Wie Drohnen den Rückbau von Kernkraftwerken unterstützen

Drohnen für die Inneninspektion und Unterwasserdrohnen liefern beim Rückbau von Kernkraftwerken Bilder und 3D-Daten aus Bereichen, die Personal nur mit hohem Aufwand oder unter Strahlenbelastung erreichen würde. Hier lesen Sie, wo sie eingesetzt werden und was sie zur Planung beitragen.

Rückbau von Kernkraftwerken: weniger Strahlenexposition für Ihr Personal

Der Rückbau von Kernkraftwerken ist eine technische und organisatorische Großaufgabe. Drohnen und Unterwasserdrohnen helfen, Planung und Abläufe zu vereinfachen: Sie liefern Einblicke in schwer zugängliche Bereiche, verringern die Strahlenexposition des Personals und ersetzen aufwendige Zugangsmaßnahmen. In diesem Artikel erfahren Sie, wie diese Geräte den Rückbau sicherer und wirtschaftlicher machen.

• Christian Engelke

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Herausforderungen beim Rückbau von Kernkraftwerken

1. Komplexe Anlagenstruktur

• Kernkraftwerke bestehen aus schwer zugänglichen Strukturen wie Reaktordruckbehältern, Rohrleitungen und Kühlsystemen.
• Der Zugang zu diesen Bereichen ist oft riskant und technisch anspruchsvoll.
  
  

2. Sicherstellung des Strahlenschutzes

• Selbst nach Entfernung der Brennelemente bleibt ein Teil der Anlage kontaminiert oder aktiviert.
• Die Minimierung der Strahlenbelastung für das Personal hat oberste Priorität.
  
  

3. Planung und Dokumentation

• Rückbauprozesse erfordern präzise Daten über den Zustand und die Kontamination von Bauteilen.
• Diese Daten sind wichtig, um den Ablauf gezielt zu planen und gegenüber den Behörden nachvollziehbar zu dokumentieren.
  
  

4. Entsorgungslogistik

• Die fachgerechte Trennung, Verpackung und der Transport von kontaminierten und nicht-kontaminierten Materialien erfordert ein ausgefeiltes Logistikkonzept.
• Verschiedene Abfallkategorien müssen unterschiedlich behandelt und gelagert werden, von schwach- bis hochradioaktiven Materialien.
  
  

5. Technische Komplexität der Dekontamination

• Oberflächendekontamination durch mechanische oder chemische Verfahren muss für unterschiedliche Materialien und Kontaminationsgrade angepasst werden.
• Einige Komponenten müssen ferngesteuert oder robotergestützt dekontaminiert werden, was technisch sehr anspruchsvoll ist.
  
  

6. Zeitlicher und finanzieller Aufwand

• Der Rückbau erstreckt sich oft über viele Jahre.
• Die Kosten sind schwer kalkulierbar und steigen häufig während des Prozesses durch unerwartete Herausforderungen.
  
  

7. Personelle Anforderungen

• Hochqualifiziertes Personal mit speziellem Know-how ist erforderlich.
• Durch die lange Rückbaudauer muss Fachwissen über Generationen weitergegeben werden.
• Der demografische Wandel erschwert die Rekrutierung von Fachkräften.
  
  

8. Rechtliche und gesellschaftliche Aspekte

• Komplexe Genehmigungsverfahren müssen durchlaufen werden.
• Die öffentliche Wahrnehmung und Akzeptanz spielt eine wichtige Rolle.
• Änderungen in gesetzlichen Vorgaben können während der langen Rückbauphase auftreten.

Gesetzliche Rahmenbedingungen und Rückbaustrategien

1. Direkter Abbau

• In Deutschland werden Kernkraftwerke nach der endgültigen Abschaltung in der Regel direkt abgebaut, statt sie über Jahrzehnte sicher einzuschließen.
• Der direkte Abbau nutzt die vorhandene Infrastruktur und das Wissen der Mitarbeiter, die die Anlage kennen.
  
  

2. Systematische Rückbaureihenfolge

• Der Abbau folgt einem genehmigten Konzept in mehreren Phasen, vom Abbau der Systeme bis zu Reaktordruckbehälter und Einbauten.
• Nach Abbau und Freigabe der Gebäude kann der Zustand der „grünen Wiese“ erreicht werden.
  
  

3. Technische Verfahren

• Durchführung von Oberflächendekontaminationen an betroffenen Bereichen.
• Einsatz von ferngesteuerten Systemen für den Rückbau aktivierter Bauteile.
• Kontinuierliche Strahlenmessungen zur Vorbereitung der Materialien für Freigabe oder Endlagerung.

Kontrollbereich und Abklingbecken erfassen, ohne dass Personal sie betritt

Die Flyability ELIOS 3 ist eine Drohne für die Inneninspektion mit Schutzkäfig für Inspektionen in engen und gefährlichen Bereichen, auch in Kontrollbereichen. Ergänzend dazu ermöglicht unsere Unterwasserdrohne die Inspektion von Unterwasserstrukturen in Kernkraftwerken, wie Abklingbecken oder Kühlwasserreservoirs. Beide Geräte liefern Daten, ohne dass Personal die Bereiche betreten muss.

1. Zugänglichkeit und Flexibilität

• Die ELIOS 3 inspiziert nach Abstimmung mit Ihrem Strahlenschutz:
  • Räume und Schächte
  • Lüftungskanäle
  • Große Behälter mit ausreichendem Querschnitt
• Die Unterwasserdrohne inspiziert Unterwasserbereiche wie:
  • Abklingbecken
  • Kühlwassersystemen
  • Unterirdischen Tanks und Reservoirs
• Beide Systeme werden ferngesteuert; Wandkontakt der ELIOS 3 ist durch den Schutzkäfig unkritisch.
  
  

2. Reduktion der Strahlenexposition

• Mit ihrer Fernsteuerung ermöglichen die ELIOS 3 und die Unterwasserdrohne die Inspektion, ohne dass Arbeiter direkten Kontakt mit kontaminierten oder schwer zugänglichen Bereichen haben. Dies reduziert die Strahlenbelastung erheblich und steigert die Sicherheit.
  
  

3. Präzise Datenerfassung

• LiDAR-Scans: 3D-Punktwolken zur Planung und Analyse von Rückbauprozessen.
• Keine Strahlungsmessung: Ein Strahlungsmodul setzen wir nicht ein; die Dosisleistung misst Ihr Strahlenschutz.
• 4K-Kameras: Hochauflösende Aufnahmen, unterstützt durch leistungsstarke LEDs, erleichtern die Identifikation von Rissen, Korrosion und anderen Defekten.
• Sonar der Unterwasserdrohne: Ermöglicht Orientierung und Kartierung von Unterwasserstrukturen auch bei schlechter Sicht; Details der Oberfläche zeigt die Kamera.
  
  

4. Weniger Aufwand und Kosten

• Der Einsatz dieser Technologien reduziert aufwendige Arbeiten wie:
  • Gerüstbau und Klettereinsätze
  • Umfangreiche Sicherheitsmaßnahmen
  • Entleerung von Wasserreservoirs für Inspektionen
• Die Datenerfassung dauert Stunden statt Tage, und die Projektkosten sinken.

Rohrsysteme, Behälter, Betonwände: Grundlage für Ihre Rückbauplanung

1. Inspektion von Rohrsystemen

• Erfassung von Rohrleitungen und deren Verlauf vor dem Rückbau zur Planung der Schnittstellen.
• Verortung der Messpunkte, an denen Ihr Strahlenschutz die Dosisleistung bestimmt.
• Identifikation geeigneter Zugangspunkte für spätere Demontagearbeiten.
  
  

2. Prüfung von Tanks und Behältern

• 3D-Erfassung von Behältern und Einbauten als Grundlage der Rückbauplanung.
• Bilder und Punktwolken, die die Strahlenmessungen Ihres Strahlenschutzes räumlich ergänzen.
• Dokumentation des Zustands von Dichtungen und Verbindungsstellen für die sichere Demontage.
  
  

3. Analyse von Beton- und Stahlstrukturen

• Dokumentation sichtbarer Oberflächen von Betonwänden und Stahlstrukturen vor Dekontamination und Abbau.
• Verortung von Bereichen, die beprobt oder gemessen werden sollen.
• Abmessungen und Materialübergänge aus der 3D-Punktwolke für die Auswahl geeigneter Rückbautechniken.
  
  

4. Unterwasserinspektionen

• Bild- und Sonaraufnahmen von Brennelementlagerbecken vor der Dekontamination.
• Erfassung von Sedimenten und Ablagerungen in Kühlwassersystemen zur Planung der Entsorgung.
• Dokumentation des Zustands von Unterwassereinbauten für die Planung der Zerlegung.
  
  

5. Dokumentation

• Wiederholte Aufnahmen machen den Rückbaufortschritt in kontaminierten Bereichen nachvollziehbar.
• 3D-Punktwolken als Grundlage für Planung und Genehmigungsunterlagen.
• Nachvollziehbare Dokumentation der Rückbauschritte für Behörden und Aufsichtsgremien.

Was Drohnen zu Planung, Sicherheit und Dokumentation beitragen

Der Rückbau von Kernkraftwerken stellt nicht nur technische, sondern auch ökologische und wirtschaftliche Anforderungen. Die Flyability ELIOS 3 und unsere Unterwasserdrohne helfen Betreibern, diese Anforderungen zu erfüllen.

1. Minimierung von Risiken und Umweltbelastungen

• Reduzierung der Strahlenexposition für das Personal durch ferngesteuerte Inspektionen und Dokumentation.
• Präzise Planung von Dekontaminationsmaßnahmen durch detaillierte Voruntersuchungen.
• Vermeidung unnötiger Eingriffe durch genaue Zustandserfassung vor Rückbaumaßnahmen.
  
  

2. Besser planbare Rückbauprozesse

• Erfassung von Materialzuständen in Stunden statt Tagen für eine gezielte Rückbauplanung.
• Besser geplante Zerlegung durch 3D-Punktwolken der Anlagenstruktur.
• Weniger Wartezeit zwischen den Rückbauschritten durch vorausschauende Planung und Dokumentation.
  
  

3. Transparenz und Qualitätssicherung

• Nachvollziehbare Dokumentation der Rückbauschritte für Aufsichtsbehörden.
• Bildmaterial als Ergänzung zur Klassifizierung von Materialien für die Entsorgungsplanung.
• Detaillierte Fortschrittsüberwachung für eine transparente Projektsteuerung.
  
  

4. Integration in moderne Rückbaukonzepte

• Kombination mit bewährten Dekontaminations- und Zerlegetechniken.
• Einbindung in digitale Planungstools für ein durchgängiges Projektmanagement.
• Unterstützung bei der Optimierung von Entsorgungswegen und Materialströmen.
  
  

5. Zukunftsorientierte Technologieentwicklung

• Die Inspektions- und Dokumentationstechnik entwickelt sich laufend weiter.
• Mit jedem Einsatz kommen neue Anwendungen für komplexe Rückbausituationen hinzu.
  
  

Bilder und 3D-Daten aus Bereichen, die Personal nur mit Strahlenbelastung erreicht

Drohnen ersetzen beim Rückbau von Kernkraftwerken keine Dekontaminations- oder Zerlegetechnik, aber sie liefern Bilder und 3D-Daten aus Bereichen, die Personal nur mit Strahlenbelastung oder großem Aufwand erreichen würde. Die ELIOS 3 erfasst Innenräume, Behälter und Schächte, die Unterwasserdrohne Becken und Kühlwassersysteme. So werden Planung und Dokumentation einfacher und die Strahlenexposition des Personals geringer.