Marktbericht zu Größe, Marktanteil und Trendanalyse für Kernkraftwerksausrüstung nach Ausrüstungstyp (Inselausrüstung, Hilfsausrüstung), nach Reaktortyp (Druckwasserreaktor (PWR), Druckschwerwasserreaktor (PHWR), Siedewasserreaktor (BWR), fortgeschrittener Reaktor) und nach Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika), Prognosen, 2025-2033

Marktdynamik

Markttreiber

Erhöhter Energiebedarf

Prognosen zufolge wird die Weltbevölkerung bis 2030 um mehr als 8,5 Milliarden und bis 2050 auf 9,7 Milliarden anwachsen. Angesichts dieses exponentiellen Bevölkerungswachstums wird erwartet, dass der Energiebedarf weltweit doppelt so hoch sein wird wie die derzeitige Produktion. Darüber hinaus werden die zunehmende regionale Produktion und der steigende Lebensstandard den Energieverbrauch weiter erhöhen.

Laut EIA wird die weltweite Stromerzeugungskapazität bis zum Jahr 2050 voraussichtlich um 50 % bis 100 % steigen. Ebenso wird ein Anstieg der Stromerzeugung um 30 % bis 76 % im gleichen Zeitraum erwartet. Prognosen zufolge haben erneuerbare Energien und Kernkraft das Potenzial, bis zum Jahr 2050 bis zu 66 % der weltweiten Stromversorgung zu decken.Die steigende globale Energienachfrage treibt die Kernkraftindustrie an, was den globalen Markt für Ausrüstung für Kernkraftwerke ankurbelt.

Globale Erwärmung

Laut dem Jahresklimabericht 2021 der NOAA betrug der durchschnittliche jährliche Anstieg der kombinierten Land- und Meerestemperatur seit 1880 0,14 Grad Fahrenheit (0,08 Grad Celsius). Konkret hat sich die durchschnittliche Anstiegsrate seit 1981 mehr als verdoppelt und liegt nun bei 0,32 °F (0,18 °C) pro Jahrzehnt. Der Anteil des in den nächsten Jahrzehnten freigesetzten Kohlendioxids und anderer Treibhausgase wird direkt mit der zukünftigen globalen Erwärmung korrelieren.

Darüber hinaus tragen die Verbrennung fossiler Brennstoffe und die Abholzung von Wäldern jährlich zu einer Kohlenstoffbelastung von etwa 11 Milliarden Tonnen bei. Da natürliche Prozesse diese Menge Kohlenstoff nicht abbauen können, steigt der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre jedes Jahr an. Die zunehmenden Bedenken hinsichtlich der globalen Erwärmung und der Bedarf an kohlenstoffarmen oder klimaneutralen Energiequellen haben daher zu einem erneuten Interesse an der Kernenergie geführt. Dies liegt vor allem daran, dass bei der Stromerzeugung keine Treibhausgasemissionen entstehen. Das wiederum fördert das Wachstum des globalen Energiemarktes.

Marktbeschränkung

Hohe Anfangskosten

Der Bau von Kernkraftwerken erfordert hohe Anfangsinvestitionen. Erhebliche finanzielle Investitionen sind notwendig, um die Infrastruktur zu errichten, Grundstücke zu erwerben und Sicherheitsmaßnahmen umzusetzen. Der Kapitalaufwand ist im Vergleich zu Wind- und Solarenergietechnologien extrem hoch.

Die Erzeugung einer Kilowattstunde Kohle kostet 1,88 Cent. Im Gegensatz dazu sind die Bau- und Betriebskosten eines Kohlekraftwerks geringer als die eines Kernkraftwerks. Die Baukosten von Kernkraftwerken in Europa und den USA liegen zwischen 5.500 US-Dollar pro Kilowattstunde und 8.000 US-Dollar pro Kilowatt, was etwa 6 bis 9 Milliarden US-Dollar für ein 1.100-MW-Kraftwerk entspricht. Solaranlagen hingegen kosten etwa 2.000 US-Dollar pro Kilowatt. Daher dürfte der hohe Kostenaufwand das Marktwachstum bremsen.

Marktchancen

Steigende Investitionen

In den letzten Jahren haben öffentliche und private Akteure ihre Investitionen in den Ausbau neuer Kernkraftwerke aufgrund der zahlreichen Vorteile der Kernenergie erhöht. So vergab das US-Energieministerium (DOE) beispielsweise Anfang des Jahres drei Aufträge im Wert von jeweils rund 5 Millionen US-Dollar an drei Unternehmen. Im Gegenzug sollten diese Entwürfe für ein kernspaltungsbasiertes Oberflächenkraftwerk auf dem Mond einreichen. Die NASA plant, eine solche Technologie bis zum Ende des Jahrzehnts auf dem Mond einzusetzen.

Darüber hinaus wurden im Rahmen von Verträgen des US-Energieministeriums (DOE) Mittel für die Entwicklung von Vorentwürfen für ein 40-Kilowatt-Kernkraftwerk bereitgestellt, das auf dem Mond betrieben werden soll. Das System soll in der rauen Mondumgebung mindestens zehn Jahre lang zuverlässig funktionieren. Die beauftragten Unternehmen sind Lockheed Martin, Westinghouse und IX; sie werden bei der Entwicklung des Systems zusammenarbeiten. Diese Faktoren eröffnen neue Marktchancen.

Segmentanalyse

Der globale Markt für Kernkraftwerksausrüstung ist nach Ausrüstungstyp und Reaktortyp segmentiert.

Abhängig vom Gerätetyp,Der globale Markt für Kernkraftwerksausrüstung ist in Inselausrüstung und Hilfsausrüstung unterteilt.

Im Kontext eines Kernkraftwerks bezeichnet der Begriff „Inselausrüstung“ im Allgemeinen die kritischen Systeme und Komponenten, die für den sicheren und zuverlässigen Betrieb des Kernreaktors unerlässlich sind. Ein Kernkraftwerk ist üblicherweise in verschiedene Funktionszonen unterteilt, wobei eine dieser Zonen mitunter als „Reaktorinsel“ bezeichnet wird. Die Reaktorinsel umfasst den Hauptbereich des Reaktorkerns sowie zahlreiche essentielle Systeme und Ausrüstungen, die für den Kernspaltungsprozess erforderlich sind.

Zu den wichtigsten Komponenten der Anlagen eines Kernkraftwerks gehören der Reaktorkern, Kühlsysteme, Steuerungssysteme, Mess- und Überwachungssysteme, Dampferzeuger und Turbinen. Die Konstruktion dieser Systeme ist sorgfältig ausgelegt, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Kernkraftwerke durch Redundanzmaßnahmen zu gewährleisten.

Abhängig vom Reaktortyp,Der globale Markt für Kernkraftwerksausrüstung ist in Druckwasserreaktoren (PWR), Druckschwerwasserreaktoren (PHWR), Siedewasserreaktoren (BWR) und fortgeschrittene Reaktoren unterteilt.

Der Druckwasserreaktor (DWR) dominiert den Weltmarkt. Ein Druckwasserreaktor ist ein Kernreaktor, der mit Wasser als Neutronenmoderator und Kühlmittel arbeitet. Er zählt zu den am weitesten verbreiteten Kernkraftwerkskonstruktionen. Das Primärkühlmittel (Wasser) wird im DWR unter hohem Druck zum Reaktorkern transportiert und durch die bei der Kernspaltung freigesetzte Energie erhitzt. Anschließend wird das erhitzte Wasser unter hohem Druck zu einem Dampferzeuger geleitet, der die thermische Energie in Dampf für das unter niedrigerem Druck stehende Wasser in einem Sekundärkreislauf umwandelt. Dieser Dampf treibt Turbinen an, die wiederum einen Generator antreiben.

Darüber hinaus haben die Sicherheitsmerkmale von Druckwasserreaktoren zu ihrer weitverbreiteten Anwendung in Kernkraftwerken weltweit geführt. Mehrere Barrieren sind in die Konstruktion integriert, um das Austreten radioaktiver Stoffe zu verhindern, während der Betrieb unter hohem Druck die Wärmeübertragung und die Stromerzeugungseffizienz verbessert.

Regionalanalyse

Basierend auf der Region,Der globale Markt für Ausrüstung für Kernkraftwerke ist in Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Lateinamerika sowie den Nahen Osten und Afrika unterteilt.

Es wird erwartet, dass der Marktanteil von Kernkraftwerksausrüstung im asiatisch-pazifischen Raum im Prognosezeitraum erheblich wachsen wird.Die rasante Industrialisierung und Urbanisierung treiben den Energiebedarf in die Höhe, und es bieten sich erhebliche Möglichkeiten, eine langfristige Abhängigkeit von kohlenstoffbasierten Energietechnologien zu vermeiden. Die Asien-Pazifik-Region beherbergt mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung und hat sich zu einer bedeutenden Wirtschaftsmacht entwickelt. Prognosen zufolge wird der Energiebedarf in bestimmten Gebieten dieser Region bis 2040 deutlich auf 80 % steigen. Die indische Regierung priorisiert den Ausbau ihrer Kernkraftkapazitäten, um ihr umfangreiches Infrastrukturprogramm in den kommenden Jahren zu unterstützen. Offiziellen Prognosen zufolge wird bis Ende 2031 eine Kapazität von rund 22,5 GW erreicht. Darüber hinaus hat sich die indische Regierung das Ziel gesetzt, den Anteil der Kernenergie an der gesamten Stromerzeugung bis 2050 auf 25 % zu erhöhen, was einer Steigerung von 2,5 % gegenüber dem aktuellen Anteil entspricht. Entsprechend dieser Ziele wurde die Projektpipeline verstärkt, und es wird erwartet, dass die Branche in der Region ein Wachstum verzeichnen wird.

Darüber hinaus ergreifen die Regierung und wichtige Akteure Initiativen, um neue Fortschritte in der Kernenergiebranche zu erzielen. So wird beispielsweise in Japan derzeit an der Entwicklung von „fortschrittlichen Leichtwasserreaktoren“ gearbeitet, die als Prototyp für die nächste Generation von Kernreaktoren gelten. Mitsubishi Heavy Industries Ltd. entwickelt in Zusammenarbeit mit vier führenden Energieversorgungsunternehmen – Hokkaido Electric Power Co., Shikoku Electric Power Co., Kansai Electric Power Co. und Kyushu Electric Power Co. – einen solchen Leichtwasserreaktor mit der Bezeichnung SRZ-1200. Das Projekt konzentriert sich auf den Einsatz von Druckwasserreaktoren (DWR). Diese Technologie erlebt derzeit eine Renaissance. Solche Fortschritte dürften das Wachstum des asiatisch-pazifischen Marktes ankurbeln.

In Nordamerika wird ein vielversprechendes Marktwachstum erwartet.Die zunehmenden Investitionen der Region in Kernkraftwerke und die Bemühungen um die Weiterentwicklung der Kerntechnologie sind die Haupttreiber dieses Wachstums. So veröffentlichte Natural Resources Canada (NRCan) 2018 einen Fahrplan zur Weiterentwicklung der Kerntechnologie, den SMR-Fahrplan. Dieser basiert auf kleinen modularen Reaktoren (SMRs). New Brunswick und Saskatchewan schlossen im Dezember 2019 mit Ontario eine Kooperationsvereinbarung, um die Entwicklung und den Einsatz von SMRs zu fördern. Ziel ist es, Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Klimawandel, dem regionalen Energiebedarf, dem Wirtschaftswachstum sowie den Möglichkeiten für Forschung und Innovation zu begegnen. Als Reaktion auf die 53 Empfehlungen des SMR-Fahrplans veröffentlichte NRCan im Dezember 2020 seinen SMR-Aktionsplan. Dieser Plan beschreibt die notwendigen Schritte für die nationale und internationale Entwicklung, Demonstration und den Einsatz von SMRs. Laut Strategie sollen die ersten Anlagen in der zweiten Hälfte der 2020er-Jahre in Betrieb gehen. Die kanadische Regierung initiierte im Februar 2023 das „Programm zur Förderung kleiner modularer Reaktoren“. Sie stellte 29,6 Millionen kanadische Dollar (ca. 22 Millionen US-Dollar) zur Verfügung, um die Entwicklung und Implementierung von SMRs zu unterstützen.

Darüber hinaus hat die Entwicklung neuer Kernkraftwerke und Reaktoren zugenommen, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und die Klimaneutralität zu erreichen. So begann Bulgarien beispielsweise im Oktober 2023 als Alternative zu fossilen Brennstoffen mit dem Bau zweier weiterer Reaktoren in seinem einzigen Kernkraftwerk, um die nationale Kernenergieerzeugung zu steigern. Die beiden neu errichteten Reaktoren mit einer Gesamtleistung von 2.300 Megawatt werden laut einer Regierungsmitteilung Technologie von Westinghouse nutzen. Ebenso wird US EnergySolutions im Juni 2023 seine Kapazitäten erweitern, um die Laufzeitverlängerung von US-Kernkraftwerken und den Bau neuer Anlagen im Einklang mit dem Ziel der Energiewirtschaft, bis 2050 Klimaneutralität zu erreichen, zu fördern. EnergySolutions betont, seine bestehende Infrastruktur für nukleare Dienstleistungen optimal zu nutzen und ein kompetentes und erfahrenes Führungsteam aufgebaut zu haben, um ein erweitertes Leistungsspektrum anzubieten. Diese Faktoren treiben die Expansion des regionalen Marktes voran.

Es wird erwartet, dass Europa sich stetig ausdehnt. Der Klimawandel hat zu einem Anstieg der Durchschnittstemperatur in Europa um 2,3 °C (Stand 2022) gegenüber dem vorindustriellen Niveau geführt. Europa ist der Kontinent mit der schnellsten globalen Erwärmung. Da die Verbrennung fossiler Brennstoffe diese Erwärmung durch CO₂-Emissionen weiter verstärken kann, rücken alternative Stromerzeugungstechnologien wie die Kernenergie immer stärker in den Fokus. Im Februar 2023 verpflichteten sich elf europäische Länder, die Zusammenarbeit entlang der gesamten nuklearen Wertschöpfungskette zu intensivieren und gemeinsame Industrieinitiativen im Bereich neuer Erzeugungskapazitäten und Zukunftstechnologien wie Kleinreaktoren zu fördern. Die Unterzeichnerstaaten unterzeichneten in Stockholm eine Erklärung mit dem Ziel, „gemeinsam ihren Wunsch nach einer Stärkung der europäischen Zusammenarbeit im Bereich der Kernenergie zu bekräftigen“. Solche Maßnahmen dürften das Wachstum des europäischen Marktes ankurbeln.