20.05.2022

Sichere Kernkraft: Das könnte der oberösterreichische IV-Chef damit meinen

Axel Greiner sorgt mit der Idee für Aufsehen, Kernkraft in Österreich einzuführen. Eine tatsächlich sichere Lösung ist jedoch noch lange in der Experimentierphase.
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Im Mai 2022 wird ein Teil der Plasma-Kammer der ITER-Fusionsanlage in Südfrankreich montiert – allein dieser Teil wiegt mehr als 1.300 Tonnen © ITER
Im Mai 2022 wird ein Teil der Plasma-Kammer der ITER-Fusionsanlage in Südfrankreich montiert – allein dieser Teil wiegt mehr als 1.300 Tonnen © ITER

Der oberösterreichische IV-Chef Axel Greiner sorgt mit einem Atomenergie-Sager für Aufregung. Der Kurier (Freitagsausgabe) zitiert ihn mit der Idee, Kernkraft als Alternative zu russischem Gas und Öl in Betracht zu ziehen – auch in Österreich. Er sei gegen Denkverbote: „Es ist an der Zeit, auch Kernkraft wieder in Betracht zu ziehen”.

Die Kernkraft habe sich seit Zwentendorf weiterentwickelt und “es gibt mittlerweile Ideen, Konzepte und Ansätze, Kraftwerke so zu bauen, dass sie sicher sind und keine radioaktiven Reststoffe erzeugen.“ Er spricht von einer modernen Version von Kernkraft und sei sei „kein Fan der konventionellen Atomkraft“. Aber was genau könnte der Kunststoff-Industrielle Greiner damit meinen?

Die “saubere Schwester” der Kernkraft

Tatsächlich gibt es eine als sauber geltende “Schwester” der Kernkraft und zwar auf Basis der Kernfusion. Fusionesenergie galt lange nicht als praxistauglich, doch in den letzten Jahren konnten bedeutende Fortschritte bei der Technologie gemacht werden. Bei herkömmlicher Atomkraft wird ein schwerer, radioaktiver Atomkern in ebenfalls radioaktive Teile gespaltet. Bei Fusionsenergie werden hingegen zwei leichte Atomkerne zu ungefährlichem Helium fusioniert. Nach dem Vorbild der Sonne verschmelzen in entsprechenden Reaktoren die Wasserstoff-Isotope Deuterium und Tritium und setzen dabei große Energiemengen frei. Von den Isotopen könnte ein Gramm in einem künftigen Fusionsreaktor so viel Energie liefern, wie bei der Verbrennung von elf Tonnen Kohle entsteht.

Das Problem mit Energie aus Kernfusion

Der Vorteil von Fusionsenergie im Vergleich zu Kernkraft: Es gibt keinen langlebigen, radioaktiven Abfall. Das Problem: Bisher gibt es nur Versuchsanlagen und ein Betrieb ist nach jetzigem Forschungsstand kaum wirtschaftlich möglich – der Prozess erfordert enorm hohe Temperaturen, deren Erzeugung einen großen Energieaufwand bedeutet. 

In einer dieser Anlagen konnte im Februar 2022 ein Erfolg vermeldet werden. In der derzeit größte Fusionsanlage JET im britischen Culham gelang eine Fusion mit einer Plasmaentladung, die in fünf Sekunden 59 Megajoule Energie freisetzte. Zum Vergleich: Ein Liter Heizöl oder ein Kubikmeter Erdgas bringen etwa 41 bzw. 37 Megajoule Wärmeenergie. 

Die JET-Anlage dient als Versuchsplattform für das internationale Kernfusions-Projekt ITER, das derzeit in Südfrankreich entsteht. Vor 2035 soll diese Anlage aber nicht in Betrieb gehen und wird bis dahin ab 2025 ebenfalls nur Tests absolvieren. Bei ITER rechnet man damit, dass künftige Fusionskraftwerke einen Output von 1 bis 3 Gigawatt haben könnten. Bis es gelingt, Fusionsenergie wirtschaftlich zu erzeugen, wird tatsächlich “sichere Kernkraft” kaum möglich sein.  

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Lilly Eichinger, Gründerin und CEO von Satellives: Der erste Flug ihres modularen Satelliten ist für Q1 2029 geplant. | (c) brutkasten / Haris Dervisevic

Wer heute im All etwas anderes vorhat als Erdbeobachtung oder Kommunikation, stößt schnell an eine Wand. „Wenn du irgendetwas im All machen willst, egal ob Experimente, Manufacturing, Datenspeicherung oder eine Plattform für Quantenkommunikation, dann hast du keine Infrastruktur“, sagt Lilly Eichinger, Gründerin und CEO von Satellives. „Es gibt kaum Plattformanbieter.“ Bisher führe der Weg für solche Missionen im Wesentlichen über die ISS. Deren Betrieb soll 2030 enden, kommerzielle Nachfolgestationen sind in Entwicklung, aber noch keine im Regelbetrieb.

In diese Lücke will das Tullner Startup. Der Ausgangspunkt war das Ergänzungsstudium Extended Studies on Innovation am Innovation Incubation Center (i²c) der TU Wien, wo Eichinger die Idee entwickelte. Kunst und Philosophie hatte sie vor ihrem Physik- und Architekturstudium in Wien studiert.

Der Leporello-Satellit

Das Produkt ist ein flacher Satellit, der aus einzelnen Einheiten besteht: den Tiles, jede fünf Zentimeter hoch und etwa so groß wie eine Pizzaschachtel. „Es sieht aus wie Kacheln, im Grunde wie Solarpaneele, die sich im Orbit entfalten“, sagt sie. „Aber es sind keine Solarpaneele. Es sind voll funktionsfähige Satelliten.“

Der Kniff steckt im Scharnier. Die Einheiten sind verbunden und übereinander gestapelt, ähnlich einem Leporello. Gestapelt passen sie in einen handelsüblichen CubeSat-Dispenser, was die Startkosten drückt. Im Orbit entfalten sie sich zu einer langen Kette: „Wir nennen sie Mosaics Satellites.“

Ein Mosaic von Satellives | (c) Satellives

Der technische Kernclaim betrifft Energie. Pro Einheit könne man bei gleichem Gewicht viermal so viel Energie speichern wie ein durchschnittlicher CubeSat, sagt Eichinger. Der Wert beruht auf eigenen Berechnungen und ist im Flug nicht demonstriert. „Das Einzige, was es im All unbegrenzt gibt, ist Energie.“ Nur lasse sie sich kaum nutzen: Bei CubeSats sei nicht das Einsammeln das Problem, sondern der fehlende Platz für Batterien. Wer energiehungrige Missionen fliegen wolle, habe deshalb nur schlechte Optionen. „Entweder du baust einen 50-Millionen-Dollar-Satelliten, was fast niemand kann, oder du kannst es nicht.“

Dazu kommt Modularität. „Die meisten Satelliten sind One-Trick-Ponys“, sagt Eichinger. An die Plattform lassen sich dagegen Produktionsboxen andocken. Zwei Tiles würden nach ihrer Rechnung reichen, um einen kleinen 3D-Drucker dauerhaft zu versorgen und gleichzeitig als Plattform für Quantenkommunikation oder Datenspeicherung zu dienen.

Flache Satelliten an sich sind nicht neu, das räumt Eichinger ein: Starlink stapelt sie längst, weil sich so Startkosten sparen lassen. Neu sei die Kombination aus flachem Formfaktor und echter Modularität. Das Patent dafür ist nach ihren Angaben bei der WIPO und in Österreich angemeldet, zunächst bewusst auf ihren Namen und nicht auf die Gesellschaft. Ende Juli wurde es an die Gesellschaft übertragen. Ab einem gewissen Punkt, sagt sie, mache staatsnahe oder fremdgehaltene IP ein Unternehmen für Investor:innen unattraktiv.

Gegen den Hype

Rechenzentren im Orbit sind für Satellives selbst ein Zielmarkt. Beim Hype darum bremst Eichinger trotzdem. „Alle sagen: Bringt die Datenspeicher ins All, dort ist es kalt. So funktioniert das nicht.“ Kühlung sei auch oben nötig. Wäre das der einzige Punkt, sagt sie, bräuchte es den Orbit gar nicht: „Warum bringt man die Daten dann nicht in die Arktis? Dort kann man sie kühlen.“ Der größte Engpass sei das Wärmemanagement: Im Vakuum lasse sich ein Rechenzentrum nur schwer kühlen. Dazu kämen Verarbeitung und Downlink per Laserkommunikation, beides brauche kontinuierlich hohe Energie. Ein riesiges und künftig sehr relevantes Geschäftsfeld sei es dennoch.

Satellives-Gründerin Lilly Eichinger im Gespräch mit brutkasten-Chefredakteur Martin Pacher. (c) brutkasten / Haris Dervisevic

Verglühen lassen will sie nichts. „Wir planen, zu 100 Prozent nachhaltig zu operieren.“ Der übliche Wiedereintritt am Missionsende erzeuge giftige Gase. „Okay, nicht ein einzelner CubeSat. Aber wenn es eine Million sind oder zehntausend im Jahr, dann summiert sich das.“ Beschädigte Tiles sollen stattdessen über einen Reentry-Service zurückkommen und recycelt werden.

Kapitalbedarf

Firmensitz ist Tulln, weil Satellives über das AplusB-Scale-up-Programm vom accent Inkubator begleitet wird, bis Ende Januar 2027. Das Headquarter soll langfristig in Wien liegen. Das Kernteam umfasst laut Website vier Personen: neben Eichinger als CEO ein Technical Co-Founder, ein Operations Co-Founder und eine weitere Person im Bereich Operations.

Der Kapitalbedarf: rund 1,6 Millionen Euro für 18 Monate. Die Hälfte davon soll aus Förderungen und von Business Angels kommen. „Wir arbeiten da gerade wirklich zehn Stunden am Tag dran“, sagt Eichinger. Erst mit dem Geld könne man Ingenieur:innen einstellen und vom Prototyping in den echten Bau wechseln. Dazu sucht das Startup 25.000 bis 50.000 Euro für die Patentanmeldung in weiteren Ländern.

Das Ziel: zwei Einheiten, erste On-Orbit-Demonstration in Q1 2029, die bereits Pilotkund:innen bedienen soll. Das Fernziel formuliert sie größer. „Österreich kann für Space das werden, was Estland für die Digitalisierung ist. Es ist ein kleines Land, niemand hätte erwartet, dass Estland zum digitalen Hub wird. Aber sie sind es geworden, und sie rocken es.“

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