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Recycling im Rückbau

Optimiertes Separationsverfahren macht Schneidemittel beim Wasserstrahlschneiden wiederverwendbar und minimiert den Sekundärabfall im Rückbau kerntechnischer Anlagen.

Am Institut wurde eine prototypische Anlage des Magnetseparationsverfahrens realisiert. Neben der Separation der Stahlpartikel wird das verwendete Schneidemittel wiedergewonnen und recycelt.
Beim Rückbau von Kernkraftwerken wird ein ganzes Arsenal an spezialisierten technischen Verfahren und Maschinen benötigt. Besonders die Zerlegung und Entsorgung des Reaktordruckbehälters und der zugehörigen Einbauten ist eine große Herausforderung, da diese Komponenten Jahre oder sogar jahrzehntelang der Neutronenstrahlung ausgesetzt waren und in Folge der Neutronenaktivierung selbst radioaktiv sind. Der verbaute Stahl kann deshalb nur ferngesteuert zerlegt werden.

Hierbei wird das Wasser-Abrasiv-Suspensions-Schneiden (WASS) eingesetzt, das vorteilhafte Eigenschaften aufweist. Dem Höchstdruck-Wasserstrahl ist Granatsand als feinkörniges, scharfkantiges Schneidemittel (Abrasiv) beigemischt. Während des Schneidens entstehen zusätzlich Stahlpartikel, wodurch große Mengen an radioaktiv kontaminiertem Abrasiv-Stahl-Korngemisch entstehen. Die Entsorgung als Sekundärabfall verursacht hohe Kosten. Um diese zu reduzieren, wurde am KIT bereits ein Verfahren entwickelt, das die Stahlpartikel mithilfe eines Magneten vom Schneidemittel trennt. Dabei erfasst der Magnet allerdings nur Stahlpartikel einer gewissen Mindestgröße.

Wissenschaftler des Instituts für Technologie und Management im Baubetrieb (TMB) und des Instituts für Nukleare Entsorgung (INE) des KIT haben das bekannte Magnetseparationsverfahren erweitert, um den Abscheidegrad zu erhöhen. Dabei wird die Abrasiv-Stahl-Suspension in einen Rührbehälter gegeben. In einem Vorbehandlungsschritt werden durch Nasssieben feine Partikel herausgefiltert. So werden etwa 95 Prozent der radioaktiven Stahlpartikel bereits entfernt und können entsorgt werden. Die übrige Suspension wird in den Magnetseparator geleitet und die am Magnet haftenden Stahlpartikel abgetrennt und aufgefangen. Im Rührbehälter sammelt sich das verbliebene Abrasiv und wird direkt wieder zum Schneiden verwendet. Insgesamt wird der Sekundärabfall um bis zu 75 Prozent reduziert.

Ihr Ansprechpartner für dieses Angebot

Stephan Barth, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Innovationsmanager Energie, Innovations- und Relationsmanagement (IRM)
Telefon: +49 721 608-25536

E-Mail: stephan.barth@kit.edu

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