SMR-Konzepte unterscheiden sich grundlegend von klassischen Atomkraftwerken. Sie sind deutlich kleiner, bestehen aus modularen Komponenten und können in Fabriken vorgefertigt werden. Ein SMR oder Kompaktreaktor liefert in der Regel zwischen 5 und 50 Megawatt (MW) elektrische Leistung – genug, um ein großes Containerschiff über die Ozeane zu treiben.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Reaktoren benötigen SMRs keine ständige Brennstoffzufuhr und erzeugen weniger Abfall. Moderne Reaktortypen wie Hochtemperatur-, Flüssigmetall- oder Salzschmelzreaktoren arbeiten außerdem mit passiven Sicherheitssystemen. Das ist ein wichtiger Unterschied, denn es bedeutet, dass SMRs gewissermaßen „per default“ abgesichert sind: Im Notfall ist kein (menschliches) Eingreifen nötig, um sie stabil zu halten. Diese neuen Konzepte – oft als Generation IV bezeichnet – machen den atomaren Antrieb zu einem ernstzunehmenden Kandidaten für die Dekarbonisierung der Schifffahrt.
Wichtige Unterschiede zu herkömmlichen Kernkraftwerken:
- Sicherheit: SMRs nutzen passive Kühlsysteme, die ohne externe Stromversorgung funktionieren. Statt Pumpen und Ventile übernehmen Schwerkraft und Wärmeleitung den Kühlkreislauf.
- Bei steigender Temperatur beginnt das Kühlmittel von selbst zu zirkulieren, gibt Wärme an Wärmetauscher ab und sorgt so für eine selbstregulierende Kühlung. Dadurch bleibt der Reaktor auch bei Stromausfall stabil – eine Kernschmelze wie in klassischen Anlagen ist physikalisch nahezu ausgeschlossen.
- Zusätzlicher Sicherheitsfaktor: die kompakte Größe. Ein SMR erzeugt nur einen Bruchteil der Leistung eines Großreaktors, wodurch das radioaktive Inventar und auch die sogenannte Nachzerfallswärme (Restwärme nach Abschaltung) deutlich geringer sind.
- Selbst im theoretischen Störfall würde die freigesetzte Energie um Größenordnungen kleiner ausfallen als bei Reaktoren vom Typ Tschernobyl oder Fukushima.
- Zudem sind viele SMR-Designs unterirdisch installiert oder vollständig abgeschirmt, was das Risiko äußerer Einwirkungen minimiert.
- Brennstoff und Abfall: Durch moderne Brennstofftechnologien wie TRISO-Partikel entsteht deutlich weniger radioaktiver Abfall. Viele SMR-Designs sind so ausgelegt, dass sie über Jahrzehnte ohne Nachbetankung laufen und am Ende als versiegelte Einheit zurückgeführt werden können.
- Leistung und Einsatz: Mit einer elektrischen Leistung von 5 bis 300 MW (bzw. 300 MWe – „Megawatt elektrisch“) sind SMRs kleiner und flexibler als herkömmliche Reaktoren und eignen sich für Inselnetze, industrielle Anwendungen – oder eben den Antrieb von Schiffen.
