Seit Jahrzehnten experimentiert die Nuklearindustrie heimlich mit additiven Verfahren und setzt diese ein. Gestärkt durch Unternehmen wie ORNL haben Firmen wie Westinghouse bereits Komponenten im 3D-Druck seriell gefertigt. Wir bieten einen aufschlussreichen Podcast zu dieser Branche sowie einen Übersichtsartikel an. Ein neuerer Trend ist, dass aufstrebende Start-ups im Bereich der Kernenergie ebenfalls additive Verfahren nutzen, um ihre Entwicklungen zu beschleunigen.
Eine neue Generation von Herstellern von Small Modular Reactors (SMRs), wie Oklo, Valar Atomics, Ulta Safe Nuclear Corporation, Moltex Energy, Radiant, Nano Nuclear Energy, TerraPower und NuScale, zielt darauf ab, eine neue Generation von einfacher zu bauenden, einfacher einzusetzenden und hoffentlich sichereren Kernkraftwerken zu schaffen. SMRs sollen hauptsächlich aus transportablen modularen Komponenten bestehen, die in Fabriken in großem Maßstab gefertigt werden können, anstatt aus kundenspezifischen Großanlagen, die an einem bestimmten Standort gebaut werden und mit Kostenüberschreitungen verbunden sind. Idealerweise verfügen sie über passive Sicherheitssysteme, was bedeutet, dass die Anlage unabhängig von den Umständen sicher abgeschaltet wird. Diese Anlagen könnten einfacher an abgelegenen Orten aufgestellt werden, wovon Basen oder abgelegene Gemeinden profitieren könnten.
Eines dieser Start-ups ist NX Atomics, das vermutlich den Vela-Reaktor von Siemens NX einsetzt – ein Flüssigbrennstoff-Reaktor mit flüssiger Blei-Kühlung für Rechenzentren und Schifffahrt. NX hat nun eine Partnerschaft mit dem EBAM-Marktführer Sciaky geschlossen, um Komponenten für seine Reaktoren herzustellen.
NX Atomics CEO John Warden sagte: „Das ist es, wie die nukleare Fertigung ins moderne Zeitalter gebracht wird. Der 3D-Druck eröffnet uns die Möglichkeit, nuklear qualifizierte Teile schneller und kostengünstiger zu produzieren, sie gegebenenfalls im Laufe der Lebensdauer auszutauschen und die Stückkosten jedes von uns gebauten Small Modular Reactors erheblich zu senken.“
Sciaky CEO John Criso erklärt: „Sciaky hat über acht Jahrzehnte hinweg die Metallfertigungstechnologie entwickelt, auf die die anspruchsvollsten Industrien der Welt angewiesen sind. Unser EBAM-Verfahren produziert Teile, die in Verkehrsflugzeugen fliegen, auf Marineschiffen segeln und die Erde umkreisen. Diese Fähigkeit in die saubere Energieinfrastruktur Amerikas mit NX Atomics einzubringen, ist ein natürlicher nächster Schritt, und wir sind stolz darauf, dass zwei Unternehmen aus dem Mittleren Westen diese Umstellung anführen.“
Das Duo hofft, mit Elektronenstrahlen kostengünstige Nuklearteile schnell herzustellen. Sie sagen auch, dass einige Teile so konzipiert werden, dass sie ersetzt, anstatt für immer zu halten, was vermutlich einen erweiterten Markt für Reaktorkonsumgüter eröffnet. Angesichts der langen Vorlaufzeiten steht die traditionelle Reaktorökonomie unter Druck. Traditionelle Reaktoren, deren Bau Jahrzehnte und Milliarden kostet, gehören zu den entmutigendsten, massivsten und komplexesten Ingenieurprojekten, die es gibt. Für den Finanzsektor stellen Verzögerungen und Kostenüberschreitungen eine Gefahr für Geschäftsmodelle und die zugrunde liegende Ökonomie des Baus von Kernkraftwerken dar. Berühmterweise hat Hinckley Point C im Vereinigten Königreich mehr als das Doppelte seiner ursprünglichen Schätzung gekostet. Dies verursacht nicht nur Probleme für Banken, sondern auch für Regierungen.
Die Herstellung vieler kleiner Anlagen in Fabriken klingt daher wie eine vielversprechende Lösung.