Reaktivierung von Three Mile Island: Kernenergie für KI-Boom!

• Reaktor eins im Kernkraftwerk Three Mile Island wird 2028 wieder in Betrieb genommen, um kohlenstoffarme Energie zu liefern.
• Der steigende Strombedarf durch KI und Rechenzentren führt zu einer Renaissance der Kernenergie.
• Microsoft wird durch die Reaktivierung von Reaktor eins 835 Megawatt kohlenstoffarme Energie über 20 Jahre erhalten.
• Staatliche Anreize und Steuervergünstigungen fördern den Ausbau kohlenstoffarmer Stromquellen.
• Die USA erwägen den Einsatz kleiner modularer Reaktoren und neue Reaktoren, um den zukünftigen Energiebedarf zu decken.

Seit fünf Jahren liegt Reaktor eins im Kernkraftwerk Three Mile Island in Pennsylvania brach. Nun wird der Reaktor dank einer Vereinbarung mit einem Technologieunternehmen im Jahr 2028 wieder in Betrieb genommen—diesmal wird er ausschließlich genutzt, um das Unternehmen mit massenhaft kohlenstoffarmer Energie zu versorgen. Diese Entwicklung ist Teil einer anhaltenden Anziehungskraft zwischen Big Tech und der Kernenergie. Im März vereinbarte ein weiteres Tech-Unternehmen, ein Datenzentrum zu kaufen, das von der Susquehanna Kernkraft betrieben wird. Bei einer Veranstaltung an der Carnegie Mellon University am 18. September äußerte Alphabet-CEO Sundar Pichai Kernkraft als eine potenzielle Energiequelle für Datenzentren.

Die Verbindungen enden hier jedoch nicht: OpenAI-CEO Sam Altman sitzt in den Vorstandsgremien der Kernenergie-Startups Oklo und Helion Energy. Der Boom der künstlichen Intelligenz (KI) hat Technologieunternehmen dazu veranlasst, nach kohlenstoffarmen Energiequellen zu suchen, um ihre Rechenzentren zu betreiben. Die Internationale Energieagentur prognostiziert, dass der Strombedarf durch KI, Rechenzentren und Kryptowährungen bis 2026 mehr als doppelt so hoch sein könnte. Selbst die niedrigsten Schätzungen besagen, dass der zusätzliche Strombedarf dem gesamten Stromverbrauch Schwedens oder—im Hochverbrauchsfall—Deutschlands entsprechen wird.

M wachsende Energiebedarf

Dieser Anstieg der Energiebedarfe ist Musik in den Ohren der Kernkraftindustrie. Der Strombedarf in den USA ist seit Jahrzehnten weitgehend flach, doch die schiere Größe und Intensität des KI-Booms verändert diese Dynamik. Ein Bericht vom Dezember 2023 erklärte das Ende der Ära des flachen Strombedarfs, dank des wachsenden Bedarfs von Rechenzentren und Industriebetrieben. Der Bericht prognostiziert, dass die Spitzenstromnachfrage in den USA bis 2028 um 38 Gigawatt steigen wird, was etwa dem 46-fachen der Leistung von Reaktor eins in Three Mile Island entspricht.

“Der [KI]-Boom nimmt wirklich Fahrt auf und erregt viel Aufmerksamkeit in der Energiebranche,” sagt John Kotek, Senior-Vizepräsident für Politikentwicklung und öffentliche Angelegenheiten bei der Handelsvereinigung der Kernenergiebranche, dem Nuclear Energy Institute. Kotek betont auch die nationale Sicherheitskomponente. “Die Menschen sehen KI legitim als ein Wettbewerbsfeld zwischen den USA und globalen Konkurrenten.” Dass die USA aufgrund unzureichender Energieversorgung im Wettlauf um die KI hinterherhinken könnten, “ist etwas, das die Menschen wirklich dazu bewegt, Aufmerksamkeit zu schenken,” fügt er hinzu.

Kernenergie und Tech-Unternehmen

Kernenergie ist für Technologieunternehmen attraktiv, da sie rund um die Uhr kohlenstoffarmen Strom liefert, im Gegensatz zu Solar- und Windenergie, die intermittierend laufen, es sei denn, sie sind mit einer Art Energiespeicherung gekoppelt. Die Reaktivierung von Reaktor eins wird Microsoft über die 20 Jahre der Vereinbarung hinweg 835 Megawatt kohlenstoffarme Energie liefern. Da Microsoft versprochen hatte, klimaneutral zu werden, stellt der steigende Strombedarf durch KI eine erhebliche Bedrohung für die Klimaziele des Unternehmens dar, es sei denn, es findet kohlenstoffarme Energiequellen.

Three Mile Island hat zwei Reaktoren. Der zweite Reaktor war berüchtigtermaßen der Schauplatz eines teilweisen Kernschmelzes im Jahr 1979 und ist seither außer Betrieb. Reaktor eins lief jedoch problemlos bis 2019, als er aus finanziellen Gründen—hauptsächlich wegen Konkurrenz durch Gas- und Windstrom—stillgelegt wurde. Kotek erklärt, dass es relativ wenige stillgelegte Reaktoren gibt, die schnell wieder in Betrieb genommen werden könnten, aber viele Kraftwerksbesitzer seien daran interessiert, die Betriebslizenzen ihrer bestehenden Anlagen zu verlängern, um von der KI-Stromwelle zu profitieren.

Regierungsanreize und neue Projekte

Ein Teil der Begeisterung bei den Kraftwerksbetreibern ist auf staatliche Anreize zurückzuführen, kohlenstoffarmen Strom zu erhalten. Der Inflation Reduction Act enthält Steuervergünstigungen, die an die Stromproduktion in Kraftwerken gebunden sind, aber Kotek betont, dass die Branche auch neue Reaktoren bauen muss, um den prognostizierten Energiebedarf zu decken. Die Zahl der betriebsfähigen Kernreaktoren in den USA erreichte ihren Höhepunkt und sank bis 2022 auf 92, und die zuletzt gebauten Reaktoren in den USA—im Vogtle-Kraftwerk in Georgia—benötigten mehr als 14 Jahre Bauzeit und überstiegen deutlich das Budget.

Todd Allen, Vorsitzender für Kerntechnik und radiologische Wissenschaften an der University of Michigan, gibt zu bedenken: “Die USA haben bei Vogtle gezeigt, dass wir nicht sehr gut im Bau von Kraftwerken sind.” Er fügt jedoch hinzu, dass China Kernkraftwerke viel schneller baut als die USA, sodass eine Beschleunigung möglich sei. Wenn die Energienachfrage aus Rechenzentren weiterhin zunehme, werde es zunehmend attraktiv erscheinen, ganz neue Anlagen zu bauen.

Lösung durch kleine modulare Reaktoren

Diese potenziell langen Zeiträume sind einer der Gründe, warum Investitionen in kleine modulare Reaktoren, die schneller und kostengünstiger zu bauen sein sollten, gefördert werden. Doch Technologieunternehmen haben eher betont, neue Energiequellen zu finden, anstatt die Effizienz ihrer KI-Betriebe zu verbessern, sagt Sasha Luccioni, die bei Hugging Face, einem Unternehmen, das Werkzeuge für den Bau von Anwendungen mit maschinellem Lernen entwickelt, im Bereich KI und Klima tätig ist. “Regulierung könnte ein Weg sein, [größere Effizienz] zu fördern, beginnend mit einer verpflichtenden Berichterstattung und Transparenz für Unternehmen, die KI-Werkzeuge und -Dienstleistungen anbieten,” meint sie.

Bei der Veranstaltung an der Carnegie Mellon University sagte Pichai, dass die Arbeit an der Verbesserung des Energieverbrauchs von KI noch in den “Anfangsphasen” stecke. “Wir trainieren diese Modelle alle ineffizient vor, absolut,” sagte er, fügte jedoch hinzu, dass Inferenz—das eigentliche Abfragen eines KI-Modells zur Durchführung einer Aufgabe—”im Laufe der Zeit dramatisch effizienter werden könnte.” Googles Emissionen im Jahr 2023 stiegen gegenüber dem Basisjahr 2019, hauptsächlich aufgrund des erhöhten Energieverbrauchs in Rechenzentren und Emissionen in der Lieferkette, was Googles Ziel, bis bald klimaneutral zu sein, zunehmend bedroht.

“Die Energienachfrage von KI steigt derzeit,” sagt Luccioni, “aber die erneuerbare oder kohlenstoffarme Energie, um KI zu betreiben, hält nicht schnell genug Schritt.” Für manche mag die Aussicht, die Stätte des berüchtigtsten Atomunglücks der USA zur Befriedigung des KI-Booms zu nutzen, Unbehagen bereiten. Doch Allen weist darauf hin, dass Reaktor eins nicht wegen Betriebsproblemen abgeschaltet wurde. Den Reaktor neu zu starten, werde in erster Linie eine Frage der Sicherstellung des ordnungsgemäßen Betriebszustands und der Verfügbarkeit ausreichend geschulten Personals sein.