China hat Ende Juli 2026 einen entscheidenden Entwicklungsschritt bei gasgekühlter Kerntechnik erreicht. Eine Heliumturbine der Megawattklasse erzeugte im heißen Versuchsbetrieb erstmals in China Strom mit reinem Helium. Dabei arbeitet die Anlage mit einem geschlossenen Brayton-Kreislauf. Künftig könnte das heiße Helium deshalb direkt eine Turbine antreiben, ohne zuvor Wasserdampf zu erzeugen. Genau diesen Ansatz untersuchten deutsche Ingenieure bereits vor Jahrzehnten für den Hochtemperaturreaktor in Jülich. China bringt das Prinzip nun von theoretischen Konzepten in Richtung technischer Demonstration. Allerdings läuft die neue Turbine bislang in einem Versuchsstand und nicht an einem kommerziellen Reaktor.
Hochtemperaturreaktor könnte den kompletten Dampfkreislauf einsparen
Der kommerzielle chinesische HTR-PM in Shidaowan arbeitet heute noch mit klassischer Dampftechnik. Zwei heliumgekühlte Reaktormodule erhitzen Wasser über Dampferzeuger. Anschließend treibt der Dampf eine gemeinsame Turbine mit 210 Megawatt elektrischer Leistung an. Das Helium überträgt also nur die Reaktorwärme, während ein zweiter Kreislauf die eigentliche Stromerzeugung übernimmt.
Symbolbild: KI-generiert
Beim neuen Konzept übernimmt Helium dagegen zusätzlich die Rolle des Arbeitsmediums in der Turbine. Das Gas transportiert die Wärme und expandiert anschließend direkt im Turbinensatz. Danach kühlen Wärmetauscher das Helium ab, während Kompressoren den notwendigen Druck wiederherstellen. Ein geschlossener Brayton-Kreislauf kann deshalb Dampferzeuger und große Teile des Wasser-Dampf-Systems überflüssig machen. Außerdem kann die direkte Nutzung hoher Gastemperaturen den elektrischen Wirkungsgrad verbessern.
Deutsche Ingenieure entwickelten den Helium-Direktkreislauf schon ab 1968
Die Grundlagen dieser Technik entstanden zu erheblichen Teilen in Deutschland. In Jülich lief ab 1967 der AVR, ein heliumgekühlter Kugelhaufenreaktor mit Temperaturen bis etwa 950 Grad Celsius. Dieser Hochtemperaturreaktor nutzte allerdings noch einen Dampferzeuger und eine konventionelle Dampfturbine. Parallel startete Deutschland 1968 das HHT-Programm für einen direkten Helium-Gasturbinenkreislauf. Ziel war ein Kraftwerk, bei dem das Reaktorkühlmittel Helium unmittelbar die Turbine antreibt.
Dafür bauten deutsche Forscher unter anderem die Hochtemperatur-Helium-Versuchsanlage HHV in Jülich. Dort untersuchten sie Turbomaschinen, Wärmetauscher, Heißgasleitungen, Materialien und Dichtungen unter hohen Heliumtemperaturen. Außerdem lief in Oberhausen eine Versuchsanlage mit Heliumturbine über viele tausend Betriebsstunden. Die IAEA bewertet die damaligen Versuche grundsätzlich als Nachweis der technischen Machbarkeit des direkten Heliumkreislaufs. Deutschland führte das HHT-Projekt jedoch nicht bis zu einem Kernkraftwerk mit direkter Heliumturbine.
China führt deutsche HTR-Entwicklung in den industriellen Maßstab
China übernahm später wesentliche Konzepte modularer Kugelhaufenreaktoren und entwickelte daraus den HTR-10 sowie den HTR-PM. Seit Dezember 2023 arbeitet der HTR-PM kommerziell. Zugleich baut China das Programm inzwischen erheblich aus. In Xuwei entsteht mit Block 3 ein Hochtemperaturreaktor mit rund 660 Megawatt elektrischer Leistung. Chinas Nuklearsicherheitsbehörde genehmigte Ende August 2026 bereits die Sicherheitsdesignkriterien für diesen Block. Außerdem laufen Vergaben für zentrale Komponenten und die Installation der nuklearen Insel.
Die neue Heliumturbine gehört allerdings nicht zu diesem 660-Megawatt-Reaktor in Xuwei. CNNC entwickelt sie zunächst als Kernkomponente für gasgekühlte Mikroreaktoren. Trotzdem demonstriert der Versuch eine Technik, die Deutschland bereits vor mehr als fünf Jahrzehnten intensiv untersuchte. China kombiniert diese Grundlagen heute mit eigener Reaktorentwicklung, Fertigung und wachsender Serienerfahrung. Ob daraus tatsächlich ein kommerzielles Kernkraftwerk ohne Dampfkreislauf entsteht, entscheiden jedoch erst Dauerbetrieb, Wartungsaufwand, Heliumverluste und reale Wirkungsgrade.
Verfasser: Blackout News
Verwendete Quellen: Seetao (05.09.26) – Cinie (02.09.26)
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