Schweizer Startup Transmutex entwickelt neuen Reaktortyp auf Thorium-Basis

Transmutex will die Kernenergie von Grund auf neu erfinden. Das ambitionierte Ziel ist der Bau des Prototypen eines Thoriumreaktors für Demonstrationszwecke innerhalb von zehn Jahren. Für Federico Carminati, wissenschaftlicher Direktor von Transmutex und Kernphysiker, ist dies kein unrealistisches Ziel: «Wir haben alle wesentlichen Elemente für den Bau eines neuen Reaktortyps: Jetzt müssen wir diese Teile nur noch zusammensetzen.»

Laut Transmutex sollen die Stromgestehungskosten weniger als $70/MWh betragen und dabei in der gleichen Grössenordnung liegen, wie konventionelle Kernkraftwerke, die in Betrieb sind. Geschätzte 1,5 Milliarden Franken wird der Prototyp kosten. Acht Millionen Franken sind schon beisammen, die unter anderem von fünf privaten amerikanischen Investoren stammen. Doch wo liegen nun die grossen Vorteile des Transmutex-Reaktors?

Weniger langlebige Abfälle und Wiederverwerten der Abfälle
Die Bezeichnung «Subcritical Transmutation Accelerated Reactor using Thorium (TMX-START)» verrät schon einiges über die Funktionsweise des Transmutex-Reaktors. Als Brennstoff wird das weltweit reichlicher vorhandene Thorium anstelle von Uran eingesetzt. Damit Thorium im unterkritischen Zustand gespalten werden kann, braucht es Neutronen aus einem Teilchenbeschleuniger. Einen leistungsfähigen Teilchenbeschleuniger will Transmutex zusammen mit dem Paul Scherrer Institut (PSI) bauen.

Unterkritisch bedeutet, dass der TMX-START nicht selbständig in der Lage ist, eine Kettenreaktion aufrechtzuerhalten. Es braucht die Neutronen aus dem Teilchenbeschleuniger, damit in einem Brutprozess aus dem Thorium-232 das Uran-233 entsteht, welches dann unter Freisetzung von Energie gespalten wird. Sobald der Neutronenfluss unterbrochen wird, schaltet sich der Reaktor ab. Dies ist ein wichtiges Sicherheitsmerkmal.

Im Vergleich zu einem Kernreaktor, der mit Uran betrieben wird, haben die Abfälle aus dem Thoriumreaktor eine viel kürzere Lebensdauer von Hunderten von Jahren anstelle von Hundertausenden von Jahren. Auch die Menge ist viel kleiner: «Wir sprechen hier von einigen Kilogramm statt von Tonnen», erklärt Carminati. Der Thoriumkreislauf hätte auch den Vorteil, dass er die Verbreitung von Atomwaffen verhindert.

Der Thoriumreaktor kann auch mit radioaktiven Abfällen aus bestehenden Kernkraftwerken betrieben werden. In einem Prozess, der Transmutation heisst, werden dabei die gefährlichsten und langlebigsten Abfallbestandteile unter Neutronenbeschuss in kurzlebigere Abfälle umgewandelt. «Dies könnte das Problem der Anhäufung und Lagerung hochradioaktiver Abfälle lösen», sagt Carminati.

Mehr zu Thorium als Kernbrennstoff erfahren Sie im Faktenblatt des Nuklearforums. Am 15. Februar 2022 hat ein Forums-Treff mit dem CEO von Transmutex, Franklin Servan Schreiber, stattgefunden.