Marktbericht für kleine modulare Reaktoren: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Reaktortyp (Leichtwasserreaktor (LWR), Schneller Neutronenreaktor (FNR), Schwerwasserreaktor (HWR)), Konnektivität (Netzunabhängig, Netzgekoppelt), Einsatzart (Einzelmodulkraftwerk, Mehrmodulkraftwerk), Nennleistung (bis zu 100 MW, 101 bis 200 MW, 201 bis 300 MW), Standort (Land, See), Anwendung (Entsalzung, Stromerzeugung, Industrie) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2024–2032

Wachstumsfaktoren des Marktes für kleine modulare Reaktoren

Wachsender Energiebedarf und Dekarbonisierungsziele

Mit dem Wachstum der Weltbevölkerung und der Verbesserung der Wirtschaftslage wird ein sprunghafter Anstieg des Energiebedarfs prognostiziert. Schwellenländer wie Indien und China industrialisieren und urbanisieren sich rasant, wodurch ein größerer Bedarf an zuverlässigen und kostengünstigen Energiequellen für Haushalte, Unternehmen und Industrie entsteht. Darüber hinaus benötigen abgelegene Gemeinden und netzferne Gebiete Strom für ihre sozioökonomische Entwicklung und zur Verbesserung ihrer Lebensbedingungen.

• Laut der Internationalen Energieagentur (IEA) wird der weltweite Energiebedarf im Jahr 2023 voraussichtlich um 2,2 % steigen, etwas weniger als die 2,3 % im Jahr 2022. Dies ist auf einen Nachfragerückgang in entwickelten Volkswirtschaften wie Japan und den USA zurückzuführen, wo ein Rückgang um 3 % bzw. 2 % prognostiziert wird. In Wachstumsmärkten wie China und Indien hingegen wird ein Anstieg erwartet. Die IEA prognostiziert für den Zeitraum von 2024 bis 2026 einen Anstieg des Energiebedarfs um 0,4 %. Der Anstieg des Energiebedarfs zwischen 2023 und 2025 wird auf 2.500 Terawattstunden (TWh) geschätzt, mehr als das Doppelte des derzeitigen jährlichen Stromverbrauchs Japans.

Darüber hinaus wird erwartet, dass die Zahl der Menschen ohne Stromanschluss im Jahr 2023 auf 745 Millionen sinkt, was zwar immer noch unter dem Niveau vor der Pandemie liegt, aber seit dem Jahr 2000 um mehr als 50 % zurückgegangen ist. Die wachstumsstarke asiatische Region verzeichnete den deutlichsten Rückgang: Dort sank die Zahl der Menschen ohne Stromanschluss zwischen 2000 und 2023 um über 90 %. Der steigende Energiebedarf bietet Potenzial für kleine modulare Reaktoren (SMRs), die Angebotslücke zu schließen, insbesondere in Gebieten, in denen herkömmliche Großreaktoren möglicherweise praktischer und kostengünstiger sein müssen.

Darüber hinaus setzen sich Länder weltweit ehrgeizige Dekarbonisierungsziele, um den Klimawandel zu bekämpfen und die Treibhausgasemissionen zu senken. Der Übergang zu kohlenstoffarmen Energiequellen wie erneuerbaren Energien undKernenergieDies ist eine entscheidende Strategie zur Erreichung dieser Ziele. Kernenergie, insbesondere SMRs, ist bekannt dafür, eine konstante und bedarfsgerechte Quelle für CO2-freien Strom zu liefern und so die schwankenden erneuerbaren Energien wie Solar- und Windenergie zu ergänzen.

• Beispielsweise verabschiedete die Europäische Union (EU) im Jahr 2023 ein Maßnahmenpaket zur Reduzierung der Netto-Treibhausgasemissionen um mindestens 55 % bis 2030 gegenüber dem Stand von 1990. Dadurch kann die EU bis 2050 der erste klimaneutrale Kontinent werden. SMRs (Small Modular Reactors) bieten eine kohlenstoffarme Alternative zur Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen und unterstützen Regierungen bei der Erfüllung ihrer Emissionsreduktionsziele und Klimazusagen im Rahmen des Pariser Abkommens.

Hemmende Faktoren

Hohe Kosten

Kernkraftwerke, insbesondere SMRs (Small Modular Reactors), erfordern erhebliche Vorabinvestitionen in Planung und Entwicklung, Genehmigungsverfahren, Fertigung, Bau und Infrastrukturentwicklung. Ein SMR wird voraussichtlich mehr als 303 Millionen US-Dollar kosten, bei Stromgestehungskosten (LCOE) von 36 US-Dollar pro Megawattstunde (MWh). Zum Vergleich: Ein Referenzkraftwerk mit einer Leistung von 1.144 MW kostet 5,5 Milliarden US-Dollar und verursacht Stromgestehungskosten von 92 US-Dollar pro MWh. Der angestrebte Strompreis ist jedoch um 53 % gestiegen, von 58 US-Dollar pro MWh Mitte 2021 auf 89 US-Dollar pro MWh. Die erwarteten Baukosten des Projekts sind um 75 % gestiegen, von 5,3 auf 9,3 Milliarden US-Dollar. Der höhere Zielpreis ist auf verschiedene Faktoren zurückzuführen, darunter gestiegene Erzeugerpreise, Zinssätze und Materialkosten.

Darüber hinaus erschweren die hohen Anfangsinvestitionskosten von Kernenergieprojekten, einschließlich SMRs, die Finanzierung und die Gewinnung von Investitionen für Projektentwickler, insbesondere in wettbewerbsintensiven Energiemärkten, wo alternative Energiequellen wie Erdgas und erneuerbare Energien niedrigere Vorlaufkosten und schnellere Amortisationen bieten. Unsicherheiten hinsichtlich der Projektfinanzierung und der Rendite können die Entwicklung und den Einsatz von SMRs verzögern oder verhindern und somit zu Projektstornierungen oder -verschiebungen führen.

Marktchancen

Ermöglichung von Netzmodernisierung und Resilienz

In abgelegenen oder isolierten Gebieten mit eingeschränktem Zugang zu zuverlässiger Energie, wie etwa arktischen Dörfern oder Inselstaaten, können kleine modulare Kraftwerke (SMRs) eine entscheidende Rolle bei der Modernisierung der Stromnetze spielen. Beispielsweise bieten SMRs in der Arktis, wo extreme Wetterbedingungen und logistische Herausforderungen herkömmliche Energiequellen unzuverlässig machen, eine mögliche Lösung für die kontinuierliche und zuverlässige Stromversorgung abgelegener Gebiete, Industrieanlagen und militärischer Einrichtungen.

Das US-Energieministerium (DOE) wird 2023 bis zu 39 Millionen US-Dollar für die Ausschreibung der Grid Modernization Initiative (GMI) bereitstellen. Die GMI ist ein Kooperationsprojekt des DOE mit nationalen Laboratorien zur Entwicklung von Werkzeugen, Konzepten und Technologien für die Messung, Analyse, Vorhersage, den Schutz und die Steuerung des Stromnetzes.

Darüber hinaus ist die Energieinfrastruktur in Inselstaaten und -gebieten wie der Karibik oder den Pazifikinseln häufig extremen Wetterereignissen, Naturkatastrophen und Lieferkettenunterbrechungen ausgesetzt. Kleinere modulare Kraftwerke (SMRs) können eine zuverlässige und ausfallsichere Stromversorgung gewährleisten und so die Auswirkungen solcher Probleme abmildern. Länder, die SMRs in ländlichen oder netzfernen Gebieten einsetzen, können die Energieversorgungssicherheit erhöhen, die Abhängigkeit von Dieselgeneratoren und importierten Kraftstoffen verringern und die Energieversorgungssicherheit und -resilienz stärken.

Darüber hinaus verfügen SMRs über netzfreundliche Eigenschaften wie Lastfolgebetrieb, schnelle Anstiegsgeschwindigkeiten und Schwarzstartfähigkeit. Dadurch eignen sie sich ideal für die Integration erneuerbarer Energiequellen, den Ausgleich fluktuierender Erzeugung und die Stabilisierung von Netzfrequenz und -spannung. In dicht besiedelten Gebieten können SMRs zudem als dezentrale Energieerzeugungsanlagen (DERs) oder Mikronetzkomponenten fungieren und bei Netzausfällen Notstrom liefern, Übertragungsverluste reduzieren und die Gesamteffizienz und -stabilität des Netzes verbessern.

Marktsegmentierungsanalyse für kleine modulare Reaktoren

Nach Reaktortyp

Der Markt ist nach Reaktortyp weiter in Leichtwasserreaktoren (LWR), Schnelle Neutronenreaktoren (FNR) und Schwerwasserreaktoren (HWR) unterteilt. Leichtwasserreaktoren (LWR), auch bekannt als thermische Neutronenreaktoren, werden voraussichtlich den Weltmarkt im Prognosezeitraum dominieren. Sie sind der weltweit am häufigsten eingesetzte Kernreaktortyp zur Stromerzeugung. Sie verwenden normales Wasser als Kühlmittel und Neutronenmoderator und arbeiten bei niedrigeren Temperaturen und Drücken als andere Reaktortypen. LWR werden weiter in Druckwasserreaktoren (DWR) und Siedewasserreaktoren (SWR) unterteilt. DWR nutzen Hochdruckwasser, um die Wärme vom Reaktorkern an einen Dampferzeuger abzuführen, während SWR den Dampf direkt im Reaktorkern erzeugen. Aufgrund ihrer bewährten Technologie, Zuverlässigkeit und Sicherheitsmerkmale spielen LWR eine wichtige Rolle bei der Entwicklung kleinerer modularer Reaktoren (SMR).

Durch Konnektivität

Basierend auf der Vernetzung ist der Markt in netzunabhängige und netzgekoppelte Systeme unterteilt. Das Segment der netzgekoppelten Systeme hatte 2023 den größten Marktanteil und erzielte mehr als zwei Drittel des weltweiten Marktumsatzes. Es wird erwartet, dass es seine führende Position im Prognosezeitraum beibehält. Netzgekoppelte SMRs sind Reaktoren, die in die zentrale Stromnetzinfrastruktur integriert sind. Sie speisen Strom in das Netz ein und kommunizieren mit anderen netzgekoppelten Erzeugungsanlagen, Übertragungsleitungen und Verteilungsnetzen. Netzgekoppelte SMRs fungieren als dezentrale Energieerzeugungsanlagen (DERs) oder Mikronetzkomponenten und liefern Grundlaststrom, Lastausgleich und tragen zur Netzstabilität bei.

Durch Bereitstellung

Der Markt wird nach Einsatzart in Einzelmodul-Kraftwerke und Mehrmodul-Kraftwerke unterteilt. Das Segment der Einzelmodul-Kraftwerke hatte 2023 den größten Marktanteil und erzielte rund drei Viertel des weltweiten Umsatzes mit kleinen modularen Reaktoren (SMR). Es wird erwartet, dass dieses Segment seine führende Position im Prognosezeitraum beibehält. Einzelmodul-Kraftwerke bestehen aus einer einzelnen SMR-Einheit mit einer typischen Leistung von wenigen Megawatt (MW) bis zu einigen hundert Megawatt. Diese eigenständigen Anlagen sind autark und anpassungsfähig und ermöglichen so einen autonomen Betrieb und Einsatz an verschiedenen Standorten. Im Vergleich zu herkömmlichen Kernkraftwerken bieten Einzelmodul-Kraftwerke Vorteile wie Flexibilität, Skalierbarkeit und kürzere Einsatzzeiten. Sie eignen sich für Anwendungen mit geringerem Stromerzeugungsbedarf, beispielsweise für abgelegene Dörfer, Industrieanlagen, Militärstützpunkte und netzferne Gebiete.

Nach Nennleistung

Basierend auf der Nennleistung ist der Markt in die Segmente bis 100 MW, 101 bis 200 MW und 201 bis 300 MW unterteilt. Das Segment bis 100 MW hatte 2023 den größten Marktanteil und machte etwa die Hälfte des weltweiten Umsatzes mit kleinen modularen Reaktoren (SMR) aus. Es wird erwartet, dass dieses Segment seine führende Position im Prognosezeitraum beibehält. SMR mit einer Nennleistung von bis zu 100 MW sind für die Erzeugung von Strom im kleineren Maßstab für verschiedene Zwecke vorgesehen, darunter abgelegene Dörfer, Industrieanlagen, militärische Einrichtungen und netzferne Gebiete. Diese SMR bieten eine kompakte und modulare Lösung zur Deckung des lokalen Energiebedarfs und können als Einzelanlagen oder in Kombinationen mehrerer Anlagen zur bedarfsgerechten Kapazitätserweiterung eingesetzt werden.

Nach Standort

Basierend auf dem Standort wird der Markt in Land- und Seereaktoren unterteilt. Der Landsektor hatte 2023 den größten Marktanteil und erzielte über drei Viertel des weltweiten Umsatzes mit kleinen modularen Reaktoren (SMR). Es wird erwartet, dass er seine führende Position im Prognosezeitraum beibehält. Landbasierte SMR sind Reaktoren, die an Land installiert und betrieben werden, beispielsweise in Industrieanlagen, Kraftwerken, Forschungszentren oder in abgelegenen Gebieten mit verfügbarem Land. Landbasierte SMR können für verschiedene Zwecke eingesetzt werden, darunter die netzgekoppelte Stromerzeugung und die netzunabhängige Stromversorgung.FernwärmeSie eignen sich für industrielle Prozesswärme und Meerwasserentsalzung. Im Vergleich zu maritimen Anlagen bieten sie Vorteile wie eine bessere Infrastrukturanbindung, Zugang zu Kühlwasserquellen und eine einfachere Einhaltung gesetzlicher Vorschriften. Landbasierte SMRs sind sowohl für städtische als auch für ländliche Gebiete geeignet und fördern die Energiewende, die wirtschaftliche Entwicklung und die Versorgungssicherheit.

Durch Bewerbung

Der Markt lässt sich anwendungsbezogen in Entsalzung, Stromerzeugung und Industrie unterteilen. Das Segment Stromerzeugung wird seine führende Position im Prognosezeitraum beibehalten. SMRs werden hauptsächlich zur Stromerzeugung für netzgekoppelte oder netzunabhängige Stromversorgungen eingesetzt. Sie können Grundlast-, Lastfolge- oder Spitzenlaststrom liefern, um den schwankenden Strombedarf in Städten, Industriegebieten, abgelegenen Siedlungen und militärischen Einrichtungen zu decken. SMRs bieten gegenüber herkömmlichen Großreaktoren Vorteile wie Kompaktheit, Skalierbarkeit und verbesserte Sicherheitsmerkmale. Sie eignen sich zur Ablösung veralteter fossiler Anlagen, zur Förderung der Integration erneuerbarer Energien und zur Verbesserung der Netzstabilität und -resilienz. SMRs können auch als dezentrale Energieerzeugungsanlagen (DERs) oder Mikronetzkomponenten eingesetzt werden und tragen so zur Schaffung dezentraler und nachhaltiger Energiesysteme bei.

Regionale Einblicke

Nordamerika: Dominante Region mit einer Wachstumsrate von 8,9 %

Nordamerika ist der bedeutendste globale Marktteilnehmer und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 8,9 % wachsen. Dies ist vor allem den Vereinigten Staaten zu verdanken, die erhebliche Investitionen in die Weiterentwicklung dieser jungen Technologie getätigt haben, über eine starke Präsenz führender SMR-Hersteller verfügen und intensive Forschung zur Entwicklung effizienter Nukleartechnologie betreiben. Mehrere private Unternehmen im ganzen Land haben die Genehmigung für Forschung und Entwicklung zur Kommerzialisierung der SMR-Technologie erhalten.

Asien-Pazifik: Am schnellsten wachsende Region mit einer Wachstumsrate von 9,4 %

Für den asiatisch-pazifischen Raum wird im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 9,4 % erwartet. Modulare Reaktoren werden in den Ländern der Region entwickelt und installiert, um dem steigenden Energiebedarf und den wachsenden Anforderungen an die Kernenergie gerecht zu werden. Darüber hinaus konzentrieren sich die Regierungen dieser Länder verstärkt auf die Reduzierung von CO₂-Emissionen und die Einführung erneuerbarer Energien zur Stromerzeugung, was das Wachstum des Marktes für kleine modulare Reaktoren im asiatisch-pazifischen Raum in den kommenden Jahren voraussichtlich weiter ankurbeln wird.

Darüber hinaus hat China den Bau eines Demonstrationsreaktors vom Typ ACP100 SMR für Stromerzeugung, Wärme, Dampfproduktion und Meerwasserentsalzung genehmigt. Bis 2030 wird Indien voraussichtlich die Europäische Union als drittgrößten Energieverbraucher der Welt überholen, was den Trend zu kompakten modularen Reaktoren weiter befeuert.

Europa hat die Entwicklung von SMRs (Small Modular Reactors) für eine saubere und zuverlässige Energieerzeugung intensiv erforscht. SMRs bieten verschiedene Vorteile, darunter verbesserte Sicherheitsmerkmale, Skalierbarkeit und Flexibilität, die mit Europas Zielen für die Energiewende übereinstimmen. Laut einem Bericht der Internationalen Atomenergie-Organisation (IAEA) haben zahlreiche europäische Länder, darunter Großbritannien, Polen und Tschechien, Interesse an der Nutzung von SMRs bekundet, um den Energiebedarf zu decken und gleichzeitig die CO₂-Emissionen zu senken.