um einen PWR, dessen Module jeweils 77 MWe beziehungsweise 250 MWth erzeugen sollten.

Die Anlage war skalierbar und als VOYGR-4 (308 MWe), VOYGR-6 (462 MWe) oder VOYGR-12 (bis zu 924 MWe) geplant. Die einzelnen Module konnten ohne menschliches Eingreifen, ohne Wechselstrom und ohne zusätzliches Wasser heruntergefahren und selbstständig gekühlt werden. Alle Module befanden sich in einem gemeinsamen Wasserbecken im Containment.

Eigentlich sah alles nach Vollzug aus, das ursprüngliche 50-MWe-Modell war 2020 sogar von der US-Aufsichtsbehörde Nuclear Regulatory Commission (NRC) zertifiziert worden. Auch ein 77-MWe-Uprate wurde genehmigt. Das „Carbon Free Power Project (CFPP)“ des Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS), ein Verbund von örtlichen Stadtwerken, sollte 12 Module erhalten, die im Laufe des Projekts aber auf sechs Module mit 462 MWe heruntergeschraubt wurden.

Eingestellt

Im November 2023 stellten UAMPS und NuScale ihr Vorhaben aber ein, als Hauptgrund wurde eine Kostenexplosion sowie die fehlende Abnehmer-Bindung genannt. Der geschätzte Strompreis war nämlich von ursprünglich 55 Dollar pro MWh auf 89 Dollar/MWh gestiegen, was Konzept für viele Mitglieder von UAMPS nicht mehr wirtschaftlich machte, sie gingen von der Stange.

Trotz des Scheiterns des CFPP in Idaho treibt NuScale die Vermarktung seiner Technologie in den USA und international aber weiter voran. Im September dieses Jahres etwa kündigte man eine Partnerschaft mit der Tennessee Valley Authority (TVA) und ENTRA1 Energy für ein 6-GW-SMR-Programm an. Auch gibt es Vereinbarungen und Absichtserklärungen zur Bereitstellung seiner VOYGR-Anlagen u.a. mit Rumänien, Polen, Tschechien und Jordanien.

TerraPower baut in Wyoming

TerraPower ist ein von Bill Gates mitgegründetes Start-up, das gleich mehrere ehrgeizige Projekte verfolgt. Ein Natrium-Reaktor stellt das das aktuell am weitesten fortgeschrittene und wichtigste Projekt dar, die Bauarbeiten dafür haben im Juni 2024 begonnen. Es handelt sich um einen natriumgekühlten schnellen Reaktor (Sodium-Cooled Fast Reactor / SFR) der Generation IV.

Er verwendet – nomen est omen - flüssiges Natrium als Kühlmittel. Das ermöglicht den Betrieb bei Umgebungsdruck und sehr hohen Temperaturen, was Sicherheit und Effizienz verbessert, weil kein Druckbehälter benötigt wird.

Standort ist in Kemmerer, Wyoming, USA, die Nennleistung beträgt 345 MWe. Das System verfügt über einen integrierten Energiespeicher auf Basis geschmolzener Salze, der die Leistung bei Bedarf für über fünfeinhalb Stunden auf 500 MWe steigern kann, um Schwankungen im Stromnetz auszugleichen.

Das Ziel

TerraPower hat sich zum Ziel gesteckt, den Betrieb 2030 aufzunehmen. Gerade eben, im Oktober 2025, hat das Unternehmen zudem den Natrium-Reaktor zur regulatorischen Genehmigung (GDA-Prozess) in Großbritannien eingereicht.

Damit aber nicht genug: Auch an einem Laufwellen-Brutreaktor (Traveling Wave Reactor, TWR) wird gebastelt. Dabei handelt es sich um einen schnellen Reaktor, der nach dem Prinzip eines Brutreaktors arbeitet. Er ist so konzipiert, dass er jahrzehntelang ohne Brennstoffwechsel auskommen kann.

Der Reaktor würde mit einer kleinen Menge angereichertem Uran 'gezündet'. Die Kettenreaktion "wandert" dann durch den Kern und brütet das umliegende, leicht verfügbare Uran-238 in spaltbares Plutonium-239 um und verbrennt es gleichzeitig. Die Entwicklung wird aktuell aber durch den Handelskonflikt zwischen den USA und China behindert, TerraPower darf mit keinem chinesischen Partner mehr zusammenarbeiten. Der Fokus liegt daher nun auf dem Natrium-Reaktor.

Daneben forscht das Unternehmen an Chloridschmelze-Reaktoren (Molten Chloride Fast Reactors / MCFRs). Im Gegensatz zum Natrium-Reaktor verwendet dieser geschmolzene Chloride sowohl als Brennstoff als auch als Kühlmittel. Dadurch kann er theoretisch bei sehr hohen Temperaturen betrieben werden, was diverse Vorteile birgt.

In China und den USA wird gebaut, in Großbritannien und anderen Ländern geplant – wie aber sieht es mit der Rechtslage in Deutschland aus? Um es kurz zu machen: Hier gilt der Betrieb von SMRs zur gewerblichen Stromerzeugung als unzulässig.

Verantwortlich dafür ist das deutsche Atomgesetz (AtG), das keine neuen Genehmigungen für den Betrieb von Kernkraftwerken zur Stromerzeugung zulässt. Anträge auf Errichtung und Betrieb nach § 7 des AtG müssen abgelehnt werden. Die einzige Ausnahme betrifft Forschungsreaktoren an Universitäten und Forschungseinrichtungen, da sie nicht der gewerblichen Stromerzeugung dienen.

Doch ähnlich wie die Technik befindet sich auch die Rechtslage in einem ständigen Wandel. Seit Wochen und Monaten gibt es in Deutschland auf Bundes- und Länderebene eine Vielzahl von Initiativen, Gesetzen und Pakten, um Baugenehmigungen und die zugehörigen Verfahren zu beschleunigen und Bürokratie abzubauen. Diese Vorstöße zielen zuvorderst auf den Wohnungsbau und die Infrastruktur, aber auch auf den Ausbau der erneuerbaren Energien ab. Der Presse ist jedoch zu entnehmen, dass mehrere Ministerien als Bremser auftreten.

In Bayern

In Bayern aber hat die Staatsregierung Ende 2023/Anfang 2024 einen „Masterplan zur Förderung der Kernfusion und neuartiger Kerntechnologien" vorgelegt. Bei der Kernfusion werden kleine Atomkerne, anders als in Reaktoren von herkömmlichen Atomkraftwerken, bei extremen Temperaturen verschmolzen statt gespalten, sprich: fusioniert.

Im Masterplan wird auch das Konzept der SMRs thematisiert und erklärt, dass Bayern im Bereich der Kernfusion „Vorreiter“ sein will, Forschung und Ausbildung sollen intensivieren sowie ein "Bavarian Fusion Cluster" plus „Fusion Campus“ aufgebaut werden. Die Kernfusion wird im Masterplan gar als die langfristig sichere, CO₂-neutrale und grundlastfähige Energiequelle der Zukunft bezeichnet. Daneben bekennt er sich auch zur Erforschung und Entwicklung "neuartiger Technologien zur Kernspaltung", insbesondere im Bereich der SMR bzw. der AMR und ihrer Transmutation.

Wissenschaftsminister Markus Blume 2023:

„Energiefragen haben in den letzten Jahren immer gespalten. Wir wollen alte Dogmen überwinden und die Gesellschaft hinter einem neuen Projekt versammeln“, so Wissenschaftsminister Markus Blume 2023 in Garching, unweit des „Atomeis“. „Wir wollen gemeinsam ein neues Energiezeitalter einläuten. Wir wollen nicht nur Atomkerne vereinen, sondern auch die Gesellschaft.“

Der bayerische Vorstoß zielt nicht direkt auf den sofortigen Bau kommerzieller SMRs ab, man wolle aber neue Technologien erforschen und damit das Know-how ausbauen. Anfang dieses Jahres wurde die Ziele konkretisiert: Für die strategische Energie-Unabhängigkeit Deutschlands wird nun neben den erneuerbaren Energien auch das „Gebiet der Kernenergie“ in Betracht gezogen.

Bis 2028 sollen dort Investitionen von 100 Millionen Euro hineinfließen. Die schon vorhandenen Kompetenzen werden mit einer großen Ausbildungsoffensive mit bis zu sechs neuen Lehrstühlen, davon drei prioritär, Nachwuchsforschergruppen und einschlägigen Studien- und Graduiertenangeboten deutlich ausgebaut. Zudem werde ein hochschulübergreifender Studiengang Nuclear Fusion Technologies eingerichtet.

Und erstmals wieder sind die modularen Kraftwerke ein Thema. Ein neuer, noch einzurichtender TUM-Lehrstuhl für Angewandte Kerntechnologien soll neue Entwicklungen im Bereich AMR für die Fusion nutzbar machen. Diese werden nach den Vorstellungen der Politik neben der Sicherung der Grundversorgung auch den „Weg zum europäischen KI-Mekka ebnen“.

Die Staatsregierung startete deshalb eine für Forschungszwecke nutzbare Infrastruktur namens „BayernKI“, deren Rechenleistung vom Leibniz Rechenzentrum in Garching (LRZ) und dem Regionalen Rechenzentrum Erlangen (RRZE) erbracht wird. Zusätzlich sollen 134 (!) neue KI-Lehrstühle eingerichtet werden. Und tatsächlich scheint sich als Ergebnis nun viel zu tun in Bayern in Sachen KI und Rechenzentren, nicht nur in Schweinfurt.

Was können Datacenter-Betreiber tun?

Man sieht: Zumindest in Bayern ist der Weg von der friedlichen Nutzung der Nuklearenergie hin zu der der KI ein kurzer. Während der Bund am strikten Atomausstieg festhält und keine gewerbliche Nutzung der Kernspaltung zulässt, hält die bayerische Staatsregierung bestehend aus CSU und Freie Wähler die Option Kernkraft offen.

Ausdrücklich wird die Forschung an neuen Spaltreaktoren wie SMRs unterstützt, um die „nukleartechnische Kompetenz in Bayern zu stärken“. Trotz dieses Hoffnungsschimmers für energiehungrige KI-Rechenzentren haben sich SMRs in der Praxis noch nicht bewährt. Dies wird sich jedoch in den kommenden Jahrzehnten durch die immens steigende Nachfrage rasch ändern.

Was können die Rechenzentrumsbetreiber bis dahin tun? Schließlich benötigen sie schnelle Lösungen, um den Energieverbrauch zu senken. Dafür müssen sie - aber das müsste man an dieser Stelle eigentlich nicht thematisieren, weil selbstredend - jeden Bereich des Energieverbrauchs im Gebäude genau unter die Lupe nehmen: vom Netzwerk über die Rechenleistung bis hin zur Datenspeicherung und allen damit verbundenen Kühlungs- und Stromanforderungen.

Zudem gilt es, die weitere politische Diskussion um die Kernenergie genau zu verfolgen. Vielleicht erhalten Stimmen wie die von Staffan Revemann doch wieder mehr Gehör.