Sind die westlichen Ambitionen beim Bau von Atomkraftwerken nicht realistisch?

Der Bau des Kraftwerks, das vom französischen Energiekonzern EDF entwickelt wird, begann im März 2017. Die erste Anlage wird jedoch möglicherweise erst gegen Ende des Jahrzehnts in Betrieb gehen, heißt es in einem Update von Hinkley Point C-Geschäftsführer Stuart Crooks Anfang dieser Woche.

Verzögerungen, die Crooks auf eine Kombination aus der Covid-19-Pandemie, dem Brexit und Designänderungen zur Einhaltung britischer Vorschriften zurückführte, haben auch dazu geführt, dass das Budget auf 31 Milliarden Pfund anstieg – 35 Milliarden Pfund zu Preisen von 2015, gegenüber einer Schätzung von 26 Milliarden Pfund für 2022. Das bedeutet, dass das Kraftwerk zu heutigen Preisen bis zu 46 Milliarden Pfund (58,7 Milliarden US-Dollar) kosten könnte.

Die Nachricht kommt für die britische Regierung zu einem schwierigen Zeitpunkt. Nur wenige Wochen zuvor hatte sie den größten Ausbau des Atomkraftwerksbaus seit 70 Jahren angekündigt. Damit verfolgte sie sowohl das Ziel, die Netto-Null-Emissionen des Landes zu erreichen, als auch die Energiesicherheit des Landes zu stärken.

Es wurden Konsultationen über die künftige Standortwahl für Kernkraftwerke eingeleitet, sowie eine weitere über die Unterstützung des Sektors und die Förderung privater Investitionen. Und nur wenige Tage später wurde eine Baugenehmigung für ein neues 3,2-GW-Kraftwerk erteilt, das ebenfalls von EDF in Sizewell C gebaut wird.

Crooks ist zuversichtlich, dass die Bauarbeiten am Nachfolgeprojekt Sizewell C trotz der Verzögerungen bei Hinkley Point C reibungsloser verlaufen werden.

„[Die Erfahrung bei Hinkley Point C] bedeutet, dass wir ein vollständiges Design haben, das für den Einsatz in Großbritannien zugelassen ist, und die Chance, es mit Teams und Lieferanten zu wiederholen, die über das Know-how verfügen und bereits im Einsatz sind. Die Vorteile der Wiederholung eines identischen Designs verschaffen Sizewell C einen enormen Vorteil“, sagte er.

West kämpft darum, den Zeit- und Kostenrahmen einzuhalten

Andere wiederum bezweifeln, dass die großen Ambitionen Großbritanniens, sowohl große Atomkraftwerke zu bauen als auch kleine modulare Reaktoren (SMRs) zu entwickeln, realistisch sind. Und es besteht die Sorge, dass die hier aufgetretenen Probleme auf eine größere Herausforderung hindeuten, wenn es um Atombauprojekte in der westlichen Welt geht.

„Wir müssen verstehen, dass es im Bereich des Atomkraftwerksbaus einen Unterschied zwischen den Ambitionen und der Realität gibt“, sagte Chris Gadomski, Atomanalyst bei Bloomberg New Energy Finance , gegenüber Construction Briefing .

„Ich denke, die Ankündigung Großbritanniens und der USA auf der COP 28, dass wir unsere Atomkapazität bis 2050 verdreifachen werden, war vielleicht ein wenig verfrüht. Das Problem wird in der Umsetzung liegen. Wenn die Ankündigung von China und Russland gekommen wäre, wäre sie etwas glaubwürdiger.

„Ich glaube, die westliche Welt hat die Fähigkeit verloren, große Atomkraftwerke rechtzeitig und im Rahmen des Budgets zu bauen, und das ist traurig“, fügte er hinzu.

Der LTL-2600 von Lampson International führte auf der Baustelle des Werks Vogtle in Burke County, GA, 1.000-Tonnen-Hübe durch.

Gadomski sagte, die Schätzungen von Bloomberg NEF ließen darauf schließen, dass der Bau eines Atomkraftwerks in China unter Verwendung chinesischer Technologie etwa ein Viertel der Kosten koste, die in Großbritannien und den USA anfallen.

Während Hinkley Point C in Großbritannien das jüngste Großkraftwerk ist, das Schlagzeilen macht, gab es ähnliche Herausforderungen beim Bau der Reaktoren 3 und 4 im Kraftwerk Alvin W. Vogtle in Georgia im Südosten der USA. Der Bau von zwei weiteren Westinghouse AP1000-Reaktoren begann dort 2009, aber die Arbeiten verzögerten sich erheblich, was durch die Insolvenz von Westinghouse im Jahr 2017 noch verschlimmert wurde. Block 3 wurde erst im Juli 2023 fertiggestellt, während die Arbeiten an Vogtle 4 noch im Gange sind, wobei die Kosten von geschätzten 25 Milliarden Dollar im Jahr 2018 auf 34 Milliarden Dollar im vergangenen Jahr stiegen.

„Ich teile die Welt in zwei Hälften: die westliche und die östliche Hemisphäre“, sagte Gadomski. „Im Osten wird die Nachfrage nach Atomkraft durch die Nachfrage nach Elektrizität angeheizt. Die Chinesen zeigen, dass sie große Reaktoren relativ kostengünstig bauen können. Russland zeigt, dass es sie in Ländern wie Ägypten und der Türkei bauen kann.“

„Wir sind uns nicht sicher, wie viel sie kosten werden, aber sie haben die nötigen Mittel, die staatliche Unterstützung und die Lieferkette, um diese Reaktoren zu bauen. Ich gehe davon aus, dass in der westlichen Hemisphäre keine großen Reaktoren gebaut werden, weil wir nicht wissen, wie wir sie wirtschaftlich bauen können.“

Eine Ausnahme könnte Sizewell C sein, vorausgesetzt, dass EDF eine endgültige Investitionsentscheidung für das Projekt trifft. Am 22. Januar kündigte die britische Regierung zusätzliche Investitionen in Höhe von 1,3 Milliarden Pfund (1,7 Milliarden US-Dollar) an, um Infrastruktur wie Straßen und Schienen zu finanzieren und das Projekt auf Kurs zu halten, bevor EDF seine endgültige Investitionsentscheidung fällt.

„Sie könnten nach der riesigen Investition in Hinkley auch gleich die anderen beiden [EPR-Reaktoren] in Sizewell C bauen, damit Sie die Arbeitskräfte, die Erfahrung und die Wartung amortisieren können“, sagte Gadomski.

Die Attraktivität des Baus von SMRs … und ihre Herausforderungen

Die mit dem Bau großer Kernkraftwerke verbundenen Kosten haben die Attraktivität von SMRs gesteigert.

Da ihr Bau weniger teuer ist, stellen sie eine „große Chance“ dar, sagt Gadomski. Zudem besteht in Regionen wie Osteuropa, wo man versucht, schnell von Kohlekraftwerken wegzukommen, eine Nachfrage nach ihnen.

Digitale Darstellung des kleinen modularen Kernkraftwerks Dual-Unit SMR-300 von Holtec in perspektivischer Ansicht (Bild: Holtec)

Eine Partnerschaft mit Unternehmen wie GE Hitachi zur Umrüstung bestehender Kohlekraftwerke in Osteuropa, bei der die Kohlebrenner abgebaut und durch SMRs ersetzt werden, sei „äußerst sinnvoll“, meint Gadomski, allerdings seien dabei auch soziale, ökologische und politische Bedenken zu berücksichtigen.

„Dann geht man in Regionen wie Afrika und Südostasien, wo ein enormer Bedarf an Elektrizität besteht. Wir hoffen, sie davon abzubringen, Kraftwerke für fossile Brennstoffe zu bauen. Dort gibt es also eine Marktchance, aber vielleicht wird es auf den Erfolg der SMRs in den etablierten westlichen Märkten folgen“, sagt Gadomski.

Doch auch hier gibt es Herausforderungen, wie das jüngste Scheitern des NuScale Carbon Free Power Project im US-Bundesstaat Idaho aufgrund mangelnder Investorennachfrage zeigte.

„Inflation und höhere Zinsen werden die Entwicklung dieser SMRs bremsen“, sagte Gadomski. „Ich beobachte immer sehr genau, wie viel Geld die Investoren aufbringen, um das Ausmaß des weltweiten Interesses zu zeigen. Andernfalls wird es eine staatlich gelenkte Industrie geben, wie sie sich in Russland und China als erfolgreich erwiesen hat.“

„Aber es ist nicht so sehr das Design des Reaktors, das wichtig ist, sondern das Know-how der Bauunternehmen, diese Produkte termingerecht und im Rahmen des Budgets zu bauen. Dies ist weitgehend verloren gegangen.

„Ich würde sagen, der Grund für die Entscheidung, Kraftwerke wie Hinkley Point C zu bauen, war die Beschäftigung von 25.000 Menschen. Es gibt diese gefährliche Kennzahl, bei der Atomkraftwerke eine bequeme Möglichkeit darstellen, viele Menschen für lange Zeiträume zu beschäftigen. Und so wird die Atomindustrie zu einer Beschäftigungsquelle, anstatt eine Quelle der kostengünstigsten Stromlieferung zu sein. In dieser seltsamen, verkehrten Welt, in der wir im Westen leben, kann das sehr vorteilhaft sein und politische Entscheidungen beeinflussen.“

Langsame Entscheidungsfindung

Diese Entscheidungen können jedoch langsam sein.

Die britische Regierung führt derzeit einen Wettbewerb durch, um Unternehmen zu finden, die im Rahmen staatlicher Aufträge SMRs bauen. Im Oktober 2023 wurden sechs Entwürfe von EDF, GE Hitachi Nuclear Energy International, Holtec Britain, NuScale Power, Rolls Royce SMR und Westinghouse Electric Company UK ausgewählt.

Ziel ist es, im Frühjahr dieses Jahres bekannt zu geben, welche der sechs Unternehmen die Regierung unterstützen wird, bevor im Jahr 2029 eine endgültige Investitionsentscheidung getroffen wird, damit die Anlagen Mitte der 2030er Jahre in Betrieb gehen können.

(Foto: ITER)

Da eine Investitionsentscheidung noch fünf Jahre entfernt ist, stellt Gadomski in Frage, ob SMRs einen ausreichenden technologischen Sprung nach vorne darstellen. „Alle Reaktoren sind entweder Siedewasser- oder Leichtwasserreaktoren und stellen einen schrittweisen Fortschritt in der nuklearen Innovation dar, während wir lediglich die Größe konventioneller Reaktoren verkleinert haben.“

„Theoretisch tun wir das, damit wir sie in einer Fabrik herstellen und billiger machen können. Aber Bill Gates würde argumentieren, dass die Zukunft der Kernenergie in der Schnellreaktortechnologie liegt. Diese ist viel komplexer, birgt ein höheres technologisches Risiko und ist noch lange nicht ausgereift. Aber sie hilft, das Problem des verbrauchten Brennstoffs anzugehen, das für die Kernindustrie ein drohendes Problem darstellt, und einige kanadische Versorgungsunternehmen entscheiden sich dafür, weil sie nicht nur Strom erzeugen, sondern auch dazu beitragen können, das Problem des verbrauchten Brennstoffs anzugehen“, sagt Gadomski.

Und weiter am Horizont zeichnet sich die Aussicht auf Kernfusionskraftwerke ab, die die Frage, in welche Technologie investiert und welche entwickelt werden soll, noch komplizierter macht.

„Um die Fusion herrscht ein großer Hype und große Vorfreude. Aber sie könnte alles verändern und wir beobachten die Fortschritte dieser Fusionsunternehmen sehr genau“, fügte Gadomski hinzu.

„Die Atomindustrie hat sich mit den Herausforderungen auseinandergesetzt, die erneuerbare Energien und billiges Erdgas für sie mit sich bringen. Sie sollten anfangen, sich umzuschauen, um zu erkennen, wie real die Herausforderung durch die Fusion ist. Wenn es einen Nettoenergiegewinn durch einen kleinen Fusionsreaktor gibt, wie es bei ITER und First Light Fusion in Oxford in Großbritannien der Fall ist, dann ändert das viele Berechnungen für die gesamte Branche und verwirrt den Entscheidungsprozess.

„Wenn Sie ein Energieversorger sind, würden Sie sich angesichts der Tatsache, dass diese Fusionsaktivitäten stattfinden, auf einen SMR-Reaktor festlegen? Das führt tendenziell zu Verzögerungen bei den Entscheidungen – und die Fusion wird möglicherweise nie stattfinden. Es ist ein faszinierender und herausfordernder Markt, den man verfolgen sollte.“