Key Takeaways:
- Jüngste Anordnungen des Weißen Hauses fordern die Vervierfachung der Kernenergiekapazität in den USA bis 2050.
- Der Umfang der für diese Energiewende erforderlichen Investitionen ist nicht realistisch, wenn nicht zuvor erhebliche Hindernisse für das Wachstum der Kernenergie beseitigt werden.
- Auch wenn die letztendlichen Gewinner und Verlierer einer Renaissance der Kernenergie in den USA unklar bleiben, ist eines sicher: Alle potenziellen Lösungen für die Bereitstellung von Kernenergie erfordern Uran.
Jüngste Anordnungen des Weißen Hauses fordern die Vervierfachung der Kernenergiekapazität in den USA bis 2050. Auch wenn es große Hindernisse zu überwinden gilt, wenn dieser ehrgeizige Plan verwirklicht werden soll, sind die potenziellen Auswirkungen und Folgen einer solchen Umstellung von Kapazität und Angebot für den US-Energiesektor erheblich und weitreichend.
Heute verfügen die 94 Reaktoren der US-Kernkraftwerke über eine Kapazität von etwa 100 Gigawatt (GW) und liefern etwa 20% der Elektrizität des Landes. Mehr als 90% der US-Atomkraftwerke wurden in den 1970er und 1980er Jahren gebaut, und seit Anfang der 1990er Jahre wurde die Kapazität von fünf Reaktoren um lediglich sechs GW erhöht. Um die Kernenergiekapazität in den USA bis 2050 zu vervierfachen, müssten von 2030 bis 2050 jährlich 15 GW an zusätzlicher Kernenergiekapazität in Betrieb genommen werden - gegenüber einem Spitzenwert von 10,5 GW im Jahr 1974. Außerdem müssten Reaktoren der Generationen III+ und IV sowie Mikroreaktoren, die oft als kleine Modulreaktoren (SMR) bezeichnet werden, zum Einsatz kommen.
Ohne die Beseitigung erheblicher Hindernisse für das Wachstum der Kernenergie ist ein derartiges Investitionsvolumen nicht realistisch. Dazu gehören: (1) Lizenzen und Genehmigungen, (2) Kosten und Finanzierbarkeit, (3) Arbeitskräfte und Versorgungskette sowie (4) die Entwicklung von Kernreaktoren. Donald Trumps Durchführungsverordnungen versuchen, diese Probleme anzugehen.
Lizenzen und Genehmigungen
Zwei der vier Durchführungsverordnungen des Präsidenten zur Kernenergie konzentrieren sich auf die Hindernisse, die neuen Kapazitäten im Wege stehen, insbesondere auf die Erteilung von Lizenzen, Genehmigungen und Tests, die hauptsächlich von der US-Nuclear Regulatory Commission (NRC) überwacht werden. Die NRC gilt als weltweit führend bei der Erteilung von Genehmigungen und der Regulierung der nuklearen Sicherheit, doch die Effizienz der Regulierungsbehörden bei der Prüfung und Genehmigung von Genehmigungen ist ein ständiges Problem. Die behördliche Effizienz wird durch einen Flickenteppich aus gesetzlich vorgeschriebenen Anhörungen und Überprüfungen, eine unerschwingliche Anzahl von Mitarbeitern und konkurrierende Entwürfe, die überprüft und genehmigt werden sollen, beeinträchtigt. Eine Standardisierung sowohl des Verfahrens als auch der Entwürfe würde es der NRC ermöglichen, weltweit führend zu bleiben und gleichzeitig die Geschwindigkeit zu erhöhen, mit der Entwürfe und Projekte genehmigt werden.
Kosten und Finanzierbarkeit
Beim Bau weiterer Kernkraftwerke in den USA müssen Bedenken hinsichtlich Kosten und Finanzierbarkeit ausgeräumt werden. Das zuletzt in den USA gebaute Kernkraftwerk in Vogtle, Georgia, nahm die Blöcke 3 und 4 2023 bzw. 2024 in Betrieb - mit mehr als sieben Jahren Verspätung und 18 Mrd. USD über dem Budget. Forschungen des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und des DOE gehen davon aus, dass die Baukosten für Vogtle-Blöcke in den USA heute bei etwa 15.000 USD/Kilowatt (kW) liegen würden, während die geschätzten Kosten für Kernkraftwerke in anderen Ländern zwischen 3.000 USD/kW und 10.000 USD/kW liegen.
Bei einem Preis von 15.000 USD/kW wäre ein Kernkraftwerk sowohl für die Steuerzahler als auch für die Investoren unwirtschaftlich, und die Genehmigung eines solchen Projekts durch die Aufsichtsbehörden oder Investoren ist eine große Herausforderung. Dies wird noch dadurch verschärft, dass es nicht möglich ist, eine Fremd- oder Steuerfinanzierung für ein Kernkraftwerksprojekt zu erhalten. Der Bau der Vogtle-Blöcke 3 und 4 erforderte DOE-Kreditbürgschaften und veranlasste die Rating-Agenturen, die Kreditwürdigkeit von Georgia Power herabzustufen. Niedrigere Stückkosten (USD/kW) können zu einer verbesserten Finanzierbarkeit beitragen, da die schiere Größe der Projekte ein Finanzierungshemmnis darstellt.
Die Verfügung des Präsidenten beauftragt das DOE mit der Finanzierung von Wiederanläufen, Nachrüstungen und dem Bau neuer Kernkraftprojekte - mit dem Ziel, bis 2030 mit dem Bau von 10 neuen Großreaktoren zu beginnen. Darüber hinaus wird erwartet, dass die Entwicklung von Kernreaktoren die Wirtschaftlichkeit des Einsatzes von Kernenergie verbessern wird, indem die im Vorfeld erforderlichen Kapitalkosten erheblich gesenkt werden.
Arbeitskräfte und Lieferketten
Das DOE schätzt, dass die USA zusätzliche 375.000 Arbeitskräfte benötigen würden, um den Einsatz von 200 GW - eine Verdreifachung der neuen Kernkraft - bis 2050 zu unterstützen. Diese Zahl umfasst etwa 100.000 Arbeitskräfte für den Betrieb der neuen Reaktoren und 275.000 für den Bau und die Herstellung der neuen Reaktoren. Heute ist der Arbeitskräftepool der Branche durch einen Mangel an qualifizierten Arbeitskräften und die neue Projektpipeline eingeschränkt, was zu Problemen bei der Ausbildung neuer Arbeitskräfte führt.
Die begrenzte Anzahl von Nuklearprojekten hemmt auch die heimische Entwicklungs- und Fertigungskette. So gibt es beispielsweise keine heimischen Schmiedekapazitäten, um den Material- und Komponentenbedarf des Westinghouse AP1000-Reaktors zu decken. Ebenso sind einige Materialien, die für den Bau eines Kernkraftwerks benötigt werden, kritische Mineralien, für die es nur ein geringes oder gar kein heimisches Angebot gibt. Die derzeitigen Beschränkungen bei den heimischen Arbeitskräften und Lieferanten werden das US-Netz auf nur drei GW pro Jahr an neuer Kernkraftkapazität begrenzen, sofern keine anderen Beschränkungen vorliegen.
Ein weiterer wichtiger Engpass ist die Anreicherungskapazität. Abgebautes Uran muss angereichert werden, bevor es in Kraftwerken verwendet werden kann. Derzeit kontrollieren Russland und China fast 60% der weltweiten Anreicherungskapazität. Die USA hatten einst einen führenden Anteil an den Anreicherungskapazitäten, was jedoch nach dem „Megatons to Megawatts“-Abkommen von 1993 ein Ende fand, das darauf abzielte, die Bedrohung durch die Verbreitung von Kernwaffen durch die Umwandlung von waffenfähigem Uran aus russischen Sprengköpfen in niedrig angereichertes Uran für kommerzielle Kraftwerke zu verringern. Dies führte zu einem Überangebot an angereichertem Uran aus Russland, das die inländischen Anreicherungskapazitäten zum Erliegen brachte. Die letzte Urananreicherungsanlage in den USA, die noch produzieren kann, wurde 2013 abgeschaltet. Heute gibt es nur noch eine Urananreicherungsanlage in den USA, deren Kapazität gerade einmal ein Drittel des Bedarfs der US-Reaktoren abdeckt.
Die Durchführungsverordnungen des Präsidenten versuchen, diese Probleme zu lösen. Das Arbeitsministerium wurde damit beauftragt, die Zahl der Arbeitskräfte im Nuklearbereich zu erhöhen.
In der Frage der Anreicherung sollen das DOE und die NRC „einen Plan zum Ausbau der inländischen Uranumwandlungskapazitäten und zur Erweiterung der Anreicherungskapazitäten entwickeln, die ausreichen, um den voraussichtlichen Bedarf an zivilen und militärischen Reaktoren zu decken...“. Die Anordnungen fordern auch die Nutzung des Defense Production Act, um kommerzielle Vereinbarungen mit einheimischen Lieferanten für die Lieferung von Kernbrennstoff zu schließen.
Entwicklung von kleinen Modulreaktoren
Schließlich wird die schiere Größe der Vervierfachung der installierten Kernkraftkapazität in den USA die Einführung und Nutzung einiger verschiedener Technologien erfordern. Die bestehenden Kernkraftwerke in den USA verwenden traditionelle Großreaktoren. In den Blöcken 3 und 4 von Vogtle wird beispielsweise der AP1000-Reaktor von Westinghouse eingesetzt, der als Großreaktor der Generation III gilt. Der Reiz der neueren SMR-Reaktoren liegt in den deutlich niedrigeren Kapitalkosten, die für ihre Inbetriebnahme erforderlich sind. Diese Kapitalkosten könnten noch weiter sinken, wenn die Technologie standardisiert wird, so dass sie kostengünstiger in Massenproduktion hergestellt werden kann.
Derzeit ist ein SMR in Russland in Betrieb und einer in China im Bau. Darüber hinaus befinden sich derzeit über 80 SMR-Konzepte in 19 Ländern in der Entwicklung. In den vergangenen 70 Jahren haben die USA mehr als 50 verschiedene kommerzielle Reaktorkonzepte gebaut. Die fehlende Standardisierung war unter anderem einer der Hauptgründe für die explodierenden Kosten für Kernreaktoren in den 1970er und 1980er Jahren.
Der Präsident wies den Energieminister an, die Standardisierung der Konstruktion zu beschleunigen und eine Technologie auszuwählen, die an einem US-Militärstandort zum Einsatz kommen soll. Die Standardisierung von Reaktorkonzepten könnte die Kosten senken und die Vorlaufzeiten für Genehmigungen, Arbeit und Ausrüstung verkürzen.
Alle Lösungen erfordern Uran
Aus der Perspektive der natürlichen Ressourcen sind wir der Meinung, dass Uran der beste Weg ist, um in diese säkulare Verschiebung hin zur Kernenergie zu investieren. Die Technologie, die der Kernenergie zugrunde liegt, ist noch in der Entwicklung begriffen. Es ist nicht ganz klar, wer die Gewinner und Verlierer unter den Anbietern von Kernenergieausrüstungen, Ingenieur- und Bauunternehmen oder den Stromversorgern sein werden. Was wir jedoch mit Sicherheit wissen, ist, dass alle potenziellen Lösungen für die Bereitstellung von Kernenergie Uran erfordern.
Wenn die ehrgeizigen Ziele von Präsident Trumps Durchführungsverordnung erreicht werden sollen und wenn das von der übrigen Welt prognostizierte Wachstum der Kernenergie ebenfalls zum Tragen kommt, wird die Welt mit einem erheblichen Defizit bei der Uranversorgung konfrontiert sein. Die Abkehr von der Kernenergie in den letzten mehr als zehn Jahren, insbesondere seit dem Reaktorunfall in Fukushima im Jahr 2011, hat zu einer erheblichen Unterinvestition in den Uranabbau geführt. Da der Bau neuer Uranminen ein Jahrzehnt oder länger dauern kann, müssen die notwendigen Planungen und Investitionen zur Erweiterung des Angebots jetzt erfolgen.
Die divergierenden Zahlen zu Angebot und Nachfrage sagen indes nicht alles aus. Entscheidend wird auch sein, dass das Uranangebot aus zuverlässigen Quellen stammt. Die USA produzieren derzeit weniger als 1% des weltweiten Urans und sind zur Deckung ihres Bedarfs fast vollständig auf Importe angewiesen. Weltweit stammen 75% der Uranproduktion aus staatlichen Quellen, der größte Teil davon aus Kasachstan, Usbekistan und Russland.
In Zukunft werden die USA und ihre Verbündeten wahrscheinlich die Abhängigkeit von Importen verringern und die heimische Produktion erhöhen wollen. Aus diesem Grund sind die Uranproduzenten in Nordamerika in einer guten Ausgangsposition, um von dieser „Verlagerung“ der Nachfrage zu profitieren. Das in Saskatoon ansässige Unternehmen Cameco beispielsweise ist der größte private Uranproduzent der Welt und betreibt große, kostengünstige Minen in Kanada. Durch seine Investition in den Kerntechnik-Pionier Westinghouse ist Cameco auch in allen Bereichen der Kernbrennstoffproduktion tätig. Auch die Uranium Energy Corp. scheint gut positioniert zu sein, da sie über die größte Uranressourcenbasis und die größte lizenzierte Produktionskapazität in den USA verfügt. Eine wachsende Produktion von großen, kostengünstigen Uranminen in sicheren Ländern wie Nordamerika wird notwendig sein, um den wachsenden Bedarf an Kernenergie jetzt und in den kommenden Jahrzehnten zu decken.
Von Rick de los Reyes, Sector Portfolio Manager and Head of Commodities bei T. Rowe Price
Weitere beliebte Meldungen:
