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Analyse und Bewertung des Entwicklungsstands, der Sicherheit und des regulatorischen Rahmens für sogenannte neuartige Reaktorkonzepte (2024)
| Author | C.Pistner, M.Englert, C.von Hirschhausen, F.Böse, Steigerwald, L.Gast, Donderer |
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6-01-3-50-31.pdf |
| Date | March 2024 |
| Classification | 6.01.3.50/31 (NUCLEAR SAFETY - REACTORS - NEW GENERATIONS - GENERAL) |
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Analyse und Bewertung des Entwicklungsstands, der Sicherheit und des regulatorischen Rahmens für sogenannte neuartige Reaktorkonzepte BASE – FORSCHUNGSBERICHTE ZUR SICHERHEIT DER NUKLEAREN ENTSORGUNG März 2024 AUFTRAGNEHMER:INNEN: Öko-Institut e.V., Darmstadt Dr. Christoph Pistner Dr. Matthias Englert TU-Berlin, Fachgebiet Wirtschafts- und Infrastrukturpolitik (WIP) Prof. Dr. Christian von Hirschhausen Fanny Böse Björn Steigerwald Lukas Gast Physikerbüro Bremen Richard Donderer Zusammenfassung International werden seit Jahrzehnten sogenannte „neuartige“ Reaktorkonzepte (SNR) diskutiert, erforscht und entwickelt. Im Fokus stehen dabei häufig sechs Technologielinien, deren Entwicklung von einem internationalen Forschungsverbund, dem „Generation IV International Forum“ (GIF) verfolgt wird. Daneben gibt es aber auch andere Entwicklungen, die nicht unmittelbar den Technologielinien des GIF zugeordnet werden können. Hierzu zählen insbesondere beschleunigergetriebene Reaktoren. Innerhalb der Technologielinien wird zum Teil eine größere Anzahl verschiedener konkreter Reaktorkonzepte von unterschiedlichen Staaten oder Firmen verfolgt. SNR sollen nach Ansicht ihrer Entwickler gegenüber heutigen in Betrieb befindlichen Kernkraftwerken in Bezug auf Kriterien wie Brennstoffausnutzung, Sicherheit und Zuverlässigkeit, Wirtschaftlichkeit sowie nuklearer Nichtverbreitung (Non-Proliferation) im Vorteil sein. Ebenso wird ein reduzierter Anfall von hochradioaktiven Abfällen als möglicher Vorteil benannt sowie ein Einsatz zum Management radioaktiver Abfälle (Transmutation). Diesen Ankündigungen steht gegenüber, dass solche SNR, trotz zum Teil jahrzehntelanger Entwicklung, bisher entweder technologisch noch nicht ausgereift sind oder sich aus kommerziellen oder sicherheitstechnischen Gründen nicht durchgesetzt haben. SNR werden häufig auch als eine „vierte Generation“ von Reaktorkonzepten bezeichnet. Im Rahmen des GIF wurde dazu ein Generationenbegriff eingeführt, der sich auf eine erste Generation früherer Prototypreaktoren, eine zweite Generation großer Leistungsreaktoren und eine dritte Generation fortgeschrittener Leistungsreaktoren bezieht. Diesen stellt das GIF die sechs verschiedenen Technologielinien gegenüber, die es unter dem Begriff einer „vierten Generation“ zusammenfasst. Diese Technologielinien unterscheiden sich jedoch in wesentlichen Merkmalen von den heute weltweit in Betrieb befindlichen Kernkraftwerken (überwiegend Leichtwasserreaktoren, LWR). Im Sinne eines technologischen Generationenbegriffs ist eher eine Einteilung der Entwicklung innerhalb einer Technologielinie sinnvoll, beispielsweise in erste Experimentalreaktoren, erste Demonstrationsreaktoren, erste Leistungsreaktoren und weiterentwickelte Leistungsreaktoren. Bei einer derartig differenzierten Betrachtung des Forschungsstandes innerhalb der verschiedenen Technologielinien müsste für SNR von Reaktorkonzepten einer ersten oder zweiten Generation gesprochen werden, da typischerweise bisher nur erste Experimentalreaktoren bzw. Demonstrationsreaktoren gebaut wurden. Aus diesem Grund wird im Rahmen der hier vorgenommenen Untersuchung der Generationenbegriff des GIF nicht verwendet und stattdessen weiterhin von sogenannten „neuartigen“ Reaktorkonzepten (SNR) gesprochen. 1 Im Rahmen dieser Untersuchung werden relevante SNR mit Blick auf verschiedene Kriterien analysiert und bewertet. Von besonderem Interesse für eine Einschätzung von SNR sind der technische Entwicklungsstand der Konzepte, Fragen zur kerntechnischen Sicherheit, Fragen der Brennstoffver- und -entsorgung, Proliferationsrisiken sowie ökonomische Aspekte. Weiterentwicklungen heutiger Leicht- und Schwerwasserreaktoren sind nicht Gegenstand der hier vorgenommen Untersuchungen. Weiterhin werden Entwicklungen im Bereich sogenannter „Small Modular Reactors (SMR)“ nicht vertieft betrachtet.