Hauptgebäude der TRISO-X-Nuklearbrennelementfabrik TX-1 von X-energy fertiggestellt

de.wedoany.com-Bericht: TRISO-X, eine hundertprozentige Tochtergesellschaft des US-amerikanischen Entwicklers fortschrittlicher Kernenergie X-energy, hat die offizielle Fertigstellung des Hauptgebäudes der TX-1-Anlage zur Herstellung fortschrittlicher Kernbrennstoffe in Oak Ridge, Tennessee, bekannt gegeben. Das Gebäude umfasst eine Grundfläche von 214.000 Quadratfuß (rund 20.000 Quadratmeter) und markiert damit den Übergang des ersten kommerziellen Projekts dieser Art zur Herstellung fortschrittlicher Kernbrennstoffe in den USA in die Phase des Innenausbaus der Elektro- und Mechanikinstallationen, der Installation der speziellen Brennstoffherstellungsanlagen sowie der zugehörigen Infrastrukturmaßnahmen.

Gemäß der Kapazitätsplanung kann die TX-1-Anlage nach vollständiger Inbetriebnahme jährlich etwa 700.000 TRISO-X-Kugelbrennelemente (Fuel Pebbles) produzieren, was einer jährlichen Uranäquivalentmenge von etwa 5 Tonnen entspricht und die kontinuierliche Brennstoffversorgung für bis zu 11 Xe-100-Hochtemperatur-Gasgekühlte Reaktoren ermöglicht. In der Anfangsphase der Inbetriebnahme soll der in dieser Anlage produzierte Brennstoff vorrangig das von X-energy in der UCC Seadrift Operations von Dow Inc. in Texas geplante Demonstrationsprojekt mit vier Xe-100 fortschrittlichen kleinen modularen Reaktoren (SMR) sichern.

Bereits früher in diesem Jahr hatte die US-amerikanische Nuclear Regulatory Commission (NRC) TRISO-X offiziell eine 40 Jahre gültige „Special Nuclear Material License" (Lizenz für spezielles Kernmaterial) erteilt, die das Unternehmen berechtigt, in den ersten beiden kommerziellen Anlagen TX-1 und TX-2 hochangereichertes, niedrig angereichertes Uran (High-Assay Low-Enriched Uranium, HALEU) rechtmäßig für die kommerzielle Brennstoffherstellung zu nutzen. Im Juli dieses Jahres erhielt TRISO-X zudem einen zweckgebundenen Entwicklungszuschuss des Bundesstaates Tennessee in Höhe von 11 Millionen US-Dollar, um den Ausbau des Brennstoffindustrieparks in Oak Ridge zu beschleunigen.

Nach der langfristigen Planung soll der gesamte Standort in Oak Ridge aus drei Kernanlagen bestehen: Neben der derzeit im Rohbau fertiggestellten TX-1 plant das Unternehmen den Bau der größeren, automatisierteren und produktiveren Anlage TX-2 der zweiten Phase sowie einer speziellen Laboreinrichtung TX-L, die sich auf Innovationen bei neuen Brennstoffdesigns, Bestrahlungstests und die kontinuierliche Verbesserung der Prozesse konzentriert. Das Zusammenwirken der drei Anlagen zielt darauf ab, für die US-amerikanische Wertschöpfungskette fortschrittlicher Reaktoren eine eigenständig kontrollierbare kommerzielle Fertigungs- und Forschungskapazität für TRISO-Brennstoffe aufzubauen.

Der TRISO-X-Brennstoffweg ist das Ergebnis von fast zehn Jahren technischer Forschung und Qualifizierung durch X-energy und TRISO-X. Seit 2016 hat das Team auf Basis der Pilotlinie des Oak Ridge National Laboratory (ORNL) die Industrialisierung und Optimierung des TRISO-Massenfertigungsprozesses vorangetrieben. Im Jahr 2025 wurde der TRISO-X-Brennstoff als erster kommerzieller fortschrittlicher Kernbrennstoff in den Advanced Test Reactor (ATR) des Idaho National Laboratory (INL) zur Bestrahlungsprüfung eingebracht; die entsprechenden Tests laufen derzeit weiter, um umfassende Daten für die Sicherheitsgenehmigungshülle des Xe-100-Reaktors zu gewinnen.

TRISO-Brennstoff besteht aus einem mikrometergroßen angereicherten Urankern sowie mehreren äußeren Umhüllungsschichten aus keramischen Hochtemperaturmaterialien wie Siliziumkarbid und pyrolytischem Kohlenstoff. Er verfügt über eine äußerst widerstandsfähige feste Sicherheitsbarriere zur Selbstabdichtung und kann Spaltprodukte auch bei extremen Temperaturen sicher einschließen. Als Rohstoff dient hochangereichertes, niedrig angereichertes Uran (HALEU) mit einer Uran-235-Anreicherung zwischen 5 % und 20 %. Im Vergleich zu dem in kommerziellen Leichtwasserreaktoren üblicherweise verwendeten niedrig angereicherten Uran mit 3,5 % bis 5 % ermöglicht dies einen höheren Abbrand und längere Brennstoffwechselzyklen; es gilt als zentraler Energieträger für fortschrittliche Hochtemperatur-Gasgekühlte Reaktoren der vierten Generation und Mikroreaktoren.