Holistik im nuklearen Stilllegungsprozess

Die vorliegende Arbeit, verfasst als MAS-Thesis des ETH NDS Jahrgangs 2018 – 2020, beschäftigt sich mit den zukünftigen Herausforderungen, die sich den Verantwortlichen und den mit der Durchführung Beauftragten einer nuklearen Stilllegung gegenübersehen. Der nukleare Stilllegungsprozess ist eine komplexe Angelegenheit. Die öffentliche Aufmerksamkeit ist bei einem solchen Vorhaben gesichert. Deshalb ist es von grosser Wichtigkeit, dass eine nukleare Stilllegung transparent und unter Beachtung aller öffentlichen Beteiligungsmöglichkeiten stattfindet. Am Anfang steht der Betreiber einer Nuklearanlage, der beschliesst, diese Anlage nicht mehr zu nutzen, sondern sie stilllegen zu wollen. Damit beginnt eine Reise, die als Ziel die vollständige Entlassung aus der behördlichen Aufsicht hat. Diese Reise beinhaltet die Ausarbeitung von Dokumenten, die von Gesetzes wegen im Vorfeld erstellt werden müssen. Die Stilllegung beginnt nach der Erteilung der Stilllegungsverfügung mit dem Nachbetrieb. Viele Herausforderungen stehen an, als erstes muss der Kernbrennstoff entfernt werden. Danach müssen die stark radioaktiven Komponenten ausgebaut, zerkleinert und entsorgt werden. Die Anlage soll möglichst ohne Auflagen aus der behördlichen Aufsicht entlassen werden können. Dabei soll die anfallende Menge des radioaktiven Abfalls so klein wie möglich gehalten werden.

Dem Betreiber stehen viele Möglichkeiten offen, mit dieser Aufgabe umzugehen. Üblicherweise, besonders
in der traditionell geprägten Stilllegungs-Community, hält man sich an erprobte und bewährte Methoden für die Stilllegung. In heutiger Zeit jedoch bietet die fortschreitende Entwicklung informationstechnischer Möglichkeiten eine zunehmende Auswahlmöglichkeit hinsichtlich Digitalisierung. Man kann heute die nukleare Stilllegung komplett anders angehen. Strahlendosen des Stilllegungspersonals können reduziert, radioaktive Abfallmengen können signifikant vermindert werden, womit automatisch Kosten gespart werden. Mit Building Information Modeling ist es möglich, einen digitalen Zwilling einer ganzen Nuklearanlage zu erstellen und alle ihre Bestandteile mit Attributen zu versehen. Mit einer geeigneten Projektmanagementsoftware können sehr einfach alle benötigten Unterlagen für die Projektausführung bereitgestellt werden. Mithilfe eines semantischen Netzes kann eine strukturierte Argumentation und ein erweitertes elektronisches Datenmanagementsystem bereitgestellt werden. Diese drei Hauptmodule der in dieser Arbeit postulierten ganzheitlichen Herangehensweise ermöglichen in Verbindung mit analytischen Methoden, Steuerungsdaten für Zerlegungs- und Dekontaminationsroboter bereitzustellen und so die digitale Kette durchgängig aufrecht zu erhalten.

In dieser Arbeit wird gezeigt, wie mithilfe der Digitalisierung die Menge des in ein geologisches Tiefenlager zu verbringenden radioaktiven Abfalls minimiert werden kann. Ausserdem steigert der vermehrte Einsatz digitaler Mittel den Projekterfolg signifikant, was sich einer verbesserten Leistung, reduzierten Kosten und optimierten Terminen äussert. Nicht zu vernachlässigen sind aber die Gefahren, die eine vermehrte Digitalisierung mit sich bringt. So ist die IT-Sicherheit eine wichtige Grösse, die es gebührend zu berücksichtigen gilt, da der zu Beginn einer nuklearen Stilllegung noch vorhandene nukleare Brennstoff eine Gefahr darstellen kann. Mit der nötigen Umsicht kann aber diese Gefahr sehr klein gehalten werden und es kann dafür gesorgt werden, dass der nukleare Stilllegungsprozess erfolgreich abgeschlossen werden kann.