Deutsche Wirtschaftsnachrichten: Wie funktioniert ein Dual-Fluid-Reaktor und worin unterscheidet er sich von klassischen Reaktoren wie etwa Druckwasserreaktoren?
Götz Ruprecht: Das klassische Konzept mit festen Brennelementen ist das Resultat militärischer Überlegungen: Brennelemente werden vorgelagert, wie Munition produziert und am Einsatzort „verbraucht“. Nach diesem uralten Prinzip funktionieren auch die heutigen Druckwasserreaktoren. Für die zivile Stromversorgung war dieses Konzept nie besonders kostengünstig, aber es wurde – einmal entwickelt – so beibehalten. Der Gedanke, den nuklearen Brennstoff als Flüssigkeit durch den Reaktorkern zirkulieren zu lassen, ist nicht neu und wurde in den 1960er/70er Jahren am Oak Ridge National Lab in Form des Flüssigsalzreaktors auch bereits erfolgreich umgesetzt.
Der Unterschied zu Druckwasserreaktoren besteht also in dem Einsatz eines flüssigen, beweglichen Brennstoffs. Doch das gilt auch für die Flüssigsalzreaktoren, an denen sich mehrere Startups heute versuchen. Der Dual-Fluid-Reaktor hebt sich von den Flüssigsalzreaktoren in besonderer Weise ab, indem er zwei Flüssigkeiten im Reaktorkern verwendet. Dabei geht es nicht um die Flüssigkeiten selbst, sondern nur um das Prinzip: Eine Flüssigkeit trägt den Brennstoff, eine zweite führt die Wärme ab. Dies erlaubt es, den Brennstoff erheblich stärker zu konzentrieren und somit die Leistungsdichte um einen Faktor 10 gegenüber Flüssigsalzreaktoren zu steigern. Viele Probleme von Flüssigsalzreaktoren, z.B. die Wahl der Strukturmaterialien, entstehen so beim Dual-Fluid-Reaktor gar nicht erst. Außerdem wird die Neutronenbilanz erheblich besser, die Regelung einfacher und die Arbeitstemperatur kann auf 1000 °C erhöht werden. Alle diese Vorteile multiplizieren sich durch das Dual-Fluid-Prinzip, so dass eine Effizienzsteigerung um einen Faktor 10-50 gegenüber heutigen Druckwasserreaktoren zu erwarten ist. Außerdem macht die vollständige Verbrennung ein geologisches Endlager überflüssig.
Deutsche Wirtschaftsnachrichten: Mit was für einem Entwicklungszeitraum planen Sie bis zur Marktreife von Dual-Fluid-Reaktoren?
Götz Ruprecht: Das hängt vor allem von den Behörden ab, daher versuchen wir ja auch, in Kanada Fuß zu fassen. Unser Referenzszenario geht von 10 Jahren Entwicklungszeit aus. Durch massive Anstrengungen kann man solche Zeiten natürlich verkürzen. Würde man die Entwicklung des Dual-Fluid-Reaktors als nationale Chefsache ansehen und nach Art des Apolloprogramms aufziehen, wäre eine Serienproduktion natürlich erheblich früher möglich.
Deutsche Wirtschaftsnachrichten: Das aktuelle Atomgesetz untersagt die kommerzielle Nutzung von Atomstrom. Wozu ließe sich ein Dual- Fluid Reaktor noch nutzen?
Götz Ruprecht: Das aktuelle Atomgesetz untersagt tatsächlich nicht die anderweitige Nutzung von Kernenergie, z.B. die Nutzung von Hochtemperaturwärme zur kostengünstigen Produktion synthetischer Kraftstoffe. Das war bisher kein Thema, da die heutigen Druckwasserreaktoren bei niedrigen Temperaturen arbeiten, wo z.B. eine Wasserstoffproduktion kostengünstig nicht machbar ist. Erst ab 900 °C wird das interessant, und das kann der Dual-Fluid-Reaktor mit seinen 1000 °C locker leisten.
Wir planen ja zunächst nur den „kleinen modularen“ Dual-Fluid-Reaktor, den DF-300. Auch dieser arbeitet bei 1000 °C, eine synthetische Kraftstoffproduktion wäre also damit möglich, jedoch nicht sehr effizient. Der DF-300 ist eher auf die Stromproduktion ausgelegt. Im Gegensatz zu vielen anderen nuklearen Startups gehen unsere Pläne aber noch viel weiter. Ein großer Reaktor mit 3 Gigawatt thermischer Leistung war immer Teil unserer Planung, noch größere Anlagen sind auch denkbar. Mit solchen Anlagen kann der gesamte Kraftstoffmarkt aufgerollt und komplett auf synthetische Kraftstoffe umgestellt werden. Im Gegensatz zu Elektroautos muss hier auch nicht die Infrastruktur umgestellt werden. Z.B. kann Hydrazinhydrat einfach in heutige Autotanks gefüllt werden, die Herstellungskosten lägen unter denen von Benzin.
Deutsche Wirtschaftsnachrichten: Wäre der Einsatz von Dual-Fluid-Reaktoren unter den gegebenen Umständen also kommerziell lohnend?
Götz Ruprecht: Das dürfen Sie nicht ein Unternehmen fragen, das genau diese Umsetzung plant ;) Natürlich halten wir das für kommerziell lohnend. Mehr noch, wir haben den sogenannten Erntefaktor berechnet, der es erlaubt, die Effizienz von Stromerzeugungstechnologien über eine ganzheitliche Betrachtung zueinander in Relation zu setzen. Die Verbesserung nur einer Komponente einer Technologie kann nämlich eine Verschlechterung einer anderen Komponente nach sich ziehen, die die Vorteile wieder zunichte macht. Man muss immer den gesamten Prozess von den Rohstoffen bis zur Entsorgung einschließlich der Bereitstellung der Brennstoffe betrachten. Und hier schneidet der Dual-Fluid-Reaktor bis zu 50 Mal besser ab als heutige Druckwasserreaktoren. In der realen Welt der Wirtschaft und Genehmigungsbehörden muss man dann wieder einige Abstriche machen, aber es würde uns wundern, wenn von den Vorteilen nichts mehr übrigbliebe. Daher nehmen wir unsere Zuversicht, dass der Dual-Fluid-Reaktor einen Technologiesprung bedeutet.
Deutsche Wirtschaftsnachrichten: Ist vor dem Hintergrund aufwendiger Genehmigungsverfahren ein Abwandern der Dual-Fluid-Technologie in andere Staaten zu erwarten?
Götz Ruprecht: Technologietransfer ist immer die Folge einer verfehlten Politik. Man erträgt ja viel, aber dass in einem hochindustrialisierten Land wie Deutschland per Gesetz die technische Nutzung einer der vier Naturkräfte, nämlich der Kernkraft, einfach verboten wird, ist schon ein einmaliger und für eine freie Gesellschaft unwürdiger Vorgang. Hinzu kommt das über Jahrzehnte in deutschen Medien verbreitete Angstklima, das in krassem Gegensatz zu tatsächlichen Schäden durch die zivile Nutzung der Kernenergie steht. So etwas vergrault natürlich auch gute Wissenschaftler, und das hat man in Deutschland erfolgreich geschafft. Das ist zumindest im Nuklearbereich längst geschehen.
Deutsche Wirtschaftsnachrichten: Haben Sie Verständnis für den abrupten Atomausstieg nach Fukushima und die Sorgen der Bürger vor der ungeklärten Endlagerung von Atombrennstäben?
Götz Ruprecht: Natürlich kann man Ängste nicht leugnen oder jemandem vorwerfen. Sehr wohl kann man aber die Angstmacher an den Pranger stellen, für die ich überhaupt kein Verständnis habe. Nach dem Vorfall in Fukushima ist in den deutschen Medien eine beispiellose makabre Angstkampagne gestartet worden. Makaber deshalb, weil die Opfer des Tōhoku-Erdbebens und des Tsunami auf verwerfliche Art instrumentalisiert wurden. Unisono haben es die deutschen Leitmedien, allen voran die öffentlich-rechtlichen, durch dauerhafte Propaganda geschafft, die 20.000 Tsunami-Opfer als Opfer einer Nuklearkatastrophe darzustellen. Selbst prominente Politiker wie Claudia Roth haben diesen Unsinn geglaubt. Tatsächlich kam durch die durch den Tsunami bedingte Havarie im Kernkraftwerk Fukushima-Daichi kein Mensch strahlenbedingt zu Schaden.
Ähnlich verhält es sich bei der Endlagerung. Auch hier ist den verängstigten Menschen nichts vorzuwerfen, aber warum muss man jahrzehntelang Desinformation in den Medien dulden? Nüchtern betrachtet sind die endzulagernden Mengen an Radioaktivität eher lächerlich, in der chemischen Industrie gibt es da viel größere Probleme, über die aber keiner spricht. So etwa in Herfa-Neurode, dem größten Chemie-Giftmüll-Endlager der Welt.
Deutsche Wirtschaftsnachrichten: Wie beurteilen Sie die Zukunft des Industriestandorts Deutschland angesichts der deutschen Energiewende?
Götz Ruprecht: Wird die Energiewende so wie geplant bis zum Ende durchgeführt, gibt es einen "Industriestandort Deutschland“ nicht mehr. Allein deshalb wird man irgendwann umschwenken. Die Frage ist nur, wie groß der Schaden werden muss, bis man daraus klug wird. Wo liegt die Schmerzgrenze? Wann sind die Vorräte aufgebraucht, wann ist so viel Technologie und Know-How abgewandert, dass man es spürt. Vieles findet leider im Hintergrund statt und wird in der Presse nicht thematisiert. Wen interessiert es schon, wenn viele mittelständische Unternehmen ihr nächstes Werk in den USA und nicht in Deutschland aufbauen. Irgendwann sind sie halt „einfach weg“.
Deutsche Wirtschaftsnachrichten: Würden Sie jungen Leuten auch heute noch raten, Atomphysik zu studieren?
Götz Ruprecht: Moment, Atomphysik ist etwas anderes als Kernphysik. Aber beides ist interessant. Da die Zukunft zweifellos durch nukleare Technologien dominiert sein wird, wird Kernphysik auf jeden Fall auch eine Zukunft haben, daran führt kein Weg vorbei. Der Anteil in der Bevölkerung, der den Atomausstieg als „richtig“ empfindet, schwindet rapide. Momentan gibt es noch eine knappe Mehrheit, aber das wird in wenigen Jahren nicht mehr so sein. Daher wird die Kernenergie zurückkommen, auch nach Deutschland.
Info zur Person: Götz Ruprecht (53) studierte Physik an der Technischen Universität Berlin und wurde dort in Kernphysik promoviert. Anschließend arbeitete er am nationalen Kernforschungszentrum TRIUMF in Kanada. Ab 2010 entwickelte er mit Kollegen das Konzept für den Dual Fluid Reaktor und trieb dessen theoretische Entwicklung voran. Anfang 2021 gründete er die Firma Dual Fluid Energy Inc. mit, um die Erfindung in die Realität zu überführen. Zusammen mit Horst- Joachim Lüdecke ist er Autor des Buches „Kernenergie – der Weg in die Zukunft“.
