Small Modular Reactor

Aufbau eines SMR

Mit dem Begriff Small Modular Reactors (SMR; deutsch „kleine modulare Reaktoren“; auch umgangssprachlich als „Miniatomkraftwerk“ bezeichnet) werden kleine Kernreaktoren oder Kernkraftwerke bezeichnet, die verschiedenen Konzepten zufolge modular und teilweise kleiner als herkömmliche Reaktoren sein und daher z. B. in einer Fabrik vorgefertigt und anschließend an einen Montageort gebracht werden können. Es gibt mehr als 120 verschiedene Konzepte.<ref name="grs_smr">Small Modular Reactors (SMR): Kernkraftwerke im Kleinformat. Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit, abgerufen am 6. März 2026. </ref> Tatsächlich in Betrieb sind unter anderem ein Demonstrations-Projekt in China (HTR-PM) und zwei Reaktoren in Russland (KLT-40S), wobei letztere eine Abwandlung von üblichen Schiffsreaktoren sind.<ref>Aaron Larson: A Closer Look at Two Operational Small Modular Reactor Designs. In: POWER Magazine. 1. März 2024, abgerufen am 17. November 2025 (). </ref>

Definition

Der Begriff Small Modular Reactor bezeichnet nach heute gängiger Verwendung Kernreaktoren mit einer elektrischen Leistung von in der Regel bis zu 300 Megawatt (MWe). Anlagen mit sehr geringer Leistung im Bereich von etwa 1 bis 10 MWe werden häufig als „Mikroreaktoren“ (Micro Modular Reactors, MMR) eingeordnet. Das Attribut „modular“ bezieht sich darauf, dass wesentliche Komponenten des Primärkreises, insbesondere Reaktordruckbehälter und zugehöriger Kühlmittelkreislauf, in einem integrierten, fabrikgefertigten Modul zusammengefasst sind. Diese Module sind grundsätzlich transportfähig ausgelegt und können einzeln oder in Kombination mehrerer Einheiten eingesetzt werden.<ref name="grs_smr"/>

In älteren Definitionen, insbesondere durch die Internationale Atomenergie-Organisation (IAEO), wurde der Begriff weiter gefasst: Unter „Small and Medium Sized Reactors“ verstand man sowohl kleine Reaktoren bis 300 MWe als auch mittelgroße Anlagen mit Leistungen bis etwa 700 MWe. In der heutigen Fachsprache wird der Begriff SMR überwiegend auf Reaktoren bis etwa 300 MWe beschränkt; für Anlagen mit höherer Leistung besteht keine einheitliche Einordnung.<ref name="grs_smr"/>

Eigenschaften

SMR sollen beispielsweise einen geringeren Aufwand vor Ort, eine höhere Risiko-Eindämmungseffizienz und eine höhere Sicherheit der verwendeten Kernbrennstoffe (viz. die Spaltmaterialien Uran oder Plutonium; evtl. auch Thorium) ermöglichen. Dazu ist u. a. auch die Entwicklung neuartiger Brennelemente notwendig, z. B. basierend auf dem vorgeschlagenen High-Assay Low-Enriched Uranium (HALEU) Brennstoff.<ref>High-Assay Low-Enriched Uranium (HALEU). Nuclear Regulatory Commission, abgerufen am 8. März 2025 (). </ref>

Die Reaktoren wurden auch vorgeschlagen, um Finanzierungsprobleme und Einsatzmöglichkeiten gegenüber konventionellen Kernreaktoren mit größerer Leistung (z. B. der europäische EPR oder der russische WWER) zu verbessern. Dazu zählen z. B. die hohen Investitionskosten oder Aufwände bei der Zulassung uvm.

Geschichte

Erste Anwendungen kleiner Kernreaktoren

Kleine Kernreaktoren wurden bereits in den 1940er Jahren im Rahmen militärischer Forschungsprogramme in den Vereinigten Staaten entwickelt. Teilstreitkräfte wie Luftwaffe, Heer und Marine verfolgten unterschiedliche Konzepte. Während Versuche der Luftwaffe, kerngetriebene Flugzeuge zu realisieren, erfolglos blieben, gelang es der Marine, kompakte Reaktoren für U-Boote und Flugzeugträger zu entwickeln. Diese unterschieden sich jedoch in ihren Anforderungen deutlich von späteren zivilen Anwendungen. Im Rahmen des Army Nuclear Power Program entstanden zwischen den 1950er und 1970er Jahren mehrere kleine Reaktoren, darunter Anlagen in abgelegenen Regionen wie Grönland und der Antarktis. Der Betrieb war teilweise von technischen Problemen geprägt, etwa Leckagen und strukturellen Schäden. 1976 wurde das Programm eingestellt; als Gründe wurden unter anderem hohe Entwicklungs- und Betriebskosten genannt.<ref name="ieee2015">M.V. Ramana: The Forgotten History of Small Nuclear Reactors. In: IEEE Spectrum. Institute of Electrical and Electronics Engineers, 27. April 2015, abgerufen am 29. März 2026. </ref>

Parallel dazu förderte die United States Atomic Energy Commission (AEC) ab den 1950er Jahren die Entwicklung kleiner ziviler Leistungsreaktoren. Insgesamt wurden in den Vereinigten Staaten 17 Reaktoren mit einer elektrischen Leistung unter 300 MWe errichtet. Diese dienten vielfach als Demonstrations- und Prototypanlagen. Beispiele sind der Reaktor Elk River (Minnesota) und der La-Crosse-Siedewasserreaktor (Wisconsin). Mehrere dieser Anlagen wiesen technische Probleme, Verzögerungen beim Bau sowie im Vergleich zu fossilen Kraftwerken hohe Stromgestehungskosten auf. Alle derartigen Reaktoren sind heute stillgelegt. Innerhalb der AEC setzte sich bereits in den 1960er Jahren die Auffassung durch, dass größere Reaktoren wirtschaftliche Vorteile bieten (Skaleneffekte). Entsprechend verlagerte sich die Entwicklung hin zu Anlagen mit höherer Leistung. Bis in die 1970er Jahre stieg die typische Leistung neu errichteter Kernkraftwerke in den Vereinigten Staaten auf mehrere hundert bis über tausend Megawatt an.<ref name="ieee2015"/>

Auch in anderen Ländern wurden kleinere Reaktoren errichtet, meist jedoch als Zwischenschritt hin zu größeren Einheiten. Ein Beispiel sind die in Indien gebauten Schwerwasserreaktoren mit einer Leistung von etwa 220 MWe, die später ebenfalls durch leistungsstärkere Varianten ersetzt wurden. Ab den 1980er Jahren wurde das Konzept kleiner, modular aufgebauter Reaktoren erneut aufgegriffen. Vor dem Hintergrund steigender Baukosten und Verzögerungen bei Großprojekten wurden fabrikgefertigte, standardisierte Anlagen vorgeschlagen, die durch Serienfertigung und kürzere Bauzeiten wirtschaftliche Vorteile bieten sollten.<ref name="ieee2015"/>

Neuere Entwicklungen

Datei:Akademik Lomonosov 20190823, cropped.jpg

Die Akademik Lomonossow, ein als SMR eingeordnetes schwimmendes Kernkraftwerk zur Energieversorgung von Pewek

Kleine Reaktorkonzepte werden unter anderem vor dem Hintergrund wirtschaftlicher Herausforderungen großer Kernkraftwerksprojekte sowie energiepolitischer Überlegungen im Zusammenhang mit Klimaschutz und Versorgungssicherheit diskutiert.<ref name="grs_smr"/>

Nach Angaben der Nuclear Energy Agency (NEA) existierten Stand 2025 weltweit 127 Reaktorkonzepte, die als SMR eingeordnet werden. Die meisten dieser Konzepte befinden sich in frühen Entwicklungsphasen, ein Teil wird nicht weiterverfolgt; zahlreiche Projekte durchlaufen Vorlizenzierungs- oder Genehmigungsverfahren. Ein Großteil der weiter fortgeschrittenen oder bereits realisierten Konzepte basiert auf der Technologie der Leichtwasserreaktoren. Beispiele sind das schwimmende Kernkraftwerk Akademik Lomonossow (seit 2020 in Betrieb) sowie der argentinische Reaktor CAREM (seit 2014 im Bau). Daneben werden teilweise auch kleinere, seit längerem eingesetzte Reaktoren aus dem maritimen Bereich allein aufgrund ihrer Leistung als SMR eingeordnet, wodurch die Abgrenzung zu anderen Reaktortypen unscharf wird.<ref name="grs_smr"/>

Neben Leichtwasserreaktoren umfassen zahlreiche Konzepte auch alternative Technologien mit anderen Kühlmitteln und Moderatoren, die teilweise zusätzliche Anwendungen wie Prozesswärmebereitstellung oder weitergehende Brennstoffzyklen ermöglichen sollen. Ein Teil dieser Entwicklungen wird als Advanced Modular Reactors bezeichnet und häufig der sogenannten „vierten Generation“ zugerechnet, wobei viele der zugrunde liegenden Konzepte bereits seit Jahrzehnten bekannt sind und teils in Prototypanlagen wie dem THTR-300 oder dem SNR-300 erprobt wurden. Als in Betrieb befindliche Anlagen, die dem SMR-Spektrum zugerechnet werden, gelten unter anderem der chinesische Hochtemperaturreaktor HTR-PM (seit 2023) sowie auch der japanische High-temperature engineering test reactor. Weitere Projekte, darunter ACP100 (China), RITM-200S (Russland), BREST-300 (Russland) und Hermes (Vereinigte Staaten), befinden sich im Bau.<ref name="grs_smr"/>

Technik

Datei:Science at Exascale- Simulating Small Modular Reactor Operations - 49749891898.png

Die Reaktorentwicklung wird heutzutage von aufwendigen Modellierungen und Simulationen (Codes) begleitet. Das ehemalige Exascale Computing Project (ECP)<ref>Exascale Computing Project. ORNL ; NNSA ; DOE Office of Science, 2024, abgerufen am 18. März 2026 (). </ref> demonstriert die Wechselwirkung von Neutronen innerhalb eines SMR-Reaktorkerns als Teil eines gekoppelten Monte-Carlo-Neutronenfluss- und Fluiddynamik-Simulatorprogramms, welches auf dem Supercomputer „Frontier“ des Oak Ridge National Laboratory (ORNL) ausgeführt wurde. (2019)

SMR sollen die Nutzung der zivilen und kommerziellen Kernenergie attraktiv machen und auch Kritiker überzeugen, indem sie so sicher gemacht werden sollen, dass im Falle eines Unfalls z. B. keine Evakuierungszonen mehr notwendig seien.

Die Konstruktion von Kernreaktoren findet als Teil der Kerntechnik statt und baut auf der Reaktorphysik und Reaktortechnik auf. Grundlegende Ingenieurwissenschaften wie der Maschinenbau oder Elektrotechnik sind für die Anlagen notwendig. Des Weiteren sind Wissen aus dem Anlagenbau, Automatisierung, Instrumentierung und entsprechende Leitsysteme notwendig.

Die SMR-Anlagen sollen außerdem eine Kombination mit der Stromproduktion aus erneuerbaren Energien (EE) berücksichtigen, da sie im Gegensatz zu großen Kern-(kraftwerken) flexibler, nämlich im Falle von Produktions- und Nachfrageschwankungen schnell ab- oder zuschaltbar werden sollen. Nach Analysen der Nuclear Energy Agency (NEA) soll das Potenzial der SMR in Stromnetzen mit einem hohen Anteil an Erneuerbaren sogar am größten sein. Die Tatsache, dass „klassische“ Kernkraftwerke z. B. vom Typ Konvoi zum Lastfolgebetrieb in der Lage sind, und diesen auch in der Praxis nachgewiesen haben, wird dabei jedoch gerne unerwähnt gelassen.<ref>Load Cycling Capabilities of German Nuclear Power Plants (NPP) | PDF | Pressurized Water Reactor | Nuclear Power Plant. Abgerufen am 23. Juni 2023. </ref><ref>Reinhard Grünwald, Claudio Caviezel: Lastfolgefähigkeit deutscher Kernkraftwerke. Hrsg.: TAB Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag. Nr. 21, März 2017, ISSN 2199-7136 (kit.edu [abgerufen am 23. Juni 2023]). </ref>

Auch die Planung der Dekommissionierung, der Abbau und die Entsorgung soll reibungsloser als mit gewöhnlichen Kernkraftwerken z. B. in einer Fabrik durchgeführt werden könnten.<ref name="DLF Wissenschaft im Brennpunkt 16-7-017 Röhrlich">deutschlandfunk.de: Kleine AKWs vom Fließband - Schöne neue Reaktorwelt. Abgerufen am 22. Mai 2023. </ref>

Kernenergiewirtschaft

Offen ist bisher die Frage, zu welchen Kosten Strom mit SMR-Anlagen produziert werden kann. Schätzungen gehen von Stromgestehungskosten von USD 120/MWh aus.<ref>Small modular nuclear reactors could be key to meeting Paris Agreement targets. In: woodmac.com. 24. August 2021, abgerufen am 9. August 2023. </ref> Ein von der Firma NuScale Power zusammen mit dem Energieversorger Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS) geplantes Projekt in Idaho (siehe auch das Idaho National Laboratory) sollte Stand Anfang 2023 USD 102/MWh erreichen, wenn man die Subventionen herausrechnete.<ref>Eye-popping new cost estimates released for NuScale small modular reactor. In: ieefa.org. 11. Januar 2023, abgerufen am 9. August 2023. </ref> Das Projekt wurde im November eingestellt, weil die ursprünglich für die Errichtung geplanten Kosten von 5,3 Milliarden Dollar auf bereits 9,3 Milliarden Dollar gestiegen waren.<ref>WirtschaftsWoche. Abgerufen am 17. November 2025. </ref> Zum Vergleich der Stromkosten: Nach Schätzungen aus dem April 2023 erreichen Solarfreiflächenanlagen Stromgestehungskosten von USD 24 bis USD 96/MWh,<ref>2023 Levelized Cost Of Energy+. In: lazard.com. 12. April 2023, abgerufen am 9. August 2023. </ref> allerdings mit erheblich niedrigerem Leistungskredit.

SMR-Unternehmen

Derzeit gibt es weltweit kein Unternehmen, das einen modularen, also in einer Fabrik vorgefertigten Reaktor anbietet oder baut. Alle ventilierten Modelle sind nur Planungen in verschiedenen Stadien. Die folgenden SMRs werden sowohl von bekannten als auch von neuen Unternehmen beworben. Dazu zählen z. B.

• China Nuclear Power Engineering Group (Teil der CNNC) (ACP100)<ref>Chinese SMR containment takes shape : New Nuclear - World Nuclear News. 28. Februar 2022, abgerufen am 19. Mai 2023 (). </ref><ref>ACP100. China Nuclear Power Engineering Group, abgerufen am 23. Mai 2023 (). </ref>
• Copenhagen Atomics arbeitet an einem kleinen, modularen Thorium-Flüssigsalzreaktor (100 MWth)<ref>copenhagen atomics. Abgerufen am 19. Mai 2023 (). </ref>
• Doosan (SMART)<ref>Korea SMART Reactor : Small Modular Reactors : New Energy Solutions : Doosan Enerbility. Abgerufen am 19. Mai 2023 (). </ref>
• Framatome (LW-SMR)
• Holtec International (SMR-160)
• NuScale (VOYGR)<ref>VOYGR SMR Plants | NuScale Power. Abgerufen am 19. Mai 2023 (). </ref>
• Oklo<ref>Philipp Alvares de Souza Soares: Silicon Valley: Der große Traum von der kleinen Kernkraft. 21. März 2026, abgerufen am 18. Mai 2026. </ref>
• Rolls-Royce SMR
• Toshiba Energy Systems & Solutions (verschiedene Designs/Studien)<ref>Pursuing Next-Generation and Advanced Reactors with Enhanced Safety：Research and development | Nuclear Power | Toshiba Energy Systems & Solutions. Abgerufen am 23. Mai 2023. </ref>
• Westinghouse (AP300)<ref>AP300™ Small Modular Reactor. Westinghouse, abgerufen am 19. Mai 2023. </ref>
• GEH, Konsortium General Electric-Hitachi (BWRX-300)<ref>Beschreibung auf der GE-Vernova-Website</ref>

Reaktortypen

In der Studie GRS 376 (siehe unten) wurden über 69 SMR-Konzepte identifiziert, darunter die Verteilung auf die folgenden Reaktortypen:

• 32 Leichtwasserreaktoren (LWR)
• 22 flüssigmetallgekühlte Brutreaktoren (LMR)
• 2 Schwerwasserreaktoren (HWR)
• 9 gasgekühlte Hochtemperaturreaktoren (GCR)
• 4 Flüssigsalzreaktoren (MSR)

Projekte

Im folgenden Abschnitt werden verschiedene Projekte und Prototypen beschrieben.

Prototypen

• Das schwimmende Kernkraftwerk Akademik Lomonossow hat als Ersatz für das Kernkraftwerk Bilibino 2020 die Strom- und Wärmeversorgung von Pewek, einer 4.000-Einwohner-Stadt in Sibirien an der Tschuktschensee sowie angrenzender Bergwerke übernommen. Es wurde seit 2007 im St. Petersburger Hafen auf einer 150 m langen Barke mit zwei Druckwasserreaktoren vom Typ KLT-40C mit je 35 MW Leistung gebaut.
• Carem-25 (Leistung 27 MW) in Argentinien, von der Internationalen Atomenergiebehörde (IAEO) als Forschungsreaktor titulierter Prototyp für einen kleinen Druckwasserreaktor: Baubeginn war 2014, bei einem geschätzten Baufortschritt von rund 60 % wurde im August 2020 die neue Bauphase mit Nucleoeléctrica Argentina SA als Auftragnehmer fortgesetzt.<ref>Argentinisches Wirtschaftsministerium: Reactor argentino CAREM – La construcción en fotos. Abgerufen am 17. März 2021 (). </ref> Im Jahr 2024 wurde der Bau bis auf Weiteres eingestellt.<ref>Nuclear power in Argentina abgerufen am 25. März 2026 </ref>
• 2021 wurden in China die ersten zwei HTR-PM-Reaktoren in Betrieb genommen.<ref>China's HTR-PM reactor achieves first criticality : New Nuclear - World Nuclear News. In: world-nuclear-news.org. 14. September 2021, abgerufen am 24. September 2022. </ref> Die zwei Kugelhaufen-Reaktoren mit jeweils 250 MW thermischer Leistung sollten zusammen einen Turbosatz mit 210 MW elektrischer Leistung antreiben.<ref>The Shandong Shidao Bay 200 MWe High-Temperature Gas-Cooled Reactor Pebble-Bed Module (HTR-PM) Demonstration Power Plant: An Engineering and Technological Innovation - ScienceDirect. In: sciencedirect.com. 2016, abgerufen am 24. September 2022. </ref><ref>World Nuclear Association - World Nuclear Association. In: world-nuclear.org. Abgerufen am 24. September 2022. </ref> Tatsächlich wurde die Leistung der beiden Einheiten um ein Viertel auf 150 MWe (75 MWe je Einheit) reduziert, ohne dass dafür Gründe genannt wurden.<ref>IAEA (Hrsg.): Operating Experience with Nuclear Power Stations in Member States, 2024 Edition. Wien August 2024, S. 280. </ref><ref>Mycle Schneider et al: The World Nuclear Industry Status Report 2025. Paris September 2025, S. 344, 565. </ref>
• Ebenfalls 2021 wurde in Hainan mit dem Bau eines ACP100 mit dem Namen Linglong One begonnen.<ref name="wnn-2021-07-13">China starts construction of demonstration SMR : New Nuclear - World Nuclear News. In: world-nuclear-news.org. 13. Juli 2021, abgerufen am 9. Juli 2022. </ref> Mit einer elektrischen Leistung von 125 MW soll der Reaktor jährlich 1 TWh an Strom erzeugen.<ref name="wnn-2021-07-13" /> Am 16. Oktober 2025 wurden die Kaltfunktionstests erfolgreich abgeschlossen.<ref>https://www.world-nuclear-news.org/articles/cold-testing-of-chinese-smr-completed</ref>

Weitere Projekte

• Das in Corvallis (Oregon) ansässige Start-up NuScale Power entwickelt kleine, gebrauchsfertig zu liefernde Reaktormodule mit einer Leistung von ursprünglich 50 MW und einem „integralen Reaktorbehälter“, worin sich Reaktorkern, Dampferzeuger sowie Primärkreislauf zusammen befinden, die sonst getrennte Einheiten bilden. Im Lauf der Jahre wuchs die Leistung auf 77 MW je Einheit, da größere Reaktoren günstiger Strom produzieren, was bereits in früheren Jahrzehnten zu immer größeren Meilern geführt hat, bis hin zum EPR, dieser Sachverhalt wird bei SMRs ignoriert. Einzelne Module mit 4,5 m Breite und 22 m Höhe sollen sich per Schwertransport an ihre Einsatzorte bringen lassen, wo bis zu zwölf voneinander unabhängig arbeitsfähige Module mit dann zusammen 600 MW Leistung in einem Gebäude untergebracht werden sollten. Ende 2016 wurde die Zulassung des Modells für den US-Markt beantragt, am in Idaho vorgesehenen ersten Bauplatz wurden 2017 Umweltgutachten erstellt.<ref name="DLF Wissenschaft im Brennpunkt 16-7-017 Röhrlich" /> Die Design-Zulassung in den USA wurde im Januar 2023 erteilt.<ref>US regulator completes first SMR design certification rulemaking : Regulation & Safety - World Nuclear News. In: world-nuclear-news.org. 23. Januar 2023, abgerufen am 9. August 2023. </ref> Im November 2023 wurde das Projekt gestoppt, da man anzweifelte, für die elektrische Energie der sechs Reaktoren mit einer Gesamtleistung von 0,462 GW Abnehmer zu finden.<ref name="heise2023" /> Außerdem wurden die deutlich gestiegenen Kosten von geschätzten 5,3 auf 9,3 Milliarden US-Dollar und Finanzierungsprobleme als Gründe für den Ausstieg genannt.<ref name="fr2023" /> Für die Entwicklung des Modellprojektes hatte NuScale staatliche Subventionen in Höhe von 4 Milliarden US-Dollar erhalten.<ref>ntv.de: Traum günstiger Minireaktoren verpufft in Idaho. In: n-tv.de. 13. Juni 2023, abgerufen am 13. November 2023. </ref> NuScales Projektpartner, der Energieversorger Utah Associated Municipal Power Systems, verlautbarte gegenüber dem Magazin Science, dass sich das Unternehmen stattdessen auf den Ausbau von Windenergie, Solarkraftwerken und Batterien konzentrieren werde.<ref>Andreas Menn: Tiefschlag für die Nuklearindustrie. In: wiwo.de. 15. November 2023, abgerufen am 15. November 2023. </ref><ref name="heise2023">Andreas Wilkens: Small Modular Reactor: Mini-AKW in Idaho wird doch nicht gebaut. In: heise.de. 10. November 2023, abgerufen am 13. November 2023. </ref><ref>Winand von Petersdorff: Der geplatzte Traum von den kleinen Atomreaktoren. In: FAZ.net. 12. November 2023, abgerufen am 13. November 2023. </ref><ref name="fr2023">Joachim Wille: Mini-Atomkraftwerk wird nicht gebaut. In: fr.de. 13. November 2023, abgerufen am 13. November 2023. </ref>
• Rolls-Royce entwickelte das Design für einen Druckwasserreaktor als SMR mit einer elektrischen Leistung von 470 MW. Die Einzelteile der Reaktorblöcke sollen sich mit einem Lkw transportieren lassen und in Massenproduktion hergestellt werden.<ref>Rolls-Royce plans mini nuclear reactors by 2029. In: BBC News. 24. Januar 2020 (bbc.com [abgerufen am 22. Mai 2023]). </ref> Die Zulassung im Vereinigten Königreich sollte bis 2024 erfolgen, der erste Reaktor 2029 ans Netz gehen.<ref>Rolls-Royce hopes for UK SMR online by 2029 : New Nuclear – World Nuclear News. In: world-nuclear-news.org. 19. April 2022, abgerufen am 24. September 2022. </ref> Siemens Energy soll für die RR-SMR-Anlage das nichtnukleare Equipment, d. h. Kraftwerkskomponenten wie Dampfturbine, Generator usw. bereitstellen.<ref>Siemens Energy soll Rolls-Royce mit Turbinen für kleine modulare Reaktoren (SMR) beliefern. Siemens Energy, abgerufen am 11. März 2025. </ref>
• Schwimmende SMR werden z. B. von der kanadischen Firma Dunedin Energy Systems für abgelegene Bergbauprojekte in den USA sowie als „Integraler Leichtwasser-Reaktor“ vom chinesischen Nuclear Power Institute in Chengdu in Kooperation mit dem britischen Lloyd’s Register entwickelt. Dabei müssen solche Anlagen nicht nur den Sicherheits-Vorgaben der IAEO genügen, sondern auch denen der Internationalen Seeschifffahrts-Organisation IMO, die dafür mittlerweile einen vorläufigen Anforderungskatalog aufgestellt hat; allerdings sind hier noch weitere Regularien und technische Anforderungen notwendig, z. B. auch für den Fall des Sinkens der Anlagen. Dabei steht die internationale Genehmigungspraxis insgesamt vor der Herausforderung der vorgesehenen länderübergreifenden standortgebundenen und hochstandardisierten Produktionen, also quasi von Typ- statt Einzelzulassungen.<ref name="DLF Wissenschaft im Brennpunkt 16-7-017 Röhrlich" />
• Im Jahr 2021 beschloss TerraPower den Bau eines kleinen modularen Flüssigsalzreaktors mit Natriumkühlung und 500 Megawatt Spitzenleistung in den USA.<ref>USA: Atomfirma von Bill Gates plant Reaktor in Wyoming. In: Der Spiegel. Abgerufen am 3. Juni 2021. </ref>
• Der US-Hersteller Holtec International und Enerhoatom sind im Gespräch über 20 SMR-160 Anlagen für die Ukraine.<ref>Mass deployment of Holtec SMRs in Ukraine is part of accord's aims : New Nuclear - World Nuclear News. In: World Nuclear News. World Nuclear Association, 24. April 2023, abgerufen am 19. Mai 2023 (). </ref>
• Amazon plant, zwölf Mini-Reaktoren des Typs Xe-100 des Herstellers X-energy mit einer Gesamtleistung von 960 MW bauen zu lassen. Die ersten vier Reaktoren mit einer elektrischen Gesamtleistung von 320 MW sollen im US-Bundesstaat Washington ab Ende der 2020er-Jahre errichtet werden und in den 2030er-Jahren in Betrieb genommen werden, um die Rechenzentren von Amazon und andere Aktivitäten zu versorgen.<ref>Amazon: Zwölf Mini-Reaktoren sollen CO₂-Fußabdruck verringern. In: heise.de. 17. Oktober 2025, abgerufen am 19. Oktober 2025. </ref> Der Xe-100 ist ein gasgekühlter Hochtemperaturreaktor, der mit TRISO als Brennstoff arbeiten soll.<ref>Xe-100 SMR Technology Explained: The Future of Nuclear Energy — X-energy. In: x-energy.com. 6. September 2023, abgerufen am 19. Oktober 2025. </ref>
• Am 22. April 2026 war Baubeginn für "Darlington-SMR1", einen BWRX-300 von GE Hitachi, damals wurde erwartet, den Reaktor Ende 2030 mit dem Netz zu verbinden.<ref name="SMR1">https://pris.iaea.org/pris/CountryStatistics/ReactorDetails.aspx?current=2193</ref><ref>https://www.world-nuclear-news.org/articles/darlington-smr-nuclear-project-foundation-module-milestone</ref>

Mögliche Standorte

Kanada, die USA und das Vereinigte Königreich fördern die Entwicklung von SMRs mit öffentlichen Mitteln.<ref>Which countries are investing most in small modular reactors? In: weforum.org. 13. Januar 2021, abgerufen am 24. September 2022. </ref> Im Streit um die Kernenergie in Belgien wurden 2021 in einem regierungsinternen Kompromiss 100 Millionen Euro Fördermittel für die Forschung zur Entwicklung kleinerer modularer Kernreaktoren vorgesehen.<ref>Belgium agrees to close controversial ageing nuclear reactors. In: BBC News. 23. Dezember 2021, abgerufen am 23. Dezember 2021 (). </ref> Interessenbekundungen und Vorverträge existieren Stand September 2022 auch für Polen,<ref>NuScale, KGHM agree to deploy SMRs in Poland : New Nuclear - World Nuclear News. In: world-nuclear-news.org. 14. Februar 2022, abgerufen am 24. September 2022. </ref> Rumänien,<ref>Romanian-Polish cooperation on NuScale SMR deployment : New Nuclear - World Nuclear News. In: world-nuclear-news.org. 7. September 2022, abgerufen am 24. September 2022. </ref> Estland,<ref>Fermi Energia to evaluate NuScale SMR for Estonia : New Nuclear - World Nuclear News. In: world-nuclear-news.org. 25. August 2022, abgerufen am 24. September 2022. </ref> Tschechien<ref>Rolls-Royce SMR has signed a Memorandum of Understanding (MoU) with Czech nuclear engineering and manufacturing firm Škoda JS. - Rolls Royce SMR. In: rolls-royce-smr.com. 5. September 2022, abgerufen am 24. September 2022. </ref><ref>Atomkraft: Erstes europäisches Mini-AKW soll in Südböhmen entstehen. In: heise.de. 23. September 2022, abgerufen am 24. September 2022. </ref>, Schweden<ref>Kärnfull teams up with GEH for SMR deployment : New Nuclear - World Nuclear News. In: world-nuclear-news.org. 14. März 2022, abgerufen am 24. September 2022. </ref> und die Niederlande.<ref>Constellation to help Dutch Rolls-Royce SMR deployment : New Nuclear - World Nuclear News. In: world-nuclear-news.org. 15. September 2022, abgerufen am 24. September 2022. </ref> Aufgrund der Leistung im Bereich der Antriebsleistung bestehender Containerschiffe (z. B. Emma Maersk: 80 MW; Open100: 100 MW) wäre auch der Einsatz als Schiffsantrieb denkbar. Aufgrund der volatilen und tendenziell steigenden Preise von Schweröl und Schiffsdiesel sowie der Problematik bzgl. der Emissionen der Schifffahrt wird dies trotz der vergangenen gemischten Erfahrungen (technisch erfolgreich, politisch und ökonomisch gescheitert) mit „Versuchsschiffen“ wie Otto Hahn oder NS Savannah immer wieder propagiert.<ref>Monirul Hoque, A. Z. M. Salauddin, Md Reaz Hasan Khondoker: Design and Comparative Analysis of Small Modular Reactors for Nuclear Marine Propulsion of a Ship. In: World Journal of Nuclear Science and Technology. Band 8, Nr. 3, 28. Juni 2018, S. 136–145, doi:10.4236/wjnst.2018.83012 (scirp.org [abgerufen am 22. Mai 2023]). </ref><ref>Small-Scale Nuclear Power for Commercial Ship Propulsion. Abgerufen am 22. Mai 2023 (). </ref>

Studien und Gutachten

SMR Feasibility Study (2014)

Machbarkeitsstudie<ref></ref> herausgegeben vom britischen National Nuclear Laboratory (UKNNL).<ref>Position Papers. Abgerufen am 10. Juli 2023 (). </ref> Die Studie hat die folgenden Bereiche untersucht:

1. Bewertung des globalen Marktes
2. Technische Bewertung
3. Investition in Innovation
4. Finanzielle Bewertung (einschließlich Bewertung der Kostensenkung)
5. Bewertung der kommerziellen Möglichkeiten im Vereinigten Königreich

GRS 376 (2015)

In der Studie der Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit wurden SMRs wie folgt untersucht:<ref>(GRS 376) Studie zur Sicherheit und zu internationalen Entwicklungen von Small Modular Reactors (SMR) | GRS gGmbH. Abgerufen am 22. Mai 2023. </ref><ref name=":0">S. Buchholz, A. Krüssenberg, A. Schaffrath, R. Zipper: Studie zur Sicherheit und zu internationalen Entwicklungen von Small Modular Reactors (SMR) - GRS 376. Hrsg.: GRS. 2015, ISBN 978-3-944161-57-0 (grs.de [PDF; abgerufen am 22. Mai 2023]). </ref>

• Überblick zur Thematik „SMR“
• Reaktorsicherheit und zukünftige F&E Vorhaben
• Anpassungsbedarf der Rechencodes
• Hochtemperaturreaktoren in Kopplung an Industrieanlagen

BASE/Öko-Institut (2021)

Das Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung (BASE) hat am 10. März 2021 ein umfangreiches Gutachten präsentiert,<ref>Christoph Pistner, Matthias Englert, Christian Küppers, Christian von Hirschhausen, Ben Wealer, Björn Steigerwald, Richard Donderer: Sicherheitstechnische Analyse und Risikobewertung einer Anwendung von SMR-Konzepten (Small Modular Reactors). Hrsg.: Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung. Berlin März 2021 (bund.de [PDF; abgerufen am 22. Mai 2023] Vorhaben 4720F50500). </ref> das 136 verschiedene historische sowie aktuelle Reaktoren bzw. SMR-Konzepte betrachtet, 31 davon besonders detailliert. Das vom Öko-Institut im Auftrag des BASE erstellte Gutachten liefert eine Einschätzung zu möglichen Einsatzbereichen, der Endlagerfrage, Sicherheitsfragen und der Proliferations-Gefahr.<ref>Sicherheitstechnische Analyse und Risikobewertung einer Anwendung von SMR-Konzepten (Small Modular Reactors). 10. März 2021, abgerufen am 19. Mai 2023. </ref><ref>Michael Bauchmüller: Atomenergie: Der Fortschritt trügt. 9. März 2021, abgerufen am 22. Mai 2023. </ref>

Ergebnisse des Gutachtens sind unter anderem:

• Um weltweit dieselbe elektrische Leistung zu erzeugen wie mit üblichen Atomkraftwerken, sei der Bau von vielen tausend bis zehntausend SMR-Anlagen notwendig.
• Gegenüber Atomkraftwerken mit großer Leistung könnten zwar einzelne SMR potenziell sicherheitstechnische Vorteile erzielen, da sie pro Reaktor ein geringeres radioaktives Inventar aufweisen. Die hohe Anzahl an Reaktoren, die für die gleiche Produktionsmenge an elektrischer Leistung notwendig ist, erhöhe das Risiko jedoch insgesamt um ein Vielfaches.
• Anders als teilweise von Herstellern angegeben, müsse davon ausgegangen werden, dass bei einem schweren Unfall die radioaktiven Kontaminationen deutlich über das Anlagengelände hinausreichten.
• Durch die geringe elektrische Leistung seien bei SMR die Baukosten relativ betrachtet höher als bei großen Atomkraftwerken. Eine Produktionskostenrechnung unter Berücksichtigung von Skalen-, Massen- und Lerneffekten aus der Nuklearindustrie lege nahe, dass im Mittel 3.000 SMR produziert werden müssten, bevor sich der Einstieg in die SMR-Produktion lohnen würde.
• Bei einem Wiedereinstieg in die Atomenergie seien wiederum lange Betriebs-, Sicherheits- und Störfallrisiken in Kauf zu nehmen. Umfangreiche Zwischenlager- und Brennstofftransporte seien weiterhin erforderlich. Auch ein Endlager sei in jedem Fall weiter erforderlich.
• Die Verwendung von bereits vorhandenen Uranreserven durch Partionierungs- und Transmutations-Konzepte (P&T) sei nur anwendbar für abgebrannte Brennstäbe. Allerdings seien 40 Prozent davon in Deutschland bereits wiederaufgearbeitet. Die daraus entstandenen verglasten Abfälle seien nicht für P&T-Verfahren zugänglich.
• Zwar könnten bestimmte Transurane wie Plutonium in ihrer Menge reduziert werden, auf der anderen Seite würde jedoch die Abfallmenge für andere langlebige radioaktive Spaltprodukte ansteigen, z. T. sogar um bis zu 75 Prozent (Cäsium-135) gegenüber der ohne P&T einzulagernden Menge.
• Schließlich bliebe die Gefahr, dass das im P&T-Verfahren notwendigerweise abzutrennende Plutonium leichter für Waffenherstellung zugänglich wäre.

In der kritischen Gesamtbewertung heißt es: Keine der diskutierten Technologien sei derzeit und absehbar am Markt verfügbar. Gleichzeitig würden sie mit ähnlichen Versprechen wie zu den Reaktoren in den 1950ern und 1960er Jahren des vergangenen Jahrhunderts angepriesen.<ref>Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung: Small Modular Reactors – Was ist von den neuen Reaktorkonzepten zu erwarten? 10. März 2021, abgerufen am 16. März 2021. </ref>

University of Pennsylvania (2022)

Laut einer Studie, die in PNAS veröffentlicht wurde, erzeugen Small Modular Reactors (SMRs) bis zu 2- bis 30-mal mehr radioaktiven Abfall pro erzeugter Energieeinheit als konventionelle Kernreaktoren.<ref>Lindsay M. Krall, Allison M. Macfarlane, Rodney C. Ewing: Nuclear waste from small modular reactors. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 119, Nr. 23, 7. Juni 2022, ISSN 0027-8424, doi:10.1073/pnas.2111833119, PMID 35639689, PMC 9191363 (freier Volltext) – (pnas.org [abgerufen am 16. März 2026]). </ref> Darüber hinaus weist der Abfall von SMRs eine erheblich stärkere Radioaktivität auf, was die Langzeitlagerung und Entsorgung zusätzlich erschwert. Diese Erkenntnisse werfen Fragen zur Umweltverträglichkeit und Sicherheit von SMRs auf, insbesondere im Vergleich zu bestehenden großen Kernreaktoren.<ref>Nadja Podbregar: Atomkraft: Kleinreaktoren verschärfen Entsorgungsproblem. In: scinexx | Das Wissensmagazin. 6. Juni 2022, abgerufen am 16. März 2026. </ref> Die Frage der langfristigen Entsorgung bleibt weiterhin offen. Ohne geschlossenen Kernbrennstoffkreislauf werden die Spaltprodukte weiterhin nur zwischengelagert, bevor eine finale Entsorgung stattfindet.

Literatur

Dokumentationen

• Mini-Kernkraftwerke: Der Weg aus der Klimakrise? Terra X vom 2. Juni 2021, Länge: 18 min, verfügbar bis 2. Juni 2031

Fachartikel und Andere

• Ch. Pistner, M. Englert, Ch. Küppers, Ch. von Hirschhausen, B. Wealer, B. Steigerwald, R. Donderer: Sicherheitstechnische Analyse und Risikobewertung einer Anwendung von SMR-Konzepten (Small Modular Reactors). In: Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung (Hrsg.): BASE-Forschungsberichte zur Sicherheit der nuklearen Entsorgung. Berlin, März 2021, abgerufen am 18. November 2025

Fachbücher

• Thomas Schulenberg: Die vierte Generation der Kernreaktoren: Grundlagen, Typen und Nutzen verständlich erklärt. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2020, ISBN 978-3-662-61604-8, doi:10.1007/978-3-662-61605-5. 

Weblinks

• Small Modular Reactors (SMR): Kernkraftwerke im Kleinformat. Abgerufen am 6. März 2026 (Dossier der Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit). 
• Advanced Small Modular Reactors (SMRs). In: Office of Nuclear Energy. U.S. Department of Energy, abgerufen am 23. Juni 2023 (). 

Einzelnachweise

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