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Der Weg dorthin führte für ihn über Thorium-Flüssigsalzreaktoren. Denn dieses Material lässt sich im Unterschied zum heute gängigen Kernbrennstoff Uran nicht so einfach für Bomben verwenden. Von 1965 bis 1969 betrieb sein Team einen kleinen experimentellen Reaktor, damals noch mit Uran. Doch bevor Weinberg es mit Thorium probieren konnte, wurde das Experiment in den frühen 1970er-Jahren beendet. Weinberg hatte seine Vorgesetzten mit Warnungen vor den Gefahren konventioneller Atomkraftwerke zu sehr verärgert – in einer Zeit, in der bereits Dutzende Reaktoren gebaut wurden.

Nun erlebt die Technologie eine Renaissance. Außer am Shanghai Institute laufen Forschungsprogramme zu unterschiedlichen Varianten der Technologie an Universitäten und Instituten in Japan, Frankreich, Russland und den USA. Zudem wetteifern Unternehmen wie Terrestrial Energy, Transatomic Power, Moltex und Flibe Energy darum, neue Reaktoren nach diesem Prinzip zu entwickeln. Sie werben mit den deutlich geringeren Baukosten für ihr System.

Für konventionelle Nuklearanlagen nimmt die US-Energieinformationsagentur EIA in ihrer neuesten Berechnung von 2013 mehr als 5500 Dollar pro Kilowatt an. Die durchschnittliche Leistung liegt laut EIA bei einem Gigawatt. Dies bedeutet Gesamtkosten von 5,5 Milliarden Dollar – eine riskante Investition. Die Stromgestehungskosten, ein Maß für die Kosten der Erzeugung über die gesamte Lebensdauer hinweg, liegen bei neuen Anlagen laut EIA bei 95 Dollar pro Megawattstunde. Das ist zwar vergleichbar mit den Kosten von Kohlekraftwerken und weniger als bei Solarenergie (125 Dollar pro kWh). Das Risiko durch die hohen Investitionskosten aber kann dieser Vorteil nicht wettmachen.

Hier setzen die Start-ups an. Transatomic Power beispielsweise hat ein 520-Megawatt-Kraftwerk (ungefähr die Dimension eines heutigen Kohlekraftwerks) entworfen, das sich nach seinen Berechnungen für zwei Milliarden Dollar oder 3846 Dollar pro kWh bauen ließe. Terrestrial Energy, das vor Kurzem von der kanadischen Regierung einen Forschungszuschuss für den Bau eines Reaktor-Prototyps bekommen hat, glaubt, seinen Flüssigsalzreaktor letztlich für nur 2000 Dollar pro Kilowattstunde bauen zu können. Noch existiert der Reaktor aber nur auf dem Papier.

Doch auch wenn die Flüssigsalz-Designs funktionieren sollten: Eine neuartige Nukleartechnologie zugelassen und in den USA realisiert zu bekommen, bleibt eine gewaltige Aufgabe. Allein die Bewerbung für eine Genehmigung von der Nuclear Regulatory Commission kann Jahre dauern und Hunderte Millionen Dollar kosten. Zudem wären selbst zwei Milliarden Dollar Baukosten noch viel Geld. Manche der Atomkraft-Start-ups werden daher möglicherweise nie richtig in Gang kommen. Zudem verzichten die meisten Start-ups auf den entscheidenden Schritt: Ihre Reaktoren sollen mit Festbrennstoff laufen und nicht mit flüssigem, also in Salz gelöstem Brennstoff.

Dies will China nun in Angriff nehmen. Und es wundert wenig, dass die Forscher in Shanghai dafür eine Kooperation mit Oak Ridge eingegangen sind. Gerade als in den 1970er-Jahren das Experiment mit Flüssigsalztechnologie in den USA zu Ende ging, begann eine kleine Gruppe von Forschern am Shanghai Institute of Applied Physics, selbst an Flüssigsalzreaktoren mit Thorium zu arbeiten. Aus Sicht der Chinesen hat das einen besonderen Vorteil: In China findet sich nur ein kleiner Anteil der weltweiten Uranvorkommen, aber reichlich Thorium. Eine reichhaltige Quelle für kohlendioxidfreie Energie zu haben, würde mehrere von Chinas Energieproblemen gleichzeitig lösen. "In den Augen der Zentralregierung sind wir nicht dafür da, uns mit reifen Technologien zu beschäftigen – wir müssen etwas Neues schaffen", sagt Flüssigsalzforscher Kun Chen. "Wir müssen groß denken."

Die Gelegenheit dazu bot sich, als er 2009 einen Vortrag an seinem heutigen Institut halten sollte. Einer der dort arbeitenden Wissenschaftler erzählte ihm von dem Flüssigsalzreaktor – ein Projekt, das bis dahin weder angekündigt geschweige denn finanziert war. "Unser Team hat sich die meisten technischen Dokumente aus dem Web geholt; sie wurden von dem Team in Oak Ridge veröffentlicht", erinnert sich Xu Hongjie, der Direktor des Flüssigsalzprogramms, und schüttelt den Kopf. "Sie haben alles kostenlos dort eingestellt."

Heute ist Chen für die Kooperation mit Oak Ridge verantwortlich. Das US-Labor steuert Forschungsergebnisse zu Materialien, Steuerungssystemen und Computersimulationen für das Projekt bei und hat eine große Flüssigsalz-Testanlage gebaut. Manche Wissenschaftler und Kernkraftbefürworter sprechen sich vehement dagegen aus, China dabei zu helfen, eine weltweit führende Nuklearindustrie zu etablieren. Doch viele der Ingenieure in Oak Ridge wollen einfach nur sehen, dass irgendwo ein Flüssigsalzreaktor gebaut wird. "China stellt die Finanzierung zur Verfügung, die uns die Möglichkeit gibt, das Wissen weiterzugeben und praktische Erfahrungen beim Bau und Betrieb dieser Reaktoren zu sammeln", sagt David Holcombe, Leiter der Kooperation auf Seiten des Oak Ridge National Laboratory.

Für den Anfang will das Shanghai Institute einen hybriden Weg gehen: Flüssigsalz soll einen Festbrennstoffkern kühlen, wie er ähnlich auch in konventionellen Kernkraftwerken verwendet wird. Als Nächstes wird das Team dann auf flüssiges Brennmaterial umsteigen. Anfangs soll Uran als Brennstoff verwendet werden, doch später wollen die chinesischen Ingenieure Thorium nutzen. Ein Festbrennstoff-Kraftwerk im kommerziellen Maßstab will das Shanghai Institute bis 2030 in Betrieb nehmen, bis 2035 soll eine Demonstrationsanlage mit flüssigem Brennmaterial folgen. Der Zeitplan ist extrem ambitioniert, zumindest gemessen an den Standards der Nuklearindustrie. Aber schließlich will China genau das erreichen: diese Standards neu definieren. (bsc)