Können saubere Kernenergien von Morgen auch ängstliche und ESG-orientierte Anleger überzeugen? Mit neuen Kernfusions- und Atommüllabbau-Technologien könnte aus dem Science-Fiction-Szenario schon bald Realität werden.
Kernfusion statt Kernspaltung – „die Sonne auf die Erde holen“
Die Kernfusion gilt als großer Hoffnungsträger für die Energie von Morgen. Anders als bei der Kernspaltung entsteht bei der Fusion nur sehr wenig radioaktiver Müll und nukleare Unfälle sind ausgeschlossen. Marvel Fusions, eines von mehreren deutschen Fusions-Start-ups, das an der Kernfusion durch laserbasierte Trägheitsfusion arbeitet, wird in den USA eine Testanlage bauen.
Grund für die Abwanderung: In den USA gibt es mehr staatliches und mehr privates Geld für "grüne" Kernforschung. Neben dem Staat engagieren sich Leute wie Bill Gates, Salesforce-Gründer Marc Benioff oder Amazon-Gründer Jeff Bezos mit riesigen Beträgen in der Fusionsforschung. Denn die Kernfusion hat das Potenzial, eine saubere, sichere und nahezu unerschöpfliche Energiequelle zu werden, da die Brennstoffe weit verbreitet und in großen Mengen verfügbar sind.
Vorbild ist die Sonne, die unbestritten größte Kernfusionsanlage. Wasserstoffkerne (Protonen) verschmelzen unter den extremen Bedingungen im Inneren der Sonne zu Heliumkernen, wobei immense Energie freigesetzt wird. Auf der Erde setzt Marvel Fusion Hochleistungslaser als Energiequellen ein, um kleine Brennstoffpellets (z.B. eine Mischung aus schwerem Wasserstoff, Deuterium und Tritium) von allen Seiten gleichzeitig zu bestrahlen. Dabei entstehen extrem hohe Temperaturen und Drücke im Inneren des Pellets, die für die Fusion notwendig sind. Diese Methode zielt darauf ab, eine "Zündung" auszulösen, also die Fusion aufrechtzuerhalten, ohne zusätzliche Energiezufuhr von außen.
In den USA ist es an der Forschungseinrichtung National Ignition Facility (NIF) mittlerweile zum zweiten Mal gelungen bei einem Trägheitsfusions-Experiment mehr Energie freizusetzen, als die Laser hineingeschossen haben. Der Prozess dauerte allerdings einen ganzen Tag. Im Kraftwerksbetrieb müsste der Prozess über zehnmal pro Sekunde ablaufen.
Transmutation – Atommüll „entschärfen“ und Energie gewinnen
Verfahren mit denen langlebige radioaktive Elemente unschädlich gemacht werden können, könnten das Jahrhundertproblem der Endlagerung lösen. Der hoch radioaktive Abfall, vor allem die abgebrannten Brennstäbe, machen nur rund fünf Prozent des gesamten Atommüll-Volumens aus, sind aber für 99 Prozent seiner Radioaktivität verantwortlich. Dieser Atommüll könnte durch Transmutation "entschärft" werden und in einem weiterentwickelten Prozess zudem noch zur Energiegewinnung genutzt werden.
Das Genfer Start-up Transmutex entwickelt eine vielversprechende Transmutationstechnologie und möchte sie schnellstmöglich in industriellem Maßstab zum Einsatz bringen. Das Prinzip: Ein Teilchenbeschleuniger beschießt die aus abgebrannten Brennstäben herausgelösten instabilen Elemente mit sehr energiereichen, schnellen Neutronen. Resultat: Radioaktiver Zerfall dieser Elemente und Umwandlung – Transmutation – in Isotope mit deutlich kürzerer Lebensdauer. Die so erzeugten Isotope sind zudem nicht mehr für den militärischen Einsatz nutzbar, und die Anforderungen der Endlager für diesen Atommüll könnten deutlich gesenkt werden.
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In beschleunigergetriebenen Reaktoren könnte zusätzlich Energie und Wärme produziert werden, was die Menge an radioaktivem Restabfall nochmals reduzieren würde. Denn die Spaltprodukte strahlen weniger oder gar nicht mehr. Der Reaktor soll – wie der chinesische TMSR-LF1 – mit dem gut verfügbaren Thorium betrieben werden und bei der Reaktion entsteht weniger Atomwaffen-fähiges Material. Das Unternehmen hat sich zum Ziel gesetzt, dass die erste Pilotanlage spätestens 2032 an den Start gehen soll. Um Entwicklung und Zulassung voranzutreiben will das Unternehmen bereits nächstes Jahr einen "digitalen Zwilling" der Anlage präsentieren.
Auch im nuklearen Forschungsinstitut SCK CEN in Belgien wird ein Forschungsreaktor, der "Myrrha" gebaut, in dem ein Teilchenbeschleuniger mit einem Kernreaktor gekoppelt ist. Die Forscher verfolgen mit ihrem Ansatz verschiedene Ziele: Es sollen Radioisotope zur Behandlung von Krebs hergestellt werden, Plutonium und Co. in harmlosere Elemente umgewandelt und Energie aus dem Atommüll gewonnen werden. Das Kühlmittel für den "Myrrha" haben sich die Belgier bei den in den 1960er Jahren in der Sowjetunion gebauten Atom-U-Booten abgeguckt.
Neu ist: Eine geschmolzene Legierung aus Blei und Wismut dient als Neutronenquelle und gleichzeitig als Kühlmittel. Der sehr hohe Siedepunkt der Legierung – bei 1.670 Grad – ermöglicht eine hocheffiziente Kühlung. Die Wärme, die bei der Transmutation entsteht, wird durch das flüssige Metall nach außen transportiert und kann zur Stromerzeugung genutzt werden. Ein weiterer Pluspunkt des "Myrrha", ein Super-GAU soll laut der Forscher unmöglich sein, da im Reaktor nicht genügend spaltbares Material vorhanden ist und die Kernreaktion nur durch den Teilchenbeschleuniger aufrechterhalten wird.
Grüne Kernenergie – Anlagechancen nutzen mit ETFs
Nuklear ETFs bieten Anlegern Zugang zum aufstrebenden Kernenergiesektor – zu innovativen Nukleartechnologieunternehmen und führenden Uranbergbaugesellschaften. Hier eine kleine Auswahl:
- Global X Uranium UCITS ETF (ISIN: IE000NDWFGA5) von Global X
- VanEck Uranium and Nuclear Technologies UCITS ETF (ISIN: IE000M7V94E1) von VanEck
- HANetf Sprott Uranium Miners UCITS ETF (ISIN: IE0005YK6564) des britischen ETF-Spezialisten HANetf.
So können Anleger breit diversifiziert in die Dekarbonisierung des globalen Stromnetzes investieren, vom Wachstumspotenzial der Energiewende profitieren und gleichzeitig einen Beitrag dazu leisten.
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Bryan Perry für die wallstreetONLINE Zentralredaktion