Das Projekt "Quantifizierung der Anwendbarkeit und Rechengenauigkeit moderner Methoden und Rechensysteme für Abschirmrechnungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. Trotz weiterentwickelter Rechenmethoden und neuer evaluierter Daten sind Dosisleistungsberechnungen z. B. an Transport- und Lagerbehältern oder Gebinden mit radioaktiven Abfällen nach wie vor mit hohen Unsicherheiten behaftet: Unsicherheiten in der Quelltermerstellung, in den Querschnittsdaten, in der Rechenmethodik selbst, unvollständige Erfassung aller auftretenden Effekte (z. B. Bremsstrahlung), sowie Ungenauigkeiten in der Modellierung. Neuentwicklungen im Bereich der Strahlungstransportrechnungen zeigen hier wesentliche Fortschritte bei bisherigen Problemen wie z. B. bei dicken Abschirmungen oder Streuung an Luft. Zur Qualifizierung von Rechenverfahren müssen die Unsicherheiten in der Rechnung, in den verwendeten Wirkungsquerschnittsdaten und in der Quelltermerstellung bekannt oder konservativ abschätzbar sein. Die internationale Datenbank für Benchmarkexperimente SINBAD als Grundlage zur Validierung von Rechensystemen zur Abschirmung wurde in jüngerer Zeit ebenfalls wesentlich erweitert. Die Anforderungen an Genauigkeit und Qualifizierung steigen auch bei einsetzbaren Rechenverfahren zur Abschirmung stetig. Der mögliche Nutzen verschiedener neuerer Entwicklungen wird durch die angestrebte Qualifizierung deutlich gesteigert. Handlungsbedarf ergibt sich aus den aktuellen Neuentwicklungen bei Rechencodes und der zunehmenden Verfügbarkeit relevanter experimenteller Daten und Informationen zur Validierung. Ziel des Vorhabens ist ein bewertender Vergleich ausgewählter, moderner Methoden und Rechensysteme für Abschirmrechnungen, vor allem im Hinblick auf spezielle Probleme wie Streuung an Luft, dicke Abschirmungen und labyrinthartige Strukturen. Stärken und Schwächen der Systeme werden identifiziert und diskutiert. Unsicherheiten und die Möglichkeiten zu deren systematischer Quantifizierung (z. B. mittels stochastischer Methoden) und Übertragbarkeit auf Anwendungsfälle werden untersucht. Handlungsbedarf ... (Text abgebrochen)
Das Projekt "Teilprojekt: Entwicklung und Erprobung des intelligenten und autonomen Gefahrstofflagers" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DENIOS AG durchgeführt. Itsowl-IGel ist ein Innovationsprojekt im Spitzencluster it's OWL. Gesamtziel ist es, durch die Fusion multimodaler Sensorik und neuer mechatronischer Entwurfstechniken ein Gefahrstofflager zu entwickeln, das einen Automaten zur sicheren Abfüllung von Gefahrstoffen enthält sowie in der Lage ist Schäden an eingestellten Gebinden zu erkennen und autonom darauf zu reagieren. Das Teilziel von DENIOS ist es, zusammen mit den beiden Forschungspartnern neue Produkte für die Lagerung, Überwachung und Abfüllung von Gefahrstoffen zu entwickeln, die sich durch einen hohen Automatisierungsgrad und eine intelligente Informationsverarbeitung auszeichnen. Das Vorhaben untergliedert sich in folgende vier Querschnittsprojekte: QP1: Szenario-Analyse. QP2: Sensor- und Informationsfusion. QP3: Mechatronischer Systementwurf. QP4: Entwurf Gesamtsysteme. Zudem wird in drei Pilotprojekten die Realisierung und Erprobung von neuen Produkten und neuen Technologien verfolgt: PP1: Integriertes und sensorbasiertes Frühwarnsystem. PP2: Teilautomatisierter Gefahrstoffautomat. PP3: Integration Gesamtsystem. Weitere Arbeitspakete sind das Projektmanagement und der Ergebnistransfer. DENIOS ist verantwortlich für QP 1, QP 4, PP3 sowie für das Projektmanagement. DENIOS wirkt zudem bei allen anderen Teilprojekten maßgeblich mit.
Das Projekt "Längerfristige trockene Zwischenlagerung von abgebrannten Brennelementen und verglasten hochradioaktiven Abfällen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. In Deutschland wird das Konzept der trockenen Zwischenlagerung bestrahlter Brennelemente aus Leichtwasser-, Hochtemperatur- sowie Prototyp- und Forschungsreaktoren, ebenso wie die Aufbewahrung der Kokillen mit verglasten Spaltproduktlösungen aus der Wiederaufarbeitung von bestrahlten Brennelementen in dicht verschlossenen metallischen Transport- und Lagerbehältern (TLB) verfolgt, bis ein Endlager zur Verfügung steht. Durch das Standortauswahlgesetz wurde festgeschrieben, dass der Standort für ein solches Endlager bis zum Jahr 2031 gesetzlich festgelegt sein wird. Im Anschluss daran erfolgt dann die Errichtung des Endlagers. Aus diesem Grund kann aus heutiger Sicht nicht mehr ausgeschlossen werden, dass die genehmigte Zwischenlagerzeit von 40 Jahren, zumindest für einen Teil der Behälter, überschritten wird. Zusätzlich hat mit der Neuordnung der Verantwortung der kerntechnischen Entsorgung der Bund den Großteil der Zwischenlager in einer Betriebsgesellschaft (BGZ) übernommen. Der Erkenntnisstand baut auf den Vorgängervorhaben auf und ist durch die vorangegangenen Vorhaben dokumentiert, zuletzt im Rahmen des Vorgängervorhabens 4718E03310. Der Übergang der Zwischenlager und Abfälle auf die BGZ schafft die Möglichkeit, Daten zu den gelagerten Brennelementen zu erhalten und den Bestand der Zwischenlager genauer zu analysieren. Die Aufbereitung neuer Erkenntnisse zum Alterungsmanagement sowie zur Regelwerksentwicklung im Hinblick auf technische Anforderungen wird vorgenommen. Die Voraussetzungen für die Nachweisführung zu längeren Lagerzeiten sollen in Bezug auf die sicherheitstechnischen Randbedingungen beurteilt werden. Die Erkenntnisse aus aktuellen Forschungsarbeiten sollen ausgewertet und entsprechende Rückschlüsse bewertet werden.
Das Projekt "Längerfristige trockene Zwischenlagerung von abgebrannten Brennelementen und verglasten hochradioaktiven Abfällen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. In Deutschland wird das Konzept der trockenen Zwischenlagerung bestrahlter Brennelemente aus Leichtwasser-, Hochtemperatur- sowie Prototyp- und Forschungsreaktoren, ebenso wie die Aufbewahrung der Kokillen mit verglasten Spaltproduktlösungen aus der Wiederaufarbeitung von bestrahlten Brennelementen in dicht verschlossenen metallischen Transport- und Lagerbehältern (TLB) verfolgt, bis ein Endlager zur Verfügung steht. Durch das Standortauswahlgesetz wurde festgeschrieben, dass der Standort für ein solches Endlager bis zum Jahr 2031 gesetzlich festgelegt sein wird. Im Anschluss daran erfolgt dann die Errichtung des Endlagers. Aus diesem Grund kann aus heutiger Sicht nicht mehr ausgeschlossen werden, dass die genehmigte Zwischenlagerzeit von 40 Jahren, zumindest für einen Teil der Behälter, überschritten wird. Zusätzlich wird mit der Neuordnung der Verantwortung der kerntechnischen Entsorgung der Bund die Zwischenlager in einer Betriebsgesellschaft (BGZ) übernehmen. Vor diesem Hintergrund sollen im Rahmen des Vorhabens zusätzliche Informationen und Daten erfasst, bereitgestellt und fortgeschrieben werden, um mögliche Konzepte und Strategien einer künftigen Zwischenlagerung sicherheitstechnisch umfassend bewerten zu können. Anknüpfend insbesondere an die Untersuchungen in den Jahren seit 2009 sollen darüber hinaus die einzelnen Themenbereiche dem fortschreitenden Stand von Wissenschaft und Technik folgend auch in internationaler Zusammenarbeit vertieft werden. Insbesondere sind entsprechende Wissenslücken zu identifizieren und Wege aufzuzeigen, diese zu schließen. Für eine verlängerte Zwischenlagerung sind darüber hinaus die der Nachweismethodik zu Grunde gelegten Effekte bezüglich der Integrität der Inventare auf ihre weitere Gültigkeit hin zu überprüfen. Die Integrität der Inventare sowie der Erhalt der Geometrie bilden die Grundlage für andere Analysebereiche wie Kritikalitätssicherheit, Wärmeabfuhr und Strahlenschutz.
Das Projekt "Teilvorhaben: Thermographische Messverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik, AREVA-Stiftungsprofessur für Bildgebende Messverfahren für die Energie- und Verfahrenstechnik durchgeführt. Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in einer Bewertung verschiedener physikalischer Messprinzipien, Verfahren und Methoden zur nichtinvasiven Überwachung des Zustandes des Inventars von Transport- und Lagerbehältern bei verlängerter Zwischenlagerung. Damit sollen Veränderungen der Brennelemente bzw. der Behälterstrukturen über Zeiträume von mehreren Jahrzehnten erkannt werden können, ohne die Behälter zu öffnen, um Aussagen über die Transport- und Konditionierungsfähigkeit der Abfälle vor Verbringung im Endlager zu ermöglichen. Dazu werden durch den Antragsteller die Messverfahren Strahlungsemissionsmessung (Gammastrahlung, Neutronen), Thermographie und Myonenabbildung näher untersucht. Beim Projektpartner HSZG erfolgen Untersuchungen zur akustischen Spektroskopie. Im 1. Jahr werden diese Messverfahren im Rahmen eines vertieften Methoden-Screenings mittels grundlegender physikalischer und technischer Betrachtungen bewertet. Im 2. und 3. Jahr schließt sich eine vertiefte Analyse, Methodenbewertung und Verfahrenskonzeption an. Das Verbundvorhaben ist in die folgenden 10 Arbeitspakete gegliedert (Bearbeitungsmonate in Klammern): AP1: Allgemeine Analyse des Standes von Wissenschaft und Technik (M1-6, TUD, HSZG) AP2: Methodenscreening für Strahlungsemission, Myonen und Thermographie (M5-12, TUD) AP3: Methodenscreening für Schwingungsspektroskopie (M5-12, HSZG) AP4: Analysen zum Gamma- und Neutronenstrahlungsfeld mittels Monte-Carlo-Simulation (M13-M33, TUD) AP5: Monte-Carlo-basierte Analysen zur Bewertung der Myonen-Radiographie (M13-M33, TUD) AP6: FEM-Analysen zur Bewertung der Thermographie (M13-M33, TUD) AP7: Entwicklung von Zustandserkennungsmethoden für multimodale Behälterüberwachungsdaten (M13-M33, HSZG) AP8: Experimentelle Analysen für Gammastrahlung und Thermographie (M13-M33, HSZG) AP9: Experimentelle Analysen zur Schwingungsspektroskopie (M13-M33, HSZG) AP10: Entwicklung von Verfahrenskonzepten zur Behälterüberwachung (M31-M36,TUD, HSZG).
Das Projekt "Teilprojekt: Mechatronischer Gefahrstoffautomat" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik durchgeführt. Itsowl-IGel ist ein Innovationsprojekt im Spitzencluster it's OWL. Gesamtziel ist es, durch die Fusion multimodaler Sensorik und neuer mechatronischer Entwurfstechniken ein Gefahrstofflager zu entwickeln, das einen Automaten zur sicheren Abfüllung von Gefahrstoffen enthält sowie in der Lage ist, Schäden an eingestellten Gebinden zu erkennen und autonom darauf zu reagieren. Das Teilziel des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie ist die modellbasierte Entwicklung eines Mechatroniksystems mit hohem Automatisierungsgrad im Bereich der Handhabung und dabei insbesondere der Abfüllung von Gefahrstoffen. Das Vorhaben untergliedert sich in folgende vier Querschnittsprojekte: QP1: Szenario-Analyse. QP2: Sensor- und Informationsfusion. QP3: Mechatronischer Systementwurf. QP4: Entwurf Gesamtsysteme. Zudem wird in drei Pilotprojekten die Realisierung und Erprobung von neuen Produkten und neuen Technologien verfolgt: PP1: Integriertes und sensorbasiertes Frühwarnsystem. PP2: Teilautomatisierter Gefahrstoffautomat. PP3: Integration Gesamtsystem. Weitere Arbeitspakete sind das Projektmanagement und der Ergebnistransfer. Das Fraunhofer IPT ist verantwortlich für das QP3 und wirkt maßgeblich in den Teilprojekten QP1, QP4, PP2 und PP3 mit.
Das Projekt "Teilvorhaben: Konzeption und Errichtung eines automatisierten Strahlungsmesssystems zur Durchführung von Experimenten und Zustandsanalyse v. TLB" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Zittau,Görlitz, Institut für Prozeßtechnik, Prozeßautomatisierung und Meßtechnik durchgeführt. Im abgeschlossenen Vorhaben DCS-MONITOR (BMWI FKZ 1501518, Laufzeit 02/2015-06/2019) wurden durch die Antragsteller Machbarkeitsstudien zur nichtinvasiven Überwachung des Behälterinhalts unter Einsatz numerischer und laborexperimenteller Werkzeuge durchgeführt. Dabei wurden strahlungsbasierte Messverfahren, Thermographie, akustische Spektroskopie und technische Schwingungsanalyse auf ihre Eignung untersucht. Die bisherigen Analysen zeigten, dass das Photonen- und Neutronenfeld um den Behälter, die Myonenbildgebung und die passive akustische Spektroskopie für ein Monitoring des Behälterinventars prinzipiell geeignet sind, sich aber auch in ihrer Aussagekraft unterscheiden. Für die Thermo-graphie wurde eine aus physikalischen Gründen mangelnde Aussagekraft festgestellt. Für die aktive Schwingungsdiagnostik wurden technische Hürden und Aussagekraft negativ bewertet. Bezgl. der passiven akustischen Spektroskopie ist es aus Expertensicht darüber hinaus strittig, ob es überhaupt zum Bersten von versprödeten Hüllrohren mit einer entsprechenden Schallemission im Behälter kommt. Auf Basis dieser Ergebnisse ist es das Ziel des hier beantragten Vorhabens, die Ansätze der strahlungsfeldbasierten Diagnostik mit Gammastrahlung, Neutronen und Myonen vertieft zu untersuchen und in Richtung eines einsetzbaren Monitoringverfahrens speziell für CASTOR-Behälter zu qualifizieren. Dies schließt erstmals Feldstudien an realen Behältern und im Zwischenlager ein. Das Vorhaben befasst sich nicht mit der Untersuchung von möglichen Veränderungs- oder Schädigungsmechanismen für die zwischengelagerten Brennelemente.
Das Projekt "Teilprojekt: Sensorbasiertes Frühwarnsystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Ostwestfalen-Lippe, Standort Lemgo, Institut für Industrielle Informationstechnik durchgeführt. Das Verbundprojekt itsowl-IGel ist ein Innovationsprojekt im Rahmen des Spitzenclusters it's OWL. Das Gesamtziel ist es, durch Fusion multimodaler Sensorik und neuer mechatronischer Entwurfstechniken ein Gefahrstofflager zu entwickeln, welches einen Automaten zur sicheren Abfüllung von Gefahrstoffen enthält sowie in der Lage ist, Schäden an eingestellten Gebinden zu erkennen und autonom darauf zu reagieren. Das Teilziel der Hochschule Ostwestfalen-Lippe ist es, durch geeignete Auswahl der Kennwerte und Sensoren ein Fusionsmodell zu erstellen und eine Zustandserkennung durchzuführen, welche über die Werte einzelner Sensoren hinaus ein umfassendes Lagerzustandsabbild sowie eine Bewertung des zu erwartenden Zustandsverlaufs (Trend) ermöglicht und dies zur Anzeige bringt. Zunächst werden die Spezifikationen für das Gesamtsystem detailliert. Es können sowohl einfache Temperatursensoren als auch komplexe Kamerasysteme geeignet sein. Weiterhin müssen die so gewonnenen Daten durch geeignete Maßnahmen an eine zentrale Stelle zur Auswertung übertragen werden. Dabei wird ein Zustandsbild aus den Sensorwerten mittels Sensorfusionsalgorithmen generiert, wodurch eine robuste Erkennung von Gefahrenszenarien ermöglicht wird. Diese Zustands- und Gefahrendarstellung legt dir Grundlage für die möglichen, einzuleitenden Melde- und Abwehrmaßnahmen. Somit wird ein Sicherheitskonzept realisiert, welches auf definierte Schadensfälle flexibel automatisiert und abgestuft reagieren kann.
Das Projekt "Teilprojekt: Handling-Demontage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ERLOS GmbH durchgeführt. Die Zielstellung des Verbundprojektes besteht in der Entwicklung und Umsetzung einer umweltfreundlichen, nachhaltigen und modernen Recycling-Prozesskette für Lithium-Ionen-Akkus aus Fahrzeugantrieben. Schwerpunkte und wissenschaftlich-technische Arbeitsziele des Vorhabens sind die Entwicklung eines Verfahrens für das Recycling von neuartigen Lithium-Ionen-Batterien aus Automobilen einschließlich geeigneter Logistik (Handling und Lagerung), die sicherheitstechnische Vorbehandlung, die gezielte Demontage und weitere Vorbehandlung für den metallurgischen Prozess, die stoffliche Verwertung der Metallanteile durch Verhüttung, die Verwertung der nichtmetallischen Anteile. Entwicklung Rücknahmesystem incl. Transport- und Lagerbehälter; Entladung, Demontage und Zerlegung; Verhüttung der metallischen Bestandteile (NHA); Verwertung E-Schrott und heizwertreiche Reste. Planung, Errichtung und Betrieb einer Demonstrationsanlage zur Li-Batteriedemontage und Behandlung.
Das Projekt "Forschungsprojekt EMOS: Entwicklung eines mobilen, automatisierten, optischen Inspektionssystems für radioaktive Fassgebinde" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Technologie und Management im Baubetrieb durchgeführt. Ziel des Forschungsprojekts EMOS ist die Entwicklung eines automatisierten Fassinspektionssystems, das die Ermittlung des aktuellen Zustandes einzelner Fassgebinde, auf exakt gleiche Art und Weise reproduzierbar ermöglicht und dokumentiert. EMOS ist eine mobile Inspektionseinheit, die fernhantiert und automatisiert die gesamte Fassoberfläche, einschließlich Deckel und Boden eines Fasses, optisch aufnimmt, analytisch auswertet und sowohl elektronisch speichert, als auch die Ergebnisse in Form eines Inspektionsberichts ausgibt. Auf diese Weise können wiederkehrende Überprüfungen des Fassbestands eines Zwischenlagers unter immer gleichen Prüfbedingungen absolviert werden. Ein entscheidender Vorteil ist die Möglichkeit einer fernhantierten Durchführung der Inspektion, um die Strahlendosis der Mitarbeiter vor Ort zu reduzieren. Die optische Auswertung und Darstellung der Ergebnisse wird durch eine speziell entwickelte Software eine exaktere Überprüfung und Analyse der Fassoberflächen gewährleisten, als dies durch manuelle und visuelle Inspektionen möglich ist und wie sie aktuell in den Zwischenlagern ausgeführt werden. Das kontinuierliche Monitoring der lagernden Fassgebinde wird erleichtert und auch die Rückverfolgung einer möglichen Schadensentwicklung durch den Abgleich von archivierten Messergebnissen ist ein neuartiges und starkes Instrument, das dazu beiträgt, die Sicherheitsaspekte der Zwischenlagerung zu erhöhen und langfristig zu gewährleisten. Korrosionsschäden können somit bereits in einem sehr frühen Stadium erkannt und dem Verlust der Integrität der Lagerbehälter durch entsprechende Maßnahmen frühzeitig entgegengewirkt werden. Somit werden die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten innerhalb des Projekts EMOS zur Erhöhung der Sicherheit einer verlängerten Zwischenlagerung beitragen.
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| Bund | 24 |
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| Förderprogramm | 24 |
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| Boden | 12 |
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| Weitere | 24 |