Klein, modular und skalierbar.
Kleine modulare Reaktoren (SMRs) sind ein Oberbegriff für kompakte Kernspaltungsreaktoren mit einer typischen elektrischen Leistung von unter 300 MW. Die geringe Größe und die modulare Bauweise bieten zahlreiche Vorteile. Zum einen ermöglichen sie die Massenproduktion von mehr Komponenten in Fabriken, wodurch Skaleneffekte genutzt und das Risiko von Kostenüberschreitungen und Verzögerungen verringert werden. Zum anderen eröffnen die reduzierten Flächenbedarfe von Kernkraftwerken neue Einsatzmöglichkeiten, beispielsweise in der Nähe von Industrieanlagen oder Rechenzentren.
Es ist wichtig zu beachten, dass SMR-Designs im Allgemeinen in zwei Hauptgruppen unterteilt werden. Innovative Reaktoren der Generation VI, wie Flüssigmetall- oder Salzschmelzenreaktoren, versprechen höhere Leistung, Sicherheit und Effizienz, verfügen jedoch nur über begrenzte Entwicklungs- und Betriebserfahrung. Demgegenüber steht der Ansatz, ausgereiftere Reaktoren der Generation III, wie Leichtwasserreaktoren (LWR) und Siedewasserreaktoren (BWR), weiterzuentwickeln. Führende Unternehmen wie Rolls-Royce SMR und Westinghouse betonen, dass ein Großteil der technischen Arbeit zur Miniaturisierung von Kernreaktoren bereits geleistet und erprobt wurde, wie der Einsatz von Reaktoren in Atom-U-Booten und Flugzeugträgern weltweit beweist.
Die verbleibende Frage ist, ob kleine modulare Reaktoren (SMRs) das gesellschaftliche Stigma überwinden, strenge regulatorische Anforderungen erfüllen und im Vergleich zu Alternativen wie erneuerbaren Energien niedrigere Stromgestehungskosten (LCOE) oder eine bessere Eignung für Rechenzentren bieten können. Die jüngste Unterstützung von Google und Microsoft für SMR-Unternehmen spiegelt jedoch einen allgemeinen Marktoptimismus hinsichtlich kernkraftbetriebener Rechenzentren wider. Der umfassende Bericht von IDTechEx über kleine modulare Kernreaktoren analysiert verschiedene Designs und enthält Vergleichstabellen, Marktprognosen sowie eine Analyse der wichtigsten SMR-Akteure und -Projekte.
Fusion statt Kernspaltung?
Eine radikalere Alternative ist die Idee, Rechenzentren mit dem Äquivalent der Kernspaltung zu betreiben: Kernfusion. Obwohl Fusionsreaktoren, die Energie erzeugen können, noch nicht kommerziell verfügbar sind, wurden in den letzten Jahren Milliarden von Dollar in Projekte und Startups investiert, die diese Technologie Realität werden lassen wollen. Zu den Hauptinvestoren zählen Regierungen, Energiekonzerne und Rechenzentrumsriesen. Microsoft unterzeichnete 2023 einen Stromabnahmevertrag (PPA) über 50 MW mit dem Fusions-Startup Helion, während Google im Juni 2025 einen PPA über 200 MW mit Commonwealth Fusion Systems (CFS) abschloss. Der Strom soll aus Googles erstem Fusionskraftwerk stammen, dessen Fertigstellung für Anfang der 2030er-Jahre erwartet wird.
Fusionsenergie verspricht viele der gleichen Vorteile wie SMRs: konstante, zuverlässige und saubere Energie, die in verschiedenen Umgebungen eingesetzt werden kann, jedoch ohne den langfristigen radioaktiven Abfall, der bei der Kernspaltung entsteht.
Marktausblick:
Kernenergie, sei es durch die Weiterentwicklung bestehender Kernspaltungsreaktoren oder die Entwicklung der Kernfusion, stellt eine vielversprechende Lösung für die kontinuierliche und CO₂-arme Stromversorgung von Rechenzentren dar. In den letzten Jahren ist das Interesse an Kernenergie wieder gestiegen, angetrieben von wichtigen Akteuren der KI-Rechenzentrumsbranche sowie von Faktoren wie Energieunabhängigkeit und Klimaschutzzielen.
Selbst wenn Kernspaltungsreaktoren (SMR) oder Fusionsreaktoren ihre technischen und regulatorischen Herausforderungen meistern, werden sie mit den sich stetig verbessernden Technologien für erneuerbare Energien und Energiespeicher konkurrieren müssen. Neben Fachberichten zu den Märkten für SMR und Fusion untersucht der IDTechEx-Bericht „Nachhaltigkeit für Rechenzentren 2025–2035: Grüne Technologien, Marktprognosen und Akteure“ den Wettbewerb zwischen verschiedenen grünen Energiequellen für die Stromversorgung von Rechenzentren sowie weitere Trends zur Reduzierung der Scope-2- und Scope-3-Emissionen in dieser zunehmend wichtigen Branche.
