11.03.2021 – 08:50

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10 Jahre Atomausstieg: Rückbau der Kraftwerke

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Stuttgart (ots)

Heute vor zehn Jahren wurde Japan von einem schweren Seebeben erschüttert. Mit 800 Stundenkilometern rollte ein Tsunami auf die Küste zu, zwei 15 Meter hohe Flutwellen trafen dabei auf das Atomkraftwerk Fukushima Eins und fluteten dessen Reaktorblöcke. Die Kernschmelze hatte verheerende Folgen für die Umwelt und wirkte sich auch auf die deutsche Energiepolitik aus: Der Atomausstieg wurde beschlossen, im kommenden Jahr gehen die letzten deutschen Kernkraftwerke vom Netz. Ihr Rückbau ist allerdings extrem aufwändig. Erleichtert wird die Abbauplanung mit einem digitalen Kraftwerks-Zwilling.

Bereits bei normalen Bauten gelten zahlreiche Gesetze, Verordnungen und Richtlinien. Zusätzlich unterscheiden sich diese von Bundesland zu Bundesland oftmals. Im Fall von Kernkraftwerken gesellen sich dazu noch Wertstoffe, hochradioaktive Bauteile und gesundheitsgefährdende Abfälle, deren Entsorgung genau geplant sein muss. Insgesamt können von jenem Zeitpunkt, an dem das Kraftwerk vom Netz geht, bis zum Ende des Rückbaus mehrere Jahrzehnte ins Land gehen. Das erste deutsche Kernkraftwerk in Kahl am Main in der Nähe von Aschaffenburg beispielsweise war 25 Jahre in Betrieb, bis es im Jahr 1985 abgeschaltet wurde. Der Abriss dauerte dann länger als der Betrieb und kostete mit 150 Millionen Euro sogar mehr als der Aufbau. Der Rückbau des Atomkraftwerks Stade, dem ersten Reaktor, der aufgrund des rot-grünen Atomausstiegs vom Netz genommen wurde, ging zwar etwas schneller vonstatten, dauerte aber immer noch 13 Jahre.

Der Grund für die lange Zeit zwischen Stilllegung und vollständigem Rückbau liegt darin, dass viele strahlenbelastete Teile aufwendig zerlegt und gereinigt werden müssen, bevor sie entsorgt werden können. Und so ein Kernkraftwerk ist groß: So müssen beispielsweise beim AKW Greifswald 1,8 Millionen Tonnen Bausubstanz entsorgt werden.

Erleichtern lässt sich die aufwändige Stilllegungs- und Abbauplanung, wenn man dafür auf modernstes digitales Handwerkszeug zurückgreift: das Building Information Modeling – kurz: BIM. Damit wird eine Methode der vernetzten Zusammenarbeit bezeichnet, die alle relevanten Daten in einem Modell bündelt und für die digitale Vernetzung von Prozessen, Produkten und Beteiligten sorgt.

Ein digitaler Zwilling hilft beim Kraftwerksrückbau

Konkret bedeutet das: Bevor beim Rückbau der erste Stein umgedreht wird, wird ein digitales Modell des realen Kraftwerks und der technischen Anlagen konstruiert. Dieses Modell umfasst dabei längst nicht nur die geometrischen Daten, sondern genauso sämtliche Angaben etwa zu Material oder Brandschutzvorrichtungen. So entsteht ein digitaler Zwilling mit einer Informationstiefe bis ins kleinste Detail. Anschließend lassen sich mithilfe dieses digitalen Gebäudemodells, auf das idealerweise alle Projektbeteiligten cloudbasiert und somit von jedem Ort aus zugreifen können, sämtliche Termin-, Bau-, Materialfluss- sowie Logistikabläufe simulieren.

Plant man den Rückbau eines Kernkraftwerks mit BIM, wird dafür zunächst mit entsprechenden Geräten das gesamte Kraftwerk gescannt. In Räumen, die aufgrund der hohen Strahlenbelastung nicht zugänglich sind, kommen dafür auch Roboter zum Einsatz. Auch entsprechende Messungen etwa zur Kontamination der einzelnen Räume mit Radioaktivität, Asbest oder anderen gefährlichen Materialien sind möglich. Auf diese Weise entsteht ein wahrheitsgetreues, virtuelles Modell des Kraftwerks inklusive Schadstoffkataster, das bis auf wenige Zentimeter genau den Ist-Zustand abbildet. In diesem Modell plant das Team den Rückbauprozess und die Rückbaulogistik und ergänzt es um kritische Informationen.

Alle Rädchen greifen ineinander

Dieses Vorgehen mag erstmal aufwändig klingen, denn den digitalen Zwilling mit allen notwendigen Daten anzureichern erhöht natürlich zunächst den Aufwand in der Vorbereitung. Dafür werden Unstimmigkeiten nicht erst während des Rückbauprozesses und der Baulogistik bemerkt, wo sie zu teuren Zeitverzögerungen führen können, sondern man nutzt das digitale Modell zur Kollisions- und Konsistenzprüfung und sorgt damit für einen reibungslosen Ablauf des Rückbaus. Zudem lassen sich mehrere Planungsvarianten des Rückbaus im BIM-Modell durchspielen und miteinander vergleichen – sowohl die zeitlichen Abläufe als auch die Kosten betreffend.

Auch mit Blick auf die praktischen Abläufe beim Rückbau bringt BIM gleich mehrere große Vorteile mit sich: Zum einen wird die Arbeitssicherheit für jeden Einzelnen erhöht, der später einmal auf der Anlage arbeitet – denn schließlich kann man virtuell durch das Kraftwerk spazieren und sich so vor unangenehmen Überraschungen in der Realität schützen. Ganz im Sinne des Arbeits- und Strahlenschutzes werden dabei zeitaufwändige Ein- und Ausschleusprozesse in den Kontrollbereich reduziert. Zum anderen lässt sich mit den aus dem BIM-Modell generierten Massen eine genau getaktete Rückbauplanung sowie eine detaillierte Ausschreibung, Arbeitsvorbereitung und Baulogistik realisieren, inklusive lückenloser Nachweisführung gegenüber Gutachtern und Behörden.

Auf diese Weise geht der Rückbauprozess viel schneller vonstatten, weil alle Rädchen ineinandergreifen. Und dann dauert es nicht mehr lange, bis die Kernenergie in Deutschland wirklich Geschichte ist – und dort, wo heute noch die Reaktorkuppeln aufragen, nur noch grüne Wiese übrigbleibt.

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