Rückbau kerntechnischer Anlagen - Entwicklung eines Managementmodells für den Rückbau mineralischer Bauteile in kerntechnischen Anlagen
Final Report Abstract
Für den Rückbau massiver Betonstrukturen in kerntechnischen Anlagen steht den Planungsingenieuren ein breites Verfahrensspektrum unterschiedlichster Art zur Verfügung. Bei der Auswahl der einzelnen Verfahren gilt es festzustellen, welches Verfahren für die anstehende Aufgabe aus technischer und wirtschaftlicher Sicht das geeignetste ist. Hierbei sind zum einen bauteilspezifisch Rahmenbedingungen unterschiedlichster Art einzuhalten. Zum anderen kann ein einzelnes Verfahren in der Regel nicht für alle anstehenden Aufgaben genutzt werden, so dass verschiedene Rückbauverfahren zur Anwendung kommen, welche unterschiedliche Prozessparameter besitzen, die bei der Verfahrensauswahl zu berücksichtigen sind. Um störende Prozessparameter zu eliminieren oder vorgegebene Randbedingungen einzuhalten, werden deshalb Verfahrenskombinationen oder Subsysteme benötigt. Die Vernetztheit der technologienseitigen Prozessparameter untereinander sowie mit den bauteilspezifischen Anforderungen macht die gleichzeitige Beachtung sehr vieler Details notwendig und bringt es mit sich, viele voneinander abhängige Merkmale betrachten und eine strukturelle Kopplung vornehmen zu müssen. Bisher existiert keine standardisierte komplexe Lösung, die eine effiziente Verfahrensauswahl unter Betrachtung aller möglichen Methoden, Methodenkombinationen und Werkzeuge unter Berücksichtigung der örtlichen Randbedingungen erreicht und eine erweiterungsfähige Sammlung von Expertenwissen darstellt. Im Forschungsprojekt „Rückbau kerntechnischer Anlagen" wurde deshalb für das oben genannte Problemfeld das Modell RKA für die effiziente Verfahrensauswahl beim Rückbau von massiven Betonstrukturen in kerntechnischen Anlagen entwickelt. Dieses Modell besteht aus drei Komponenten: der Anforderungskomponente, der Wissenskomponente und der Entscheidungskomponente. In der Anforderungskomponente werden alle erforderlichen Daten über die Örtlichkeit, die einzuhaltenden Randbedingungen, die Anforderungen an den Rückbau und die Beton- und Bewehrungsstruktur des Bauteils aufgenommen, so dass erstmalig die Grundvoraussetzungen geschaffen werden, eine Verfahrensauswahl bauteilspezifisch durchzuführen. Die Wissenskomponente bildet den Rahmen der Erfassung der Daten der Rückbauverfahren. Neben der Beschreibung, für welche Einsatzzwecke welche Verfahren verwendet werden können, erfolgt eine Erläuterung der Vorgehensweise der Datenaufnahme mit der Darstellung, welche Daten der Datenpool zu enthalten hat (Bearbeitungsleistungsdaten, Daten über die Gesamtinvestition des Verfahrens, der Geometrie, der Prozessparameter wie Staubentwicklung und Wasserbedarf, etc.). In dieser Komponente des Modells stehen dem Systemnutzer die eingegebenen Daten zur Einsicht zur Verfügung und er kann sich jederzeit Informationen über die einzelnen Verfahren beschaffen. Bei Weiter- oder Neuentwicklungen können die Daten verändert bzw. neue Verfahren in den Verfahrenspool aufgenommen werden. Der gesamte Datenpool liefert also ein erweiterbares Expertenwissen über alle am Markt vorhandenen Rückbauverfahren. In der Entscheidungskomponente erfolgt schließlich die Verknüpfung und Verarbeitung der Daten der Anforderungs- und Wissenskomponente, so dass zunächst entschieden werden kann, welche Verfahren sich prinzipiell für den Rückbau des in der Anforderungskomponente beschriebenen Bauteils eignen. Aus dem sich dann ergebenden reduzierten Verfahrenspool wird über einen Suchalgorithmus - je nach Nutzeranforderung - das optimale Verfahren oder die optimale Verfahrenskombination ausgewählt. Das Modell wurde auf seine Praxistauglichkeit getestet, wobei gezeigt werden konnte, dass innerhalb kürzester Zeit eine Optimallösung gefunden werden konnte. Diese optimale Lösung korrespondierte mit der gefundenen Lösung des vor Ort tätigen Projektteams von Planungsingenieuren, wobei im Modell die Lösungsfindung unmittelbar nach Eingabe der Anforderungsdaten erfolgt und kein langwieriger Entscheidungsfindungsprozess nötig ist. Eine Erweiterung des Modells auf die maschinentechnischen Einrichtungen in einer kerntechnischen Anlage und auf eine eventuell erforderliche Dekontamination von kontaminiertem Boden wäre durch eine Erweiterung der Anforderungs- und Entscheidungskomponente möglich, so dass der Rückbauprozess einer kompletten Anlage mit dem Modell RKA geplant werden könnte. Von Vorteil wäre auch eine Schnittstelle zu CAD-Programmen, mit deren Hilfe eine genaue Demontageplanung durchgeführt und visualisiert werden könnte. Weiterhin wäre es möglich, die Grundprinzipien des Modells auch für andere Baubereiche zu nutzen, in denen zwar ein breites Verfahrensspektrum zur Verfügung steht, die Entscheidungen aber aufgrund sich bei jedem Projekt ändernder Randbedingungen schwer zu treffen sind. Dies gilt für viele Bereiche bei der Herstellung von Ingenieurbauwerken, sei es beim Tunnel- oder Brückenbau oder bei der Herstellung von extrem hohen Gebäuden, um nur einige zu nennen.
Publications
- Gekapselte Trocken Seilsägetechnologie für staubempfindliche Bereiche. In: Bautechnik, Jg. 82 (2005), Nr. 6, S. 387-389
Zeiher, Marco; Gentes, Sascha
