Centrus schließt 900 kg HALEU-Lieferung an das Energieministerium ab und erreicht damit einen Meilenstein in der US-amerikanischen Kernbrennstoffanreicherung

Centrus Energy hat 900 Kilogramm (kg) hoch angereichertes, schwach angereichertes Uran (HALEU) produziert und an das US-Energieministerium (DOE) geliefert und damit Phase II seines bahnbrechenden Anreicherungsvertrags mit der Behörde abgeschlossen. Die Lieferung markiert die erste bedeutende inländische Produktion von HALEU – einem Spezialbrennstoff, der für viele in der Entwicklung befindliche moderne Reaktoren benötigt wird – und stellt eine bedeutende Bestätigung der zentrifugenbasierten Anreicherungskapazitäten der USA nach Jahrzehnten stockender Investitionen in die Uraninfrastruktur dar.

Der am 25. Juni angekündigte Meilenstein erfolgte 18 Monate, nachdem Centrus' hundertprozentige Tochtergesellschaft American Centrifuge Operating LLC (ACO) Phase 1 des dreiphasigen Vertrags abgeschlossen hatte. Im November 2023 lieferte das Unternehmen seine erste 20-kg-Charge HALEU an das Energieministerium, nachdem es seine Kaskade fortschrittlicher Zentrifugen im American Centrifuge Plant in Piketon, Ohio, in Betrieb genommen hatte – der ersten US-amerikanischen Urananreicherungsanlage mit US-Technologie seit 70 Jahren. Phase II des Vertrags sah vor, dass Centrus bis zum 30. Juni 2025 900 kg HALEU produzierte.

Das in Bethesda , Maryland, ansässige Unternehmen wird nun im Rahmen der dritten Phase seines Vertrags mit dem Energieministerium (DOE) mit der HALEU-Anreicherungsproduktion beginnen. Centrus wies am 20. Juni 2025 darauf hin, dass das DOE eine Option zur Vertragsverlängerung um ein weiteres Jahr ausgeübt habe, wodurch die HALEU-Produktion bis zum 30. Juni 2026 verlängert würde. „Phase III beinhaltet Optionen für bis zu acht Jahre zusätzliche Produktion über den 30. Juni 2026 hinaus; diese Optionen liegen im alleinigen Ermessen des Ministeriums und unterliegen der Verfügbarkeit von Mitteln“, erklärte das Unternehmen.

„Das Erreichen dieses Meilensteins unterstreicht erneut die Fähigkeit unserer Technologie, Ergebnisse für unsere Kunden und die Nation zu liefern“, sagte Amir Vexler, Präsident und CEO von Centrus Energy. „Als einzige Quelle für HALEU-Anreicherung in der westlichen Welt wird unser Produkt dringend benötigt, um die nächste Reaktorgeneration mit Energie zu versorgen. Mit Beginn der nächsten Phase unseres HALEU-Produktionsvertrags für das Energieministerium konzentrieren wir uns weiterhin auf das ultimative Ziel, unsere Kapazitäten in Ohio zu erweitern, um alle kommerziellen und nationalen Sicherheitsanforderungen Amerikas an HALEU sowie an niedrig angereichertes Uran für die bestehende Reaktorflotte zu erfüllen.“

Jahrelange Bemühungen zum Aufbau nationaler HALEU-Kapazitäten

Dieser Erfolg krönt die jahrelangen Bemühungen von Centrus und dem Energieministerium, die inländischen Urananreicherungskapazitäten für die nächste Generation von Kernreaktoren wiederherzustellen. Unter der ersten Trump-Regierung unternahm das Energieministerium 2019 erstmals Schritte, um die inländische HALEU-Produktion zu demonstrieren. Es unterzeichnete zunächst einen Dreijahresvertrag über 115 Millionen US-Dollar mit Centrus, der den Bau und Betrieb einer AC100M-HALEU-Kaskade mit 16 Maschinen in der Gasdiffusionsanlage der Behörde in Piketon vorsah. Das Energieministerium änderte den Vertrag zwar mehrmals, um die Gesamtfinanzierung auf 158,9 Millionen US-Dollar zu erhöhen, verlängerte jedoch später den Leistungszeitraum bis November 2022. Aufgrund von COVID-bedingten Verzögerungen in der Lieferkette, die die Lieferung von HALEU-Speicherflaschen behinderten, entschied sich das Energieministerium schließlich, den operativen Teil der Demonstration in einen neuen, wettbewerblich vergebenen Vertrag zu überführen, den Centrus im November 2022 erhielt.

Gemäß diesem Vertrag schloss Centrus Phase I Ende 2023 mit dem Beginn der Anreicherungsvorgänge und der Lieferung von 20 kg HALEU im November 2024 ab. Im Rahmen von Phase II wurde Centrus beauftragt, bis zum 30. Juni 2025 weitere 900 kg zu produzieren. Am 17. Juni nahm das Energieministerium eine Vertragsänderung vor, „um die erste Verlängerungsperiode von drei Jahren in eine Verlängerungsoption von einem Jahr und anschließend von einer Verlängerungsoption von zwei Jahren aufzuteilen“, so Centrus.

Das bedeutet: „Das Ministerium hat die erste dieser Optionen ausgeübt und damit Phase III mit zusätzlicher HALEU-Produktion bis zum 30. Juni 2026 eingeleitet“, so das Unternehmen. „Die verbleibenden Optionen im Vertrag – nach alleinigem Ermessen des Ministeriums und vorbehaltlich der Mittelzuweisung – würden, falls ausgeübt, bis zu acht zusätzliche Produktionsjahre über die aktuelle Verlängerung hinaus ermöglichen.“

Das im Rahmen dieses Vertrags produzierte HALEU gehört vorerst dem Ministerium und kann zur Förderung wichtiger nationaler Prioritäten wie der Demonstration und Kommerzialisierung von HALEU-betriebenen modernen Reaktoren eingesetzt werden, so Centrus. Unabhängig vom Betriebsvertrag mit dem Energieministerium prüft Centrus jedoch Möglichkeiten, die Anlage in Piketon durch zusätzliche Zentrifugenkaskaden zu erweitern. Voraussetzung hierfür ist eine ausreichende Finanzierung oder die Sicherung von Abnahmeverträgen. Das Unternehmen erklärte , dass eine vollwertige HALEU-Kaskade, bestehend aus 120 einzelnen Zentrifugen mit einer Gesamtkapazität von rund 6.000 kg HALEU pro Jahr (6 MTU/Jahr), „innerhalb von etwa 42 Monaten nach der Finanzierungssicherung in Betrieb genommen werden könnte. Centrus ist in der Lage, danach alle sechs Monate eine weitere Kaskade hinzuzufügen.“

Die Dringlichkeit der HALEU-Versorgung

Obwohl es vom Energieministerium keine explizite Bestätigung gibt, werden die ersten 900 kg HALEU aus der Anlage in Piketon wahrscheinlich die Lieferungen an amerikanische Entwickler von Nukleartechnologie im Rahmen des HALEU Availability Program (HAP) ergänzen.

Im April gab das Energieministerium seine erste Runde von HALEU-Zuweisungen bekannt, darunter bedingte Zusagen an TRISO-X, TerraPower, Kairos Power, Radiant Industries und Westinghouse Electric Co. für HALEU im Rahmen des HAP. Die Empfänger der ersten Runde sind Preisträger des Advanced Reactor Demonstration Program (ARDP) Pathway 1, Unternehmen, die Reaktoren im DOME-Testfeld des Energieministeriums vorführen wollen, sowie ausgewählte Teilnehmer des ARDP-Risikominderungsprogramms. „Das Energieministerium erhielt HALEU-Anfragen von 15 Unternehmen“, so die Behörde. „Für diese erste Runde identifizierte das Energieministerium fünf dieser Unternehmen, die die Priorisierungskriterien erfüllten, wobei drei von ihnen eine Brennstofflieferung im Jahr 2025 benötigten.“

Insgesamt beabsichtigt das Energieministerium, wie im im September 2024 abgeschlossenen HALEU-Zuteilungsprozess dargelegt, bis zum 30. Juni 2026 21 Tonnen HALEU bereitzustellen, um den kurzfristigen Bedarf der Industrie zu decken. Im Rahmen des National Defense Authorization Act für das Haushaltsjahr 2024 wies der Kongress das Energieministerium an, die 21 Tonnen HALEU nach einem festgelegten Zeitplan bereitzustellen: 3 Tonnen bis zum 30. September 2024, 8 Tonnen bis zum 31. Dezember 2025 und 10 Tonnen bis zum 30. Juni 2026. Das Energieministerium wird HALEU voraussichtlich aus vom Energieministerium und der National Nuclear Security Administration (NNSA) verwalteten Überschussbeständen an mehreren Bundesstandorten beziehen, darunter dem Y-12 National Security Complex in Tennessee, dem Savannah River Site in South Carolina und dem Idaho National Laboratory.

Das Energieministerium schätzt derzeit, dass der Inlandsbedarf an HALEU bis 2035 50 Tonnen pro Jahr erreichen könnte, wobei jedes Jahr zusätzliche Mengen benötigt werden. Während das Angebot im kommerziellen Maßstab begrenzt bleibt, arbeiten das Energieministerium und seine nationalen Labore daran, kleine Mengen HALEU durch Downblending von hochangereichertem Uran aus Forschungsreaktorbrennstoff zu gewinnen. Bisher befinden sich zwei Verfahren in der Entwicklung: die elektrochemische Aufbereitung, bei der Uran mittels Schmelzsalzelektrolyse im Idaho National Laboratory von bestrahltem Brennstoff getrennt wird (Ziel: bis zu 10 Tonnen Vorrat), und das Hybrid Zirconium Extraction (ZIRCEX)-Verfahren, bei dem Uran durch Gasphasenauflösung und anschließende Lösungsmittelextraktion isoliert und Downblending durchgeführt wird.

Parallel dazu arbeitet das Energieministerium am Aufbau einer vollständigen nationalen HALEU-Lieferkette – von der Anreicherung über die Dekonversion bis hin zur Herstellung. Im Oktober 2024 benannte die Behörde sechs Unternehmen, die Dekonversionsdienste anbieten , um HALEU von UF₆ in für den Einsatz in modernen Reaktoren geeignete Oxid- oder Metallformen umzuwandeln . Zu den ausgewählten Firmen gehören Nuclear Fuel Services (BWXT), American Centrifuge Operating (Centrus Energy), Framatome, GE Vernova, Orano und Westinghouse. Wenige Tage später, am 14. Oktober, vergab das Energieministerium Aufträge im Gesamtwert von bis zu 8 Millionen US-Dollar an vier Kernbrennstoffunternehmen – Centrus, URENCO, Orano Federal Services und General Matter – zur Stärkung der nationalen HALEU-Anreicherungskapazitäten. Die Aufträge ermöglichen es diesen Firmen, sich um künftige Aufträge zur Herstellung und Lagerung von HALEU in UF₆-Form zu bewerben .

Unabhängig davon wählte das Energieministerium im Dezember 2024 sechs Unternehmen aus, die sich um Verträge im Wert von bis zu 2,7 Milliarden US-Dollar zur Lieferung von niedrig angereichertem Uran (LEU) bewerben und so die heimische Brennstoffversorgungskette stärken sollen. Dazu gehören: American Centrifuge Operating, General Matter, Global Laser Enrichment, Louisiana Energy Services, Laser Isotope Separation Technologies und Orano Federal Services. Die Beschaffungsbemühungen haben nach dem Inkrafttreten des US-Importverbots für russisches Uran im Mai 2024 an Dringlichkeit gewonnen.

Obwohl das Gesetz direkt auf LEU abzielt, könnte es Auswirkungen auf HALEU haben. Laut Centrus bezogen US-Versorgungsunternehmen im Jahr 2023 24 % ihrer Anreicherungskäufe aus Russland und insgesamt 76 % von ausländischen staatlichen Lieferanten. Das Unternehmen warnte in einer aktuellen Investorenpräsentation , dass ein Wegfall der russischen Lieferungen zu einem weltweiten Anreicherungsdefizit von 13 Millionen SWU pro Jahr führen könnte – das entspricht dem gesamten jährlichen Anreicherungsbedarf der USA oder Europas. Centrus ist der Ansicht, dass diese Unterbrechung zusammen mit 3,4 Milliarden US-Dollar an neu freigegebener Bundesförderung, darunter 700 Millionen US-Dollar speziell für HALEU, das Unternehmen in die Lage versetzen könnte, von einem deutlich wachsenden Gesamtmarkt zu profitieren, der die nationale Sicherheit, globale Versorgungsunternehmen und fortschrittliche Reaktoren umfasst. Allein die Nachfrage nach HALEU, so prognostiziert das Unternehmen, könnte bis 2030 2,2 Milliarden US-Dollar pro Jahr und bis 2035 6,2 Milliarden US-Dollar erreichen.

– Sonal Patel ist leitender Redakteur bei POWER ( @sonalcpatel , @POWERmagazine ).