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US-DOE legt Plan für Unterstützung der Kernenergie vor

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Das US-Department of Energy (DOE) lässt ihren Ankündigungen Taten folgen. Im August des vergangenen Jahres verkündigte DOE auf einem Blog, die USA müsse wieder an die Spitze der nuklearen Innovationen geführt werden.

Das Office of Nuclear Energy (NE), Teil des US-Energieministeriums, skizzierte jüngst seinen Plan zur Unterstützung der bestehenden US-Kernkraftwerksflotte, zur Demonstration der neuesten Innovationen in der Kernenergietechnologie und zur Erforschung neuer Marktchancen [1]. Die strategische Vision ist eine Blaupause für NE, um seine Mission zu erfüllen, die Wissenschaft und Technologie der Kernenergie voranzutreiben, um den Energie-, Umwelt- und Wirtschaftsbedürfnissen der USA gerecht zu werden.

Viele US-Reaktoren stehen vor wirtschaftlichen Herausforderungen oder stehen kurz vor dem Ende ihrer geplanten Lebensdauer. Der Neubau traditioneller Reaktoren ist kostspielig und zeitaufwändig. NE betonte daher, fortschrittliche Reaktorkonzepte müssen schnellstens den Nachweis erbringen, dass sie in der Lage sind, saubere Energie bereitzustellen und die Marktchancen zu erweitern, bevor der Zugang zu wichtigen Infrastruktur- und Lieferkettenfähigkeiten in den USA verloren gehe.

Das NE hilft bei der Bewältigung dieser Herausforderungen als Organisation für angewandte Energieforschung und -entwicklung, die in Forschung und Entwicklung investiert, die der Privatsektor oder andere nichtstaatliche Interessengruppen aufgrund der erforderlichen Kosten, des Umfangs oder des Zeitrahmens nicht leisten können. Es finanziert und schafft Möglichkeiten für die Zusammenarbeit zwischen Forschern aus Industrie, Wissenschaft und den nationalen Laboratorien und nutzt privat-öffentliche Partnerschaften sowie nationale Laborsysteme.

Es wurden fünf Ziele festgelegt:

  • den fortgesetzten Betrieb bestehender US-Kernreaktoren ermöglichen;
  • den Einsatz fortschrittlicher Kernreaktoren ermöglichen;
  • die Entwicklung fortschrittlicher Kernbrennstoffkreisläufe unterstützen;
  • die Führungsposition der USA in der Kernenergietechnologie beibehalten;
  • eine leistungsstarke Organisation bereitstellen.

Zu den Leistungsindikatoren für den weiteren Betrieb bestehender Reaktoren gehört die Demonstration einer “skalierbaren Wasserstofferzeugungs-Pilotanlage” bis 2022 und der Beginn des Ersatzes von vorhandenem Kernbrennstoff in kommerziellen Reaktoren durch unfalltoleranten Brennstoff bis 2025 mit einer weit verbreiteten Implementierung eines solchen Brennstoffs bis 2030.

Der Einsatz fortschrittlicher Reaktoren soll folgende Leistungsindikatoren beinhalten:

  • Demonstration und Test eines mit Brennstoff betriebenen Mikroreaktorkerns, der bis 2024 durch fortschrittliche Herstellungstechniken hergestellt wurde;
  • Demonstration eines kommerziellen US-Mikroreaktors bis 2025;
  • Demonstration des Betriebs eines nuklear erneuerbaren Hybridenergiesystems bis 2027;
  • Demonstration von zwei fortschrittlichen Reaktorkonstruktionen in den USA durch kostenbeteiligte Partnerschaften mit der Industrie bis 2028;
  • Ermöglichung des Betriebs des ersten kommerziellen kleinen modularen US-Reaktors bis 2029.

Zu den Leistungsindikatoren für die Lieferkette gehören:

  • bis 2021 Beginn des Beschaffungsprozesses für die Einrichtung einer Uranreserve;
  • bis 2022 eine inländische Herstellung von HALEU ermöglichen, das ist Uran mit einer Anreicherung zwischen 5 % und max. 20%;
  • bis 2023 bis zu fünf Tonnen HALEU aus nicht verteidigungsfähigem DOE-Material zur Verfügung stellen;
  • bis 2030 den Brennstoffkreislauf für fortschrittliche Reaktoren bewerten.

[1] https://www.energy.gov/sites/prod/files/2021/01/f82/DOE-NE%20Strategic%20Vision%20-Web%20-%2001.08.2021.pdf