Leistungselektronik und Systemtechnik für die Energieversorgung, Qualität und Zuverlässigkeit

Verbesserte Sicherheit in Druckbehälter-Wänden von Kernkraftwerken

20.11.2017

© Thorsten Schier / Fotolia

Mit dem EU-Projekt NOMAD wird ein wichtiger Beitrag zum sicheren Betrieb von Kernkraftwerken geleistet.

In der Europäischen Union werden derzeit rund 200 Kernreaktoren betrieben, und viele Länder setzen auch in Zukunft weiter auf die Kernenergie als einen zentralen Energielieferanten. Um die größtmögliche Sicherheit zu gewährleisten, muss die Lebensdauer der Reaktorkomponenten zuverlässig berechnet werden. Im zehn Partner umfassenden EU-Forschungsprojekt »NOMAD« beschäftigt sich das Fraunhofer IZFP aus Saarbrücken federführend mit dem gezielten und rechtzeitigen Erkennen von kritischen Materialveränderungen in Reaktordruckbehältern.

Der Reaktordruckbehälter schützt die Außenwelt vor radioaktiven Strahlen der Brennelemente. Dabei kann es jedoch langfristig zu einer Versprödung der Behälterwand kommen. Ein plötzliches Versagen eines Reaktordruckbehälters aufgrund von Versprödung wäre für Mensch und Umwelt fatal. Die bisherigen Sicherheitsroutinen basieren auf Überwachungskonzepten, bei denen bereits während der Herstellung der Reaktordruckbehälter kleine Proben entnommen werden. »Allerdings ist das Material eines Reaktordruckbehälters nicht immer homogen, sodass solche Proben nicht immer als Referenz für den gesamten Druckbehälter betrachtet werden können«, erläutert Dr. Madalina Rabung, Projektleiterin am Fraunhofer IZFP. Hier werden Lösungen entwickelt, mit denen man den kompletten Reaktordruckbehälter mit intelligenten Sensoren auf Basis von Ultraschall und Mikromagnetischer Multiparameter- Mikrostrukturund Spannungs-Analyse, der so genannten »3MA-Analyse«, regelmäßig nichtinvasiven Überprüfungen unterziehen kann. Hiermit werden wichtige Schritte für einen noch sichereren Betrieb von Kernkraftwerken gegangen.