atw - International Journal for Nuclear Power | 1.2024

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Report
der vorhandenen Kompetenzen in Multiphysik­
Modellen wie der Schweizer Brennstoffanalyse
und entsprechender Sensitivitätsstudien sollen
Modelle zum Verhalten der Pellets, der Hüllrohre
und des Wasserstoffs entwickelt werden. Ein
fachlicher Ausgangspunkt sei Falcon (Fuel Analysis
and Licensing Code – New) des US-amerikanischen
EPRI, ein 2D-Brennstab-Code, bei dem das PSI zum
Entwicklungsteam gehöre. Falcon sei allerdings
nicht für die Analyse in der Trockenlagerung
entwickelt worden und habe daher modifiziert
werden müssen. Gegenstände dieser Modifikationen
seien das Fuel-Cladding Bonding, das
Kriechverhalten des Hüllrohrs bei Trockenlagerung,
Wasserstoffdiffusion, Hydrid-Bildung
und -Auflösung sowie Hydrid-Reorien tierung.
Konarski berichtet, dass im Rahmen dieser
Forschung Modellierungen für das Kriechverhalten
für Druck- und Siedewasserreaktoren, für
das Heliumverhalten und das Anschwellen des
Brennstoffs sowie die Heliumfreisetzung und
das Wasserstoffverhalten angewandt bzw.
integriert und entwickelt worden seien. Dabei
hätten sich teils Abweichungen von den Ergebnissen
von Experimenten mit bestrahlten Proben
ergeben, so dass die Modelle weiterentwickelt
werden müssten.
Warum Benchmarks immer wichtig sind
Den abschließenden Fachvortrag „Warum Benchmarks
immer wichtig sind“ hält Sven Tittelbach
von der WTI Wissenschaftlich Tech nische Ingenieurberatung.
Tittelbach beginnt mit einer ausführlichen
Begriffsbestimmung von „Benchmark“
auf Grundlage verschiedener Regelwerke und beschließt
dies mit der Feststellung, dass ein Benchmark
ein zur Validation eines Be rechnungssystems
für einen Anwendungsfall verwendetes Experiment
oder eine verwen dete Messung an einer
Referenzanordnung sei. Tittelbach beschreibt die
Bedingungen und Anforderungen an einen guten
experimentellen Benchmark und stellt internationale
Benchmarksammlungen vor. Er beschreibt
die Anpassung der Nachweißführung, die bislang
von der sicheren Einhaltung von Grenzwerten im
Fall der frischen Behälterbeladung geprägt gewesen
sei, an die Anforderungen der verlängerten
Zwischenlagerung und des anschließenden Transports.
So sei eine Kom pensation der zusätzlichen
Unsicherheiten und geänderten Randbedingungen
bei gleichbleibenden Grenzwerten durch die
Berücksichtigung der Ist­ Inventare anstelle der
Auslegungsinventare, die Verbesserung der
Vorhersagegenauigkeit der Berechnungen und
die Berücksichtigung der Ist-Daten der Behälter
herbeizuführen.
Tittelbach führt aus, dass sich in diesem Sinne
folgender Benchmarkbedarf für die verlängerte
Zwischenlagerung ergäbe: Berücksichtigung
der Ist-Inventare durch Absicherung der Quellterme
der Ist-Inventare und Validation neuer
Berechnungsprogramme; Hüllrohr- und Behälterkomponententemperaturen
als Eingangswerte
für die Alterungsbewertung mit Validation der
berechneten Temperaturen bei der Abfertigung
und trockenen Zwischenlagerung sowie einer
Absicherung der Nachzerfallsleistung der Ist­
Inventare; Dosisleistung mit Verbesserung der
Vorhersagegenauigkeit der Abschirmberechnungen
und ebenfalls Absicherung der Quellterme
der Ist-Inventare.
Tittelbach erklärt, dass ein wichtiges internationales
Benchmark-Vorhaben in diesem Zusammenhang
das von EPRI koordinierte Extended
Storage Collaboration Program (ESCP) im Rahmen
der OECD/NEA sei. Im Fokus bei dem Projekt, an
dessen erstem Workshop 2009 40 überwiegend
US-amerikanische Teilnehmer mitwirkten, beim
letzten Winter-Meeting aber 300 Teilnehmer aus
15 Staaten, stehe die thermische Modellierung der
Behälter und damit die Möglichkeit, Aussagen über
Nachzerfallswärme und Dosisleistung. Er weist
darauf hin, dass die Alterung loga rithmisch durch
die Temperatur bestimmt werde und kleine Temperaturunterschied
zu großen Alterungsunterschieden
führen könnten. Tittelbach erklärte, dass
die Teilnahme an internatio nalen Benchmarkprogrammen
auch der Kom petenzerhaltung und
dem Kompetenzerwerb bei Nachwuchskräften
diene, da es in Deutschland kaum mehr Anwendungsfälle
gebe.
Fazit
Der dritte Fachworkshop Zwischenlagerung zu
Forschung und Entwicklung im Bereich der
Zwischenlagerung zeigte eindrucksvoll, dass die
Forschungstätigkeit der BGZ inzwischen eine
große Breite sowie nationale und internationale
Vernetzung erreicht hat, die die BGZ zu einem
auch im internationalen Vergleich relevanten
Forschungsakteur im Bereich der Zwischenlagerung
macht. National wird die BGZ zu einem
Kompetenzhub für das Thema Zwischenlagerung,
wie es Ihrer zentralen Funktion und ihren Verpflichtungen
gegenüber der Öffentlichkeit entspricht.
Die Forschung an der durch die neue
Standortauswahl unvermeidlichen verlängerten
Zwischenlagerung hat in Deutschland durch
die BGZ einen entscheidenden Schub erfahren
und dies in einem kontinuierlichen Dialog mit
der Fachöffentlichkeit und der allgemeinen
Öffentlichkeit insbesondere an den betroffenen
Zwischenlagerstandorten.
Nicolas Wendler
Leiter Politik und Presse, KernD e.V.
Ausgabe 1 › Januar