GE Vernova Hitachi simuliert Störfälle des Atomreaktors „BWRX-300” mit digitalem Zwilling

(16.2.2026) Der BWRX-300 von GE und Hitachi ist ein Siedewasserreaktor (Boiling Water Reactor) mit einer elektrischen Nennleistung von rund 300 MW (netto ans Netz). Das Joint Venture GE Vernova Hitachi (GVH) bezeichnet das Design als eines der am stärksten einsatzbereiten SMR-Konzepte. Eine wesentliche Neuerung stellt der integrierte digitale Zwilling dar, der erweiterte Simulations- und Analyseverfahren ermöglicht und die Weiterentwicklung des Systems unterstützt. Der Bau der ersten Einheit im Rahmen des Darlington New Nuclear Project in Ontario/Kanada ist bereits im Gange.

So wird das Kernkraftwerk auf SMR-Basis aussehen (Bild: GE Vernova) 

Technische Merkmale des BWRX-300

Der BWRX-300 wird von GVH als „carbon-free power” beschrieben. Durch modulare Bauweise und Standardisierung soll er eine planbare und skalierbare Ergänzung im Energiemix darstellen. Das Design basiert auf bewährter Siedewasserreaktor-Technologie und ist auf verlässliche, kontinuierliche Stromerzeugung ausgelegt. Zu den technischen Kernmerkmalen gehören passive Sicherheitssysteme, eine geplante Lebensdauer von etwa 60 Jahren sowie ein Refuellzyklus von circa 12–24 Monaten. Dank modularer Bauweise und moderner Betonlösungen wird für die Errichtung eines einzelnen Blocks eine Bauzeit von etwa 24–36 Monaten angepeilt; das kompakte Layout reduziert die Standortfläche und zielt darauf ab, Bau- und Betriebsrisiken zu verringern sowie die Integration neben volatilen erneuerbaren Erzeugern zu erleichtern.

Gegenmaßnahmen virtuell testen

Der vom JV GVH vertriebene Reaktor verfügt inzwischen über einen digitalen Zwilling, der es ermöglicht, Experimente und Störfallsimulationen ohne Auswirkungen auf den realen Reaktor durchzuführen. Forscher des Oak Ridge National Laboratory (ORNL) und der University of Tennessee arbeiten dabei in Zusammenarbeit mit den Entwicklern des Reaktors.

„Dieser digitale Zwilling ist ein wichtiger Meilenstein für SMRs und bietet ein unverzichtbares Werkzeug, um intelligentere und schnellere Entscheidungen zu treffen und gleichzeitig die Kosten niedrig zu halten”, so Michael Muhlheim vom ORNL.

Der digitale Zwilling ist als „risk-informed digital twin” konzipiert: Er kombiniert physikbasierte Modelle mit probabilistischen Risikoabschätzungen und integriert Echtzeit-Daten, um Ausfallwahrscheinlichkeiten zu bewerten und Systemreaktionen modellhaft abzubilden. Manipulationen am digitalen Zwilling werden genutzt, um Störfälle zu simulieren; stimmen die simulierten Auswirkungen nicht mit der Sicherheitsphilosophie überein, werden zunächst virtuell Gegenmaßnahmen erprobt. Deren Wirkung lässt sich anschließend erneut am digitalen Zwilling prüfen, bevor Maßnahmen im realen System in Erwägung gezogen werden.

Wartung, Instandhaltung und Betriebsoptimierung

Neben der Prüfung von Sicherheitsmaßnahmen dient der digitale Zwilling der Betriebsoptimierung. Wartungsabläufe können vorab virtuell erprobt, Probereparaturen durchgeführt und datengetriebene Instandhaltungs­entscheidungen getestet werden. ORNL betont, dass das System Equipment-Health-Daten auswertet und damit die Wahrscheinlichkeit unvorhergesehener Stillstände senken kann - ein direkter Hebel zur Reduktion der Betriebskosten.

Kurzfazit

Der digitale Zwilling erweitert die Prüfmöglichkeiten für Störfälle deutlich: Er ermöglicht das sichere Testen von Gegenmaßnahmen und fungiert zugleich als operatives Instrument zur Optimierung von Wartung, Überwachung des Anlagenzustands und Reduktion ungeplanter Stillstände. In Kombination mit der passiven Sicherheits­philosophie und regulatorischen Fortschritten stärkt dies die Perspektive, dass der BWRX-300 als einsatzbereites SMR-Design eine relevante, ergänzende Rolle im künftigen Energiemix einnehmen kann.

Ausblick

Das BWRX-300-Design wurde im Rahmen des britischen Generic Design Assessment weiter vorangebracht; die zuständigen Behörden stellten im Step-2-Assessment keine grundsätzlichen Sicherheits- oder Umweltmängel fest. Parallel dazu entsteht in Darlington (Ontario) die erste kommerzielle Einheit mit geplanter Fertigstellung Ende 2029 und Inbetriebnahme Ende 2030. Internationale Partnerschaften und Investoren treiben das Programm darüber hinaus weiter voran.