Die Renaissance der Kernenergie, von Mini-Reaktoren bis hin zu Technologiegiganten

Weltweit sind über 420 Reaktoren in Betrieb, und die Kernenergieproduktion erreicht einen Höchststand. Durch die Wiederinbetriebnahme von Mini-Reaktoren und Kraftwerken zur Stromversorgung von Rechenzentren erlebt der Sektor einen neuen Aufschwung. Doch manche befürchten, dass sich dies als Blase erweisen könnte .

Nach Jahren des Schweigens rückt die Kernenergie wieder in den Mittelpunkt globaler Energiestrategien. Angetrieben von fortschreitenden Technologien, einem scheinbar günstigeren politischen Klima und dem Bedarf, den enormen Energiebedarf von Rechenzentren zu decken, bleiben viele entscheidende Fragen offen.

Steht uns ein neues Atomzeitalter bevor? Diese Frage stellt die Internationale Energieagentur (IEA) bei der Analyse der Dynamik einer Energiequelle, die voraussichtlich im Jahr 2025 einen historischen Produktionsrekord erreichen wird.

Weltweit sind derzeit rund 420 Reaktoren mit einer Gesamtkapazität von etwa 370 GW in Betrieb, die fast 10 % des weltweiten Strombedarfs decken. Unter den CO₂-armen Energiequellen hat nur die Wasserkraft einen höheren Anteil. Weitere 63 Reaktoren mit einer zusätzlichen Kapazität von 70 GW befinden sich im Bau. Berücksichtigt man die Investitionen in neue Anlagen und die Verlängerung der Betriebsdauer bestehender Reaktoren, werden die Gesamtinvestitionen im Jahr 2023 60 Milliarden US-Dollar übersteigen – ein Anstieg von fast 50 % gegenüber 2020.

Es handelt sich um einen hochkonzentrierten Markt, in dem China und Russland fast alle Neubauprojekte geplant haben, die zwischen 2017 und 2024 begonnen wurden. China holt stetig auf und bereitet sich darauf vor, die Europäische Union und die Vereinigten Staaten hinsichtlich der installierten Leistung bis 2030 zu überholen. Betrachtet man den Anteil der Kernenergie an der Stromerzeugung in den einzelnen Ländern, dominiert Frankreich mit einem Anteil von 65 %.

Kernenergie kann aus zwei Prozessen gewonnen werden: Kernspaltung und Kernfusion. Die heutige Produktion basiert auf der Kernspaltung , der Aufspaltung schwerer Atome – wie Uran-235 oder Plutonium-239 –, wobei Wärme freigesetzt wird, die in Elektrizität umgewandelt werden kann. Dieser Prozess findet in verschiedenen Reaktortypen statt.

Am häufigsten werden Druckwasserreaktoren (DWR) und Siedewasserreaktoren (SWR) eingesetzt. In beiden Reaktortypen erfüllt das Wasser zwei Funktionen: Es bremst Neutronen ab, um die Kettenreaktion zu stabilisieren (Moderator), und absorbiert die im Reaktorkern entstehende Wärme zur Dampferzeugung (Kühlmittel). Die am weitesten verbreiteten Reaktoren (weltweit etwa 300) sind DWRs, die zwei getrennte Kreisläufe nutzen, um zu verhindern, dass kontaminiertes Wasser mit der Turbine in Kontakt kommt. SWRs hingegen, wie der berüchtigte Reaktor in Fukushima Daiichi in Japan, erzeugen den Dampf direkt im Reaktor mit einem einzigen Kreislauf.

Schwerwasserreaktoren (PHWRs) hingegen können dank der Verwendung von deuteriumhaltigem Wasser natürliches – nicht angereichertes – Uran als Brennstoff nutzen. Dies senkt die Kosten. Das bekannteste Modell ist der CANDU, der in Kanada, Indien und Rumänien weit verbreitet ist. Eine weitere Reaktorfamilie sind gasgekühlte Reaktoren (GCRs oder AGRs), die hauptsächlich in Großbritannien entwickelt wurden: Sie verwenden Kohlendioxid als Kühlmittel und Graphit als Moderator, was höhere Betriebstemperaturen und somit einen besseren thermischen Wirkungsgrad ermöglicht.

Schließlich zielen einige fortschrittlichere Reaktorkonzepte – wie beispielsweise Flüssigmetall-Schnellreaktoren (LMFRs) , die geschmolzenes Natrium oder Blei verwenden, oder Schmelzsalzreaktoren (MSRs) , bei denen der Brennstoff in flüssigen Salzen gelöst ist – darauf ab, radioaktive Abfälle zu recyceln und das Risiko von Kernschmelzen zu minimieren. Derzeit befinden sie sich noch in der Testphase.

Bei der Diskussion um Experimente kommt man an Mini-Reaktoren (auch bekannt als kleine Kernreaktoren, SMRs) nicht vorbei, die auch in Italien zunehmend an Bedeutung gewinnen. Sie versprechen, die Baukosten und -zeiten von Kernkraftwerken zu reduzieren, die nach wie vor zu den größten Hindernissen für ihren breiten Einsatz zählen. Die Strategie besteht nicht darin, das Kraftwerk von Grund auf neu zu bauen, sondern mehrere kleine modulare Reaktoren (mit einer Leistung von jeweils 10 bis 300 Megawatt) in Serie zu produzieren, die sich problemlos auch in entlegene Gebiete transportieren lassen. Um die Produktionskapazität zu erhöhen, werden einfach weitere Einheiten hinzugefügt.

Diese Technologie ist, wie Daten der Internationalen Energieagentur belegen , noch weit von einer breiten Anwendung entfernt. Italien misst ihr jedoch hohes Ansehen bei, auch aufgrund vielversprechender unternehmerischer Erfolge. So hat beispielsweise Newcleo , gegründet vom Physiker Stefano Buono , über 540 Millionen Euro an privatem Kapital eingeworben und unter anderem eine Vereinbarung mit dem kalifornischen Unternehmen Oklo unterzeichnet, das dem ChatGPT-Gründer Sam Altman gehört. Auch Terra Innovatum unter der Leitung von Alessandro Petruzzi ist seit dem 17. Oktober 2025 an der Nasdaq notiert. Ebenfalls im Jahr 2025 wurde Nuclitalia gegründet , ein neues Unternehmen, das sich auf Mini-Modularreaktoren spezialisiert hat und zu 51 % Enel, zu 39 % Ansaldo Energia und zu 10 % Leonardo gehört.

Wenn alle aktiven Reaktoren auf Kernspaltung beruhen, liegt das daran, dass kontrollierte Kernfusion , also vom Menschen erzeugte Fusion, noch nicht realisierbar ist. Kernfusion ist der natürliche Prozess in Sternen, einschließlich der Sonne, bei dem zwei leichte Atomkerne (typischerweise Wasserstoffisotope wie Deuterium und Tritium) zu einem schwereren Atomkern verschmelzen und dabei eine enorme Menge an Energie freisetzen. Dies erfordert extrem hohe Temperaturen und Drücke – im Bereich von Millionen von Grad –, damit die Atomkerne ihre natürliche elektrische Abstoßung überwinden können.

In experimentellen Reaktoren auf der Erde wird dieses heiße Plasma mit extrem starken Magnetfeldern eingeschlossen (in sogenannten Tokamaks oder Stellaratoren) oder alternativ mit Laserpulsen ultrahoher Intensität komprimiert. Theoretisch ist es ein sauberer, sicherer Prozess mit nahezu unerschöpflichem Brennstoff; praktisch ist es jedoch nach jahrzehntelangen Versuchen und Milliardeninvestitionen noch niemandem gelungen, ihn stabil und wirtschaftlich zu betreiben.

Die in letzter Zeit viel diskutierte Kernenergie ist auch darauf zurückzuführen, dass Rechenzentren – die physische Infrastruktur, die digitale Dienste ermöglicht – aufgrund des Wachstums künstlicher Intelligenz rasant expandieren. Diese Systeme sind permanent in Betrieb und extrem energieintensiv . Ihre Auswirkungen zeigen sich weniger im globalen Verbrauch (2024 machten sie 1,5 % des Gesamtenergieverbrauchs aus , ein zwar wachsender, aber immer noch geringer Anteil), sondern vor allem auf lokaler Ebene. Durch die Konzentration auf bestimmte geografische Gebiete übt ihre Entwicklung Druck auf die Stromnetze aus, was zu Stromausfällen und Kostensteigerungen führen kann.

Die vor allem in den Vereinigten Staaten vorgeschlagene Lösung besteht darin, auf Kernkraftwerke zu setzen. Dies könnte die Wiederinbetriebnahme nach mehrjähriger Stilllegung beinhalten, wie im Fall von Three Mile Island (Pennsylvania) , dem Ort des schwersten Atomunfalls in der Geschichte der USA im Jahr 1979. Oder Duane Arnold in Iowa , das 2020 aufgrund mangelnder Wirtschaftlichkeit stillgelegt wurde. Laut Bloomberg Intelligence werden allein in den Vereinigten Staaten die Investitionen in Kernenergie bis Mitte des Jahrhunderts 350 Milliarden US-Dollar erreichen und die Reaktorproduktion um 63 % steigern. Sollten sich diese Prognosen bewahrheiten, würde die Reaktorkapazität 159 Gigawatt erreichen – 53 Gigawatt mehr als derzeit.

Kurz gesagt, der Sektor ist hektisch. So sehr, dass sich manche fragen , ob es sich nicht um eine Blase handeln könnte, die bald platzen wird . Im Jahr 2024 investierten Private-Equity- und Risikokapitalfonds so viel wie nie zuvor in Unternehmen, die an sogenannten Nukleartechnologien der nächsten Generation arbeiten: Der Wert der Transaktionen überstieg in einem einzigen Jahr den der vorangegangenen fünfzehn Jahre zusammen.

Dieser Aufschwung ist das Ergebnis des kombinierten Wachstums künstlicher Intelligenz und der Abneigung der Regierung von Donald Trump gegenüber Solar- und Windenergie. Ersteres Wachstum verläuft jedoch rasant und unvorhersehbar; eine Verlangsamung nach dieser Phase allgemeiner Euphorie ist nicht auszuschließen. Letzteres ist hingegen zeitlich begrenzt, da Trumps zweite und letzte Amtszeit 2028 endet.

Diese enormen Finanzströme fließen an Unternehmen, die aufgrund der Beschaffenheit dieser Technologie jahrelang arbeiten müssen, bevor sie die versprochene Energie ins Netz einspeisen können. Ein besonders auffälliges Beispiel ist das bereits erwähnte Unternehmen Oklo , das die Aufmerksamkeit der Financial Times auf sich gezogen hat, da es trotz einer Bewertung von 20 Milliarden US-Dollar „keine Einnahmen, keine Betriebsgenehmigung für Reaktoren und keinen verbindlichen Stromliefervertrag“ vorweisen kann.

Das heißt nicht, dass die Kernenergie der nächsten Generation zwangsläufig aussichtslos ist. Sie ist ein Sektor mit Potenzial, steht aber weiterhin vor strukturellen Herausforderungen in Bezug auf Kosten, technologische Komplexität, begrenzte Lieferketten und Bürokratie. Diese Faktoren müssen berücksichtigt werden, bevor der Wettlauf um die Kernenergie den Bezug zur Realität verliert.

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