Revolutionäres Projekt in Kansas stellt Atomkraft völlig neu dar
Im US-Bundesstaat Kansas läuft derzeit ein Vorhaben, das unsere Vorstellung von Kernkraftwerken und deren Sicherheit grundlegend umkrempeln könnte. Statt massiver Betonbauten an der Oberfläche verfolgt das kalifornische Unternehmen Deep Fission einen radikal anderen Weg.
Die Firma hat Bohrarbeiten in die Tiefe gestartet und plant, einen Reaktor in 1800 Metern Tiefe unter einem Felsmassiv zu platzieren. Gelingt das Vorhaben, soll die erste Anlage bereits Mitte 2026 Strom liefern.
Was genau entsteht tief unter Kansas
Am 11. März begann Deep Fission mit der ersten von drei Erkundungsbohrungen nahe der Stadt Parsons in Kansas. Ziel ist die unterirdische Platzierung eines kompakten Reaktors mit einer thermischen Leistung von 15 Megawatt. Nach der Umwandlung im Generator entspricht dies etwa 5 Megawatt elektrischer Energie.
Jede Bohrung erreicht eine Tiefe von ungefähr 1830 Metern bei einem Durchmesser von nur 20 Zentimetern. Das Unternehmen setzt auf Technologien aus der Öl- und Gasindustrie, wo ähnliche Bohrungen seit Jahrzehnten Standard sind. Dieser Ansatz senkt die Kosten gegenüber herkömmlichen Atomkraftwerksbauten erheblich.
Deep Fission hat sich ein ehrgeiziges Ziel gesetzt – den Weg vom Konzept zur funktionierenden Kernanlage in weniger als drei Jahren zu schaffen. Der erste Strom ist für Juli 2026 geplant.
Die drei ersten Bohrungen dienen Forschungszwecken. Sie ermöglichen eine detaillierte Untersuchung der geologischen Bedingungen und die Überprüfung des Verhaltens einzelner Gesteinsschichten unter Belastung, erhöhter Temperatur und Druck. Erst danach entsteht die vierte Bohrung für das eigentliche Reaktormodul.
Warum ausgerechnet Kansas? Die entscheidende Rolle der Geologie
Die Standortwahl erfolgte nicht zufällig. Der mittlere Teil der Vereinigten Staaten ist bekannt für sein tektonisch ruhiges Fundament, und das Gestein in Kansas weist ideale Eigenschaften auf – es ist ausreichend kompakt, wenig durchlässig und von Geologen gründlich erforscht. Genau solche Bedingungen eignen sich optimal für die natürliche Abschirmung einer Kernanlage.
- Gebiete ohne nennenswerte seismische Aktivität
- Mächtige und stabile Gesteinsschichten
- Geringe Durchlässigkeit verhindert Kontaminationsaustritt
- Hochwertige geologische Dokumentation aus früheren Erkundungen
Die Bohrungen in Parsons dienen gleichzeitig der praktischen Erprobung der Ausrüstung für die spätere Reaktorinstallation – Rohrleitungen, Verkabelung, Sonden und sämtliche technische Infrastruktur. Sobald sich die Konfiguration bewährt hat, lassen sich weitere Standorte nach erprobtem Muster schneller in Betrieb nehmen.
Wasser und Fels ersetzen massive Betonwände
Der faszinierendste Aspekt des Projekts hängt mit der Sicherheit zusammen. Ein traditionelles Kernkraftwerk bedeutet massive Beton- und Stahlkonstruktionen, die darauf ausgelegt sind, radioaktive Materialien selbst bei schweren Unfällen einzuschließen. Deep Fission setzt auf eine völlig andere Philosophie – die Nutzung der Erde selbst als natürliche Barriere.
In etwa 1800 Metern Tiefe steht über dem Reaktor eine mehrere Kilometer hohe Wassersäule, die in einem engen Schacht eingeschlossen ist. Diese Säule erzeugt einen enormen Druck von rund 160 Atmosphären und ersetzt damit weitgehend die massiven Stahlbehälter typischer klassischer Reaktorblöcke.
Das Gewicht von Wasser und Gestein übernimmt die Rolle künstlicher Schutzsysteme – es funktioniert als natürliche Schutzbarriere, die von außen außerordentlich schwer zu durchbrechen ist.
Das umgebende Gestein erfüllt die Funktion eines biologischen Schildes. Statt mehrerer Meter Beton über der Erde würden radioaktive Materialien im Extremfall fast zwei Kilometer unter der Oberfläche eingeschlossen bleiben, getrennt von Menschen und Umwelt durch zahlreiche Schichten undurchlässigen Gesteins.
Geringere Kosten und kürzere Bauzeit
Das Fehlen ausgedehnter Gebäude und Stahlkonstruktionen bringt auch einen erheblichen finanziellen Effekt. Schätzungen aus Fachmedien zufolge rechnet Deep Fission mit einer fünffachen Kostensenkung pro Megawatt Leistung im Vergleich zu konventionellen Kernkraftwerken.
Hinzu kommt der Zeitfaktor. Die Planer behaupten, ein Modul lasse sich in etwa einem halben Jahr errichten, während die Fertigstellung eines großen Energieblocks üblicherweise mehrere bis über zehn Jahre dauert. Minimale Oberflächenbebauung und die Nutzung bewährter Bohrtechnologien verkürzen sowohl Verwaltungsabläufe als auch Bauarbeiten.
Funktionsprinzip des unterirdischen Reaktors
Kern der Anlage wird ein Reaktor sein, der auf dem bekannten Konzept des Druckwasserreaktors basiert. Als Brennstoff dient niedrig angereichertes Uran, das auf Basis eines Vertrags mit der Firma Urenco USA geliefert wird, einem bedeutenden Lieferanten dieses Materials auf dem amerikanischen Markt.
Sämtliche Komponenten werden in einem kompakten Modul untergebracht, das sich mittels Seilen und technischen Verbindungen in den Schacht absenken lässt. Experten gehen davon aus, dass ein Reaktor dieser Größe den Energiebedarf etwa folgender Abnehmer decken kann:
- Einzelner Industriebetrieb
- Kleinere Stadt
- Rechenzentrum mit Bedarf an unterbrechungsfreier Stromversorgung
Wenn nach Jahren Betrieb Wartung oder Brennelementwechsel anstehen, lässt sich das Modul theoretisch an die Oberfläche holen und unter kontrollierten Bedingungen behandeln, ohne dass Arbeitskräfte zum unterirdischen Reaktor hinabsteigen müssen.
Sicherheit: Schwerkraftkühlung minimiert Unfallrisiken
Die Installationstiefe beeinflusst nicht nur den Schutz vor Freisetzungen, sondern auch die Kühlungsweise. Bei einer Notabschaltung des Reaktors beginnt das Wasser im Schacht von selbst zu zirkulieren, dank des Dichteunterschieds zwischen warmer und kalter Flüssigkeit. Dieser Prozess erinnert an einen natürlichen Thermikkamin und benötigt weder Pumpen noch elektrische Versorgung.
Die passive, auf Schwerkraft basierende Kühlung soll das Risiko von Situationen verringern, wie sie aus Fukushima bekannt sind, wo der Ausfall der Stromversorgung die Kühlsysteme lahmlegte.
Zudem widersteht die vertikale zylindrische Geometrie des Schachts seismischen Bewegungen besser als ausgedehnte oberirdische Bauten. Erdbeben verschieben das Gelände üblicherweise horizontal, während sich eine enge tiefe Bohrung wie eine steife Säule verhält, die geringeren seitlichen Verformungen ausgesetzt ist.
Neue Richtung der Kernenergie: vom Öl zum Atom
Deep Fission zielt eindeutig auf den Markt dezentraler mittlerer Energieverbraucher. Besonderes Interesse gilt Rechenzentren – Objekten, die sich Stromausfälle nicht leisten können und gleichzeitig mit der Entwicklung digitaler Dienste und künstlicher Intelligenz an Zahl und Leistung wachsen.
Eine kleine Einheit unter der Erde verändert die Landschaft praktisch nicht. An der Oberfläche bleibt nur eine bescheidene Station mit Anschlüssen und geringe Nebengebäude. Für viele Gemeinden könnte das akzeptabler sein als der Anblick von Kühltürmen oder ausgedehnten Reaktorhallen.
Interessant ist der technologische Aspekt – das Projekt verbindet Erfahrungen aus Öl- und Gasbohrungen mit der Kernenergie. Firmen beider Branchen haben bislang nur selten zusammengearbeitet. Gelingt das amerikanische Pilotprojekt, könnten ähnliche Lösungen Regionen interessieren, die an Bergbauindustrie gewöhnt sind und im Zeitalter der Dekarbonisierung eine neue Rolle suchen.
Was das für die Energiewirtschaft bedeuten könnte – auch aus europäischer Sicht
Unterirdische modulare Reaktoren werden große Kernkraftblöcke nicht ersetzen, die hunderte Megawatt oder Gigawatt Leistung in landesweite Netze einspeisen. Sie könnten sich jedoch als interessante Ergänzung erweisen – besonders dort, wo das Übertragungsnetz schwach ist und die lokale Nachfrage nach zuverlässigem Strom schnell wächst.
Für Länder wie Deutschland oder Österreich könnte die Idee kompakter, tief platzierter Module künftig einen leichteren Einstieg in die Kernenergie im kleineren Maßstab bedeuten. Vorerst handelt es sich allerdings nur um ein frühes amerikanisches Experiment. Zahlreiche Fragen bleiben offen – von der Regulierung über den Umgang mit Abfällen bis zur gesellschaftlichen Akzeptanz von Anlagen, die zwar unsichtbar sind, aber Assoziationen mit hochriskanter Technologie wecken.
Beweist das Projekt in Kansas seine Zuverlässigkeit, könnte der Markt beginnen, das Gestein unter unseren Füßen als vollwertigen Bestandteil der nuklearen Infrastruktur wahrzunehmen. Geologen, Bohrunternehmen und Nuklearspezialisten würden dann im selben Team spielen, und die Energiewirtschaft erhielte die Gestalt von Modulen, die in die Erde gebohrt werden, statt nur massiver Komplexe am Horizont.
