Marktgröße, Anteil, Wachstum und Branchenanalyse für Thoriumreaktoren, nach Typ (geschmolzen und schwer), nach Anwendung (Elektrizität und Industrie) sowie regionale Einblicke und Prognosen bis 2035

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THORIUMREAKTOR-MARKTÜBERSICHT

Der weltweite Markt für Thoriumreaktoren soll von 0,45 Milliarden US-Dollar im Jahr 2025 auf 0,46 Milliarden US-Dollar im Jahr 2026 wachsen und bis 2035 voraussichtlich 0,57 Milliarden US-Dollar erreichen und zwischen 2025 und 2035 mit einer jährlichen Wachstumsrate von 2,3 % wachsen.

Die Thoriumreaktorindustrie stellt einen großen Wandel innerhalb der Kernenergieindustrie dar, in der der Schwerpunkt auf der Nutzung von Thorium als Brennstoff statt auf Uran oder Plutonium liegt. Regierungen, Hochschulen und private Unternehmen investieren alle mehr in die Forschung und Entwicklung dieser Technologie als Teil einer größeren Initiative zur Realisierung saubererer und nachhaltigerer Energiequellen. Der gestiegene Energiebedarf in Verbindung mit Emissionsproblemen hat die Aufmerksamkeit für Thoriumreaktoren weiter erhöht. Anders als herkömmliche Kernreaktoren erzeugen Thoriumreaktoren wenig langlebigen radioaktiven Abfall und bergen ein geringeres Verbreitungsrisiko, sodass sie eine attraktive Alternative im Kernenergiesektor darstellen.

WICHTIGSTE ERKENNTNISSE

AUSWIRKUNGEN VON COVID-19

Die Thoriumreaktorindustrie hatte während der COVID-19-Pandemie negative Auswirkungen

Die Auswirkungen der COVID-19-Pandemie auf die weltweite Energiewirtschaft waren erheblich, und der Markt für Thoriumreaktoren war nicht anders.

Die Finanzierung alternativer nuklearer Lösungen durch die Regierungen verzögerte sich, da Gelder für Pandemieausgaben verwendet wurden, was zu Verzögerungen bei Thoriumreaktorprojekten führte. Auch die internationalen Kooperationen und die Mobilitätsfreiheit von Nuklearingenieuren und -wissenschaftlern wurden durch weltweite Reisebeschränkungen beeinträchtigt, die zu weiteren Verzögerungen bei der technologischen Entwicklung führten. Dennoch kam es in der Erholungsphase nach der Pandemie zu einer Wiederbelebung des Interesses an nachhaltigen Energiealternativen, wobei sich die Regierungen im Rahmen ihrer Konjunkturprogramme auf Investitionen in saubere Energien konzentrierten. Der Markt gewinnt langsam an Fahrt, da Länder nach langfristigen Alternativen suchen, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu minimieren und die Energiesicherheit zu fördern.

NEUESTE TRENDS

Wachsende Forschung zur Förderung des Marktwachstums

Der Markt für Thoriumreaktoren erlebt einige wichtige Trends, die sein Wachstum vorantreiben. Einer der Haupttrends besteht darin, dass private Akteure stärker in die Kernforschung einsteigen, wobei Start-ups und Technologieunternehmen aktiv an der Entwicklung von Thoriumreaktoren arbeiten. Ein zweiter Trend ist die zunehmende Aufmerksamkeit für kleine modulare Thoriumreaktoren (SMTRs), die Flexibilität, Effizienz und höhere Sicherheit bieten. Schließlich werden künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen in den Kernreaktorbetrieb integriert, um die Effizienz zu steigern, Wartungsarbeiten vorherzusehen und Sicherheitsmaßnahmen zu verbessern. 

• Nach Angaben der Internationalen Atomenergiebehörde (IAEA) betreiben derzeit mehr als 30 Länder Kernforschung auf Thoriumbasis, wobei sich ab 2024 11 aktive Prototypenprojekte in der Entwicklung befinden. Das indische Ministerium für Atomenergie (DAE) berichtete, dass 27 % seines Forschungs- und Entwicklungsbudgets für fortgeschrittene Reaktoren für Studien zum Thorium-Brennstoffkreislauf aufgewendet werden, was einen starken globalen Wandel hin zu alternativen Kernbrennstoffen verdeutlicht.

• Das US-Energieministerium (DOE) gab an, dass Thoriumreaktoren langlebige radioaktive Abfälle im Vergleich zu herkömmlichen Uranreaktoren um über 80 % reduzieren können. Unterdessen dokumentierte die OECD Nuclear Energy Agency (NEA), dass sechs nationale Regierungen, darunter Indien, China und Kanada, die öffentlichen Mittel für die Thoriumforschung seit 2020 im Vergleich zum Vorjahr um durchschnittlich 19 % erhöht haben.

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THORIUMREAKTOR-MARKTSEGMENTIERUNG

Nach Typ

Basierend auf dem Typ kann der Weltmarkt in geschmolzene und schwere Produkte eingeteilt werden

• Geschmolzen: Schmelzsalzreaktoren (MSRs) sind die am besten erforschten und vielversprechendsten Reaktorkonzepte auf Thoriumbasis. Geschmolzene Fluorid- oder Chloridsalze werden in MSRs sowohl als Brennstoffträger als auch als Kühlmittel verwendet, was hohe Temperaturen und eine höhere Effizienz ermöglicht.

• Die Vielseitigkeit von MSRs qualifiziert sie für Anwendungen von der großen bis zur kleinen Stromerzeugung. Modulare Reaktoren (SMR) als Reaktion auf netzferne Regionen und industrielle Zwecke. Dazu gehören Länder wie China und die Vereinigten Staaten, die bereits stark in die MSR-Technologie investieren, wobei China sogar experimentelle Tests einer mit Thorium betriebenen MSR in der Wüste Gobi durchführt.

• Schwer: Schwerwasserreaktoren (HWRs) sind die zweite bedeutende Gruppe von Thoriumreaktoren. Schweres Wasser (Deuteriumoxid) wird von diesen Reaktoren als Moderator zur Unterstützung von mit Thorium betriebenen Kernspaltungsreaktionen genutzt.

•  HWRs haben in Ländern wie Kanada und Indien umfangreiche Anwendung gefunden, wo Brennstoffkreisläufe von natürlichem Uran oder Thorium derzeit als alternative Optionen zur Verwendung von angereichertem Uran angesehen werden. Indiens AHWR ist ein prominenter Fall eines mit Thorium betriebenen HWR, der sich derzeit in der Entwicklung befindet und dabei die riesigen Thoriumreserven Indiens nutzt

Auf Antrag

Basierend auf der Anwendung kann der globale Markt in Elektrizität und Industrie eingeteilt werden

• Strom: Die Stromerzeugung ist nach wie vor das am weitesten verbreitete Nutzungssegment für Thoriumreaktoren, da Länder auf der ganzen Welt bestrebt sind, neben fossilen Brennstoffen auch saubere und nachhaltigere Energiequellen zu entwickeln.

• Thoriumreaktoren versprechen außerdem eine langlebige Energieversorgung bei gleichzeitig geringerer Entstehung radioaktiver Abfälle und sind eine effektive Wahl für häusliche Stromnetze. 

• Industriell: Industrielle Anwendungen bilden einen weiteren wichtigen Sektor, in dem Thoriumreaktoren aufgrund ihres Potenzials zur Bereitstellung von Hochtemperaturwärme für Herstellungsprozesse ebenfalls in Betracht gezogen werden. 

• ChemischProduktion, Metallveredelung und Wasserstoffproduktion benötigen stabile und effiziente Energiequellen, und mit Thorium betriebene Reaktoren gelten als Lösung für diesen Bedarf. Da Projekte für grünen Wasserstoff an Fahrt gewinnen, werden HTGRs und MSRs auf ihre Fähigkeit hin untersucht, die Wasserstoffproduktion durch thermochemische Wasserspaltungszyklen zu erleichtern. Dies wäre entscheidend für die Umstellung der Industrie auf kohlenstofffreie Betriebe.

MARKTDYNAMIK

Die Marktdynamik umfasst treibende und hemmende Faktoren, Chancen und Herausforderungen, die die Marktbedingungen angeben.                         

Treibender Faktor

Zunehmende Industrialisierung zur Ankurbelung des Marktes

Der Markt für Thoriumreaktoren wird durch eine Reihe von Faktoren angetrieben, die seine potenziellen Vorteile gegenüber herkömmlichen Kernenergieoptionen hervorheben. Der wachsende weltweite Energiebedarf, der durch Industrialisierung und Bevölkerungswachstum angetrieben wird, ist einer der wichtigsten Treiber. Die Thoriumreserven sind größer als die Uranreserven und bieten eine nachhaltigere Brennstoffoption für Kernreaktoren. Thoriumreaktoren erzeugen außerdem weniger langlebigen Atommüll, was sie zu einer umweltfreundlichen Wahl macht.

• Nach Angaben des U.S. Geological Survey (USGS) werden die weltweiten Thoriumreserven auf 6,2 Millionen Tonnen geschätzt, fast dreimal so viel wie das verfügbare Uran. Allein Indien verfügt über 25 % der weltweiten Reserven, was etwa 1,1 Millionen Tonnen entspricht, wie das Indian Atomic Minerals Directorate for Exploration and Research (AMD) angibt. Dieser Reichtum macht Thorium zu einer langfristig nachhaltigen Brennstoffquelle.

• Die World Nuclear Association (WNA) berichtet, dass Schmelzsalzreaktoren auf Thoriumbasis eine Brennstoffeffizienz von 96 % haben, verglichen mit 55–60 % bei herkömmlichen Reaktoren. Die Europäische Atomgemeinschaft (EURATOM) fügt hinzu, dass solche Reaktoren die interne Sicherheit durch passive Kühlsysteme gewährleisten, die das Risiko von Kernschmelzen im Vergleich zu Systemen auf Uranbasis um 70 % reduzieren können.

Beschränkende Faktoren

Begrenzte Verfügbarkeit könnte das Marktwachstum behindern

Trotz der potenziellen Vorteile des Marktes für Thoriumreaktoren steht er vor einer Reihe von Herausforderungen, die seine allgemeine Nutzung einschränken. Eine wesentliche Einschränkung ist das Fehlen ausgereifter kommerzieller Thoriumreaktortechnologie. Trotz laufender Forschung und Entwicklung bleiben technische und finanzielle Herausforderungen bestehen, bevor eine groß angelegte Kommerzialisierung der Technologie realisiert wird. Unklarheiten bei der Regulierung und strenge nukleare Vorschriften in einer Reihe von Ländern stellen weitere Herausforderungen dar, da die aktuellen nuklearen Vorschriften hauptsächlich für Uranreaktoren gelten.

• Nach Angaben der IAEA gibt es derzeit weltweit nur sieben Thoriumbrennstoffverarbeitungsanlagen im Pilotmaßstab, hauptsächlich in Indien und China, was den Bau von Reaktoren im Massenmaßstab begrenzt. Die OECD Nuclear Energy Agency (NEA) weist darauf hin, dass die Einrichtung kommerzieller Thorium-Brennstoffkreisläufe aufgrund von Infrastrukturbeschränkungen und begrenzter globaler Zusammenarbeit weitere 10–15 Jahre erfordern könnte.

• Die US-amerikanische Nuclear Regulatory Commission (NRC) weist darauf hin, dass die aktuellen Reaktorlizenzierungsrahmen zu 90 % auf uranbasierte Systeme zugeschnitten sind, was es schwierig macht, Thoriumreaktoren im Rahmen der bestehenden Vorschriften zu genehmigen. Ebenso berichtet die Gemeinsame Forschungsstelle (JRC) der Europäischen Kommission, dass nur drei europäische Nationen (Frankreich, Tschechien und Norwegen) vorläufige Lizenzrahmen für Thorium-betriebene Reaktoren entwickelt haben.

Erweiterung, um Chancen für das Produkt auf dem Markt zu schaffen

Gelegenheit

Die Thoriumreaktorindustrie bietet mehrere Wachstums- und Expansionsmöglichkeiten. Eine der Hauptchancen ist die wachsende Unterstützung von Regierungen und internationalen Institutionen für sauberere und sicherere Kernenergietechnologien. Fortschritte bei Schmelzsalzreaktoren (MSRs) und anderen Reaktorkonzepten auf Thoriumbrennstoffbasis treiben die Machbarkeit einer kommerziellen Nutzung voran. Das wachsende Interesse an kleinen modularen Reaktoren (SMRs) und dezentralen Reaktoren bietet die Möglichkeit, Thoriumreaktoren an abgelegenen und netzunabhängigen Standorten zu integrieren, an denen herkömmliche Energiequellen nicht verfügbar sind. 

• Nach Angaben des World Energy Council (WEC) können kleine modulare Reaktoren auf Thoriumbasis aufgrund reduzierter Sicherheitszonenanforderungen bis zu 45 % niedrigere Baukosten im Vergleich zu herkömmlichen Kernkraftwerken erzielen. Die Canadian Nuclear Safety Commission (CNSC) schätzt, dass Kanadas Thorium-kompatible SMR-Designs bis 2035 12 % des nationalen Strombedarfs decken könnten.

• Die Internationale Agentur für Erneuerbare Energien (IRENA) betonte, dass Thoriumreaktoren die CO₂-Emissionen im Lebenszyklus im Vergleich zu fossilen Brennstoffen um über 90 % reduzieren können. Die Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Europa (UNECE) geht davon aus, dass die Integration von Thoriumreaktoren in bestehende Energierahmen den Ländern helfen könnte, bis 2050 35–40 % ihrer Netto-Null-Energieziele zu erreichen.

 

Das Fehlen einer ausgereiften Lieferkette könnte eine potenzielle Herausforderung für Verbraucher darstellen

Herausforderung

Am beängstigendsten ist das Fehlen einer ausgereiften Lieferkette für die Verarbeitung von Thoriumbrennstoffen und die Reaktormontage. Im Gegensatz zu uranbetriebenen Reaktoren, die über eine fortschrittliche Infrastruktur verfügen, bieten Thoriumreaktoren neue Systeme zur Gewinnung, Raffinierung und Nutzung von Brennstoff. Eine weitere große Herausforderung ist die Notwendigkeit, die Arbeitskräfte weiterzuentwickeln, da die Thoriumreaktortechnologie eine spezielle Ausbildung und Erfahrung erfordert, die derzeit nicht weit verbreitet ist.

• Das Energy Sector Management Assistance Program (ESMAP) der Weltbank berichtet, dass die Entwicklung von Prototypen von Thoriumreaktoren aufgrund der begrenzten Kommerzialisierung etwa 25–30 % mehr kostet als die von Uranreaktoren. Darüber hinaus gibt das britische Ministerium für Energiesicherheit und Net Zero (DESNZ) an, dass für die Thoriumforschung 2,5 bis 3,5 Milliarden US-Dollar an Pilotinvestitionen pro Land erforderlich sind, um tragfähige Entwicklungsstadien zu erreichen.

• Nach Angaben der Japan Atomic Energy Agency (JAEA) erfordert die Herstellung von Thoriumdioxid (ThO₂)-Brennstoffen 20–25 % höhere Sintertemperaturen als Urandioxid, was die technischen Herausforderungen bei der Reaktorkonstruktion erhöht. Die IAEA fügt hinzu, dass derzeit weniger als 10 Labore weltweit über fortschrittliche Thorium-Wiederaufbereitungstechnologie verfügen, was die internationale Skalierbarkeit einschränkt.

 

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REGIONALE EINBLICKE IN DEN THORIUMREAKTORMARKT

• Nordamerika

In Nordamerika verfolgen sowohl die Vereinigten Staaten als auch Kanada die Thoriumreaktortechnologie durch Forschungsinitiativen und Kooperationen mit der Privatindustrie. Das US-Energieministerium hat Programme für fortschrittliche Kernreaktorkonstruktionen finanziert, beispielsweise Schmelzsalzreaktoren, die Thorium verwenden. Kanada investiert mit seiner etablierten Kernenergieinfrastruktur ebenfalls in die Thoriumforschung und prüft die Möglichkeit, Thoriumreaktoren in seinen Energiemix zu integrieren.

Firmen wie Flibe Energy sind führend bei der Entwicklung von Reaktorkonstruktionen für geschmolzenes Salz, während Regierungsorganisationen wie das Energieministerium Forschungsinitiativen fördern. Der Thoriumreaktormarkt der Vereinigten Staaten beteiligt sich auch an globalen Partnerschaften, um die Machbarkeit thoriumbasierter Kernenergieoptionen zu prüfen. Regulierungsfragen und politische Diskussionen über das Wachstum der Kernenergie sind weiterhin die Haupttreiber der Marktexpansion.

•  Europa

Auch Europa verzeichnet ein wachsendes Interesse an Thoriumreaktoren, wobei Länder wie das Vereinigte Königreich, Frankreich und Deutschland in Nuklearforschungsinitiativen investieren. Dennoch stellen die strenge Nuklearpolitik und der öffentliche Widerstand gegen die Kernenergie in bestimmten Ländern Herausforderungen für den Einsatz in großem Umfang dar.

• Asien

In Asien übernehmen Indien und China die Führung in der Thoriumreaktorforschung. China hat mit Unterstützung der Regierung und Vereinbarungen mit ausländischen Forschungseinrichtungen ein ehrgeiziges Programm zur kommerziellen Entwicklung von Thoriumreaktoren initiiert. Indien, das über eines der größten Thoriumvorkommen verfügt, investiert seit vielen Jahrzehnten in die Thoriumkernenergie und entwickelt sein Thoriumreaktorprogramm über das Bhabha Atomic Research Centre weiter.

WICHTIGSTE INDUSTRIE-AKTEURE

Wichtige Akteure der Branche gestalten den Markt durch Innovation und Marktexpansion

Unternehmen wie Flibe Energy (USA), Terrestrial Energy (Kanada), Moltex Energy (Großbritannien) und China National Nuclear Corporation (China) sind führend bei der Entwicklung thoriumbasierter Nukleartechnologien der nächsten Generation.

Innovation ist der Schlüssel zum Antrieb des Marktes. Eine Reihe von Unternehmen sind führend bei neuen Reaktordesigns, die künstliche Intelligenz (KI), Simulationen digitaler Zwillinge und maschinelles Lernen zur Maximierung der Reaktorleistung integrieren. Flibe Energy ist beispielsweise führend in der Forschung zu Schmelzsalzreaktoren (MSR), die flüssigen Thoriumbrennstoff verwenden und so die Brennstoffausnutzung und -sicherheit verbessern. Moltex Energy arbeitet am Stable Salt Reactor (SSR), einem Design, das die Vorteile der Salzschmelze-Technologie nutzt und sie mit festen Brennstäben kombiniert, was eine kostengünstige und skalierbare Option bietet. In diesem Sinne entwickelt Terrestrial Energy den Integral Molten Salt Reactor (IMSR), um im Vergleich zu herkömmlichen Kernkraftwerken eine energieeffiziente und kostenreduzierte Option anzubieten.

• General Electric (GE): Nach Angaben des US-Energieministeriums (DOE) arbeitet die globale Forschungsabteilung von GE an zwei thoriumbasierten Salzschmelze-Reaktorprojekten mit, die darauf abzielen, eine Verbesserung des thermischen Wirkungsgrads um 40 % gegenüber Leichtwasserreaktoren zu erreichen. GE meldete außerdem zwischen 2021 und 2023 fünf Patente im Zusammenhang mit Thorium-Brennstoffkreislaufsystemen an und unterstreicht damit sein anhaltendes Engagement in Forschung und Entwicklung.

• Mitsubishi Heavy Industries (MHI): Die Japanische Atomenergiebehörde (JAEA) bestätigte, dass MHI in Zusammenarbeit mit der japanischen Regierung einen mit Thorium betriebenen Schnellreaktor-Prototyp entwickelt, mit dem Ziel, langlebige radioaktive Abfälle um 50 % zu reduzieren. Das Projekt nutzt eine Reaktorleistungskapazität von 30 MW und soll die nukleare Effizienz der nächsten Generation demonstrieren.

Auch strategische Kooperationen und globale Partnerschaften fördern die Marktexpansion. Unternehmen arbeiten proaktiv mit Regierungen, Forschungsorganisationen und Energieunternehmen zusammen, um die Kommerzialisierung der Thoriumreaktortechnologie zu beschleunigen. Die China National Nuclear Corporation (CNNC) beispielsweise hat mit internationalen Nuklearorganisationen zusammengearbeitet, um ihr mit Thorium betriebenes MSR-Projekt zu fördern. In Indien baut das Bhabha Atomic Research Centre (BARC) einen Advanced Heavy Water Reactor (AHWR), der mit Thorium betrieben wird, im Einklang mit der langfristigen Vision des Landes, seine reichen Thoriumvorkommen zu nutzen.

Auch politische Unterstützungs- und Förderprogramme prägen das Marktumfeld. Die meisten Akteure in der Branche gewinnen staatliche Mittel und privates Kapital, um Pilotstudien und Forschung zu finanzieren. Kanadas Terrestrial Energy hat sich finanzielle Unterstützung gesichert, um das Design seines kleinen modularen Reaktors (SMR) voranzutreiben, um sicherzustellen, dass er in den nächsten Jahren kommerziell eingesetzt werden kann.

Die Unternehmen entwickeln kleinere Thoriumreaktoren, die speziell für abgelegene Standorte, netzunabhängige Installationen usw. geeignet sind Stromerzeugung für Branchen. Es wird erwartet, dass der Einsatz von SMRs die globale Präsenz der Thoriumreaktortechnologie verbessert, insbesondere in Schwellenländern, in denen herkömmliche große Kernkraftwerke möglicherweise nicht rentabel sind.

Insgesamt treiben große Branchenakteure den Markt für Thoriumreaktoren durch kontinuierliche technologische Fortschritte, strategische Allianzen und gezielte Markterweiterungsinitiativen voran.

 Da die Regierungen weiterhin den Schwerpunkt auf saubere Energielösungen legen, sind diese Unternehmen gut aufgestellt, um die nächste Welle der Kernenergietransformation mit Thoriumreaktoren anzuführen.

Liste der Top-Unternehmen für Thoriumreaktoren

• Flibe Energy (USA)
• Thor Energy (Norway)
• Terrestrial Energy (Canada)
• Moltex Energy (United Kingdom)
• Copenhagen Atomics (Denmark)
• China National Nuclear Corporation (China)
• Bhabha Atomic Research Centre (India)
• Lightbridge Corporation (USA)
• Kairos Power (USA)
• ThorCon Power (Indonesia)

WICHTIGE ENTWICKLUNGEN IN DER INDUSTRIE

Januar 2024:Das Energieministerium der Vereinigten Staaten hat im Rahmen des landesweiten Plans zur Umstellung auf saubere Energie neue Förderprogramme zur Finanzierung der Forschung im Bereich fortschrittlicher Nukleartechnologie, beispielsweise Reaktoren auf Thoriumbasis, vorgestellt.

April 2024:Das Bhabha Atomic Research Centre in Indien enthüllte Entwürfe für ein fortschrittliches Thoriumreaktormodell und verstärkte damit das Bestreben des Landes, einheimische Nukleartechnologie auf Thoriumbasis zu etablieren.

BERICHTSBEREICH

Die Studie berücksichtigt sowohl aktuelle Trends als auch historische Wendepunkte, bietet ein ganzheitliches Verständnis der Marktkomponenten und identifiziert potenzielle Wachstumsbereiche. Die Thoriumreaktorindustrie nimmt allmählich Fahrt auf, da die Nationen nach saubereren, sichereren und nachhaltigeren Optionen für die Kernenergie suchen.

Obwohl es nach wie vor technologische und regulatorische Hürden gibt, treiben steigende Investitionen, globale Partnerschaften und Innovationen im Reaktordesign die Branche voran. Die Energiewende nach der Pandemie hat die Notwendigkeit neuer Nukleartechnologien noch deutlicher gemacht und Thoriumreaktoren zu einer vielversprechenden Alternative für die Zukunft gemacht. Angesichts des wachsenden internationalen Interesses und der staatlichen Unterstützung stehen der Branche in den kommenden Jahren erhebliche Entwicklungen bevor.