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_Robotik Teilautomatisierte Zerlegung der Reaktordruckbehälter-Einbauten im KKW Brunsbüttel Unterwasser-Roboter zerlegt radioaktive AKW-Bestandteile Die Zerlegung der Reaktordruckbehälter-Einbauten im stillgelegten Kernkraftwerk Brunsbüttel findet überwiegend unter Wasser statt. Einmalig ist der Einsatz eines modifizierten Stäubli-Roboters in bis zu 30 Meter Wassertiefe. Seit September 2019 ist der Stäubli-Roboter im KKW Brunsbüttel bei Rückbauarbeiten im Einsatz. Er kann dauerhaft in einer Wassertiefe von bis zu 30 Metern arbeiten. Bild: Stäubli Deutschland vollzieht die Energiewende, zu der auch der Verzicht auf Kernkraft gehört. Seit 2019 werden daher die Einbauten des Reaktordruckbehälters des Kernkraftwerks Brunsbüttel zerlegt. Die zentrale Herausforderung des von Orano abgewickelten Rückbauprojekts: Sowohl die Einbauten des Druckbehälters, in dem sich die Brennelemente befanden, als auch weitere Bauteile sind hoch mit Radioaktivität belastet. Daher findet die Zerlegung teilautomatisiert und unter Wasser statt. So bleibt die Strahlenbelastung im zulässigen Bereich. Nötig ist dafür ein Roboter, der zuverlässig monatelang unter Wasser arbeiten kann. Dabei sollte möglichst ein Standardroboter zum Einsatz kommen, um Entwicklungszeit zu sparen und auch eine einfache Ersatzteilversorgung sicherzustellen. Die Auswahl fiel Orano leicht: Der Stäubli-Sechsachser TX200 in der HE-Ausführung bringt – neben der gewünschten hohen Reichweite und Tragfähigkeit – eine sehr hilfreiche Eigenschaft mit: Er ist spritzwassergeschützt, das Handgelenk sogar wasserdicht. Das Kürzel HE steht für Humid Environment, also Feuchtraumumgebung. Der Roboter eignet sich damit auch für hygienegerechte Anwendungen in Food- und Life-Science-Applikationen. Sechsachser ist komplett gekapselt Der Sechsachs-Roboter ist komplett gekapselt und kann mit Überdruck beaufschlagt werden, um das Eindringen von Wasser zu verhindern. „Die HE- Version des TX200 bot daher eine gute Basis für den Unterwassereinsatz im Kernkraftwerk“, betont Ralf Oberhäuser, Leiter des Rückbauprojektes. Um dauerhaft in einer Wassertiefe von bis zu 30 Metern arbeiten zu können, waren allerdings noch weitere technische Modifikationen erforderlich: „Von einfachen Maßnahmen wie dem Eliminieren von Steckverbindungen zugunsten einer Festverdrahtung über Anpassungen der Steuerungstechnik bis hin zu wirklich anspruchsvollen Detaillösungen.“ Und eben über diese, in Eigenregie realisierte Details spricht man nicht so gerne bei Orano. Der Unterwasser-Roboter ist derzeit weltweit einmalig und verschafft dem Unternehmen einen echten Wettbewerbsvorteil, insbesondere im Hinblick auf viele weitere Kernkraftwerk-Rückbauten. Im September 2019 nahm der Roboter im KKW Brunsbüttel seinen Betrieb auf. Dazu wurde er auf einer Unterwasserplattform montiert und in das Wasserbecken abgelassen. Sein erster Einsatz fand am Dampftrockner statt, einer rund fünf Meter hohen und 33 Tonnen schweren Komponente der Einbauten des Druckbehälters. Auch für weitere Bauteile ist die Verwendung des Roboters vorgesehen. Sicherheit geht vor Geschwindigkeit Ein zusätzlicher TX200 dient als Verpackungsroboter: Er verpackt – ebenso unter Wasser – Schnittstücke in Entsorgungsbehälter. Einen Namen hat das System auch: Azuro, für „Automatisierte Zerlegung mittels Unterwasser-Robotertechnik.“ Azuro wird – je nach Aufgabe – entweder manuell per Fernbedienung gesteuert oder programmiert.
_Robotik Bild: Stäubli „Die HE-Version des Stäubli Sechsachsers TX200 bot eine gute Basis für den Unterwassereinsatz im Kernkraftwerk“, betont Ralf Oberhäuser, Leiter des Rückbauprojektes. Als Arbeitswerkzeug nutzt er im Falle der Dampftrockner-Zerlegung den Düsenkopf einer WASS-Anlage für Wasserstrahl-Abrasiv-Suspensions-Schneiden. Ralf Oberhäuser: „Dabei wird unter 2000 bar Druck stehendes Wasser mit einem abrasiven Pulver vermischt. Der Schneidstrahl trennt auch unter Wasser Stahl mit Wandstärken bis 200 mm.“ Außerdem kommen bei der Unterwasser-Zerlegung noch verschiedene Säge- und Schneidverfahren zum Einsatz. Die Schnittstücke, die bis zu 900 kg wiegen und bis zu 1,5 x 1,5 Meter groß sind, werden mit einem Kran aus dem Becken gehoben und in Endlagerbehälter verbracht. Anders als bei industriellen Roboter-Anwendungen steht in Brunsbüttel nicht die Produktivität an erster Stelle. Ralf Oberhäuser: „Sicherheit geht vor Geschwindigkeit. Bei jeder nur denkbaren Art von Störung muss jederzeit ein sicherer Zustand hergestellt werden können.“ Weil Sicherheit höchsten Stellenwert hat, steht ein dritter TX200 gut verpackt in Warteposition bereit, wurde bislang aber nicht benötigt. Denn Azuro arbeitet nahezu störungsfrei an seinem ungewöhn lichen Arbeitsplatz und zerlegt bzw. verpackt Bauteil für Bauteil der radioaktiven Behältereinbauten. Daher kommt Orano gut voran mit dem Rückbau. Ralf Oberhäuser: „Die Arbeiten in Brunsbüttel werden voraussichtlich Ende 2021 abgeschlossen sein.“ Danach kommt das KKW Krümmel – wieder mit Azuro – an die Reihe. Inzwischen hat Orano noch weitere Aufträge für den Rückbau deutscher KKW wie Mülheim-Kärlich und Biblis erhalten. ↓ Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics www.staubli.com Unsere Förderanlagen. Automatisch, innovativ, Nächste Messe: 08.03.-10.03.2022 LogiMAT www.haro-gruppe.de April 2021 23
