Optimierte Ausrüstung vereinfacht komplexe Demontage von Dampferzeugern

Mammoet trägt mit seinen Lösungen entscheidend zum effizienten Rückbau von Kernkraftwerken in Deutschland bei, die im Laufe des letzten Jahrzehnts schrittweise stillgelegt wurden.

Dies gelang Mammoet unter anderem durch die Entwicklung eines speziell für die sichere und effiziente Demontage von Dampferzeugern konzipierten Werkzeugs: das DHS-500 (Dampferzeuger-Handling-System 500).

Das DHS-500 verfügt über eine Tragkraft von 500 Tonnen und hat sich bereits am Kernkraftwerksstandort Unterweser der PreussenElektra bewährt, wo es zum effizienten Ausbau der vier Dampferzeugern eingesetzt wurde.

Zuletzt wurde es bei dem durch Framatome ausgeführten Auftrag zum Ausbau der vier Dampferzeuger im Kernkraftwerk Grafenrheinfeld von PreussenElektra eingesetzt. Die Anlage wurde1981 in Betrieb genommen, 2015 stillgelegt und wird derzeit zurückgebaut.

Für das Projekt in Grafenrheinfeld musste das DHS-500 umgerüstet werden, um die schwereren Dampferzeuger heben zu können und innerhalb der Hubkapazität des Rundlaufkrans im Reaktorgebäude von 400 Tonnen zu bleiben.

In Zusammenarbeit mit Framatome entwickelte Mammoet Lösungen, um das DHS-500 leichter zu machen, damit es den Rundlaufkran beim Heben und Kippen der schwereren Dampferzeuger in einem Stück unterstützen konnte – wodurch Zeit und Kosten für deren Demontage vor Ort eingespart wurden.

Reduzierung der Last durch Re-Engineering

Das DHS-500 besteht aus drei Hauptkomponenten. Oben befindet sich ein Ausgleichsträger, der über einen speziellen Adapter mit dem Haken des Rundlaufkrans verbunden wird. An diesem Träger hängen Litzenheber, die an den Drehpunkten eines Tragrings befestigt sind, der den Dampferzeuger umschließt und diesen so sicher fixieren kann.

„In Unterweser wogen die Dampferzeuger weniger als 300 Tonnen“, erklärt Philipp Boettcher, Manager Engineering bei Mammoet in Deutschland. „Diese wogen etwa 365 Tonnen. Daher mussten wir uns überlegen, wie wir das Gewicht unseres DHS-500-Systems reduzieren konnten, um innerhalb der 400 Tonnen zu bleiben – der Tragkraft des Rundlaufkrans. Durch eine Neukonstruktion des Rings, der die Dampferzeuger hielt, konnten wir das Gewicht insgesamt um 20 % reduzieren.“

Mammoet erreichte dies auf zwei Arten: Erstens durch die Fertigung des Rings aus hochfestem Stahl, der doppelt so belastbar ist und es ermöglicht, mit weniger Material die gleiche Last zu heben, und zweitens durch die Methode der Lasteinleitung.

Der ursprüngliche Ring war größer und reichte bis zum unteren Rand des Dampferzeugerkopfes. Da die Geometrie der Dampferzeuger in Grafenrheinfeld anders war, musste der Ring auf andere Weise angebracht werden. Stattdessen wurde er an Stahlhalterungen am Gehäuse des Dampferzeugers befestigt, wodurch weniger Stahl für die Herstellung des Rings benötigt wurde.

Die Demontage der Dampferzeuger beginnt

Nachdem das DHS-500 im Reaktorgebäude montiert worden war, wurde jeder Dampferzeuger mithilfe des Rundlaufkrans und des optimierten Handling-Systems vorsichtig auf eine Höhe von sechs Metern angehoben.

Um Wände und andere Hindernisse im beengten Reaktorgebäude zu überwinden und zu vermeiden, dass die hohen Dampferzeuger mit dem Rundlaufkran kollidieren, mussten sie mithilfe der Litzenheber und der Laufkatze des Krans gleichzeitig angehoben und gekippt werden.

Eine zusätzliche Herausforderung stellten die großen Deckenträger dar, die die Laufkatze trugen. Aufgrund des Gewichts der Last mussten die Bediener darauf achten, dass die Laufkatze nicht über die Verbindungsstellen zwischen zwei Trägern hinwegfuhr. Zudem montierte Framatome zwei A-Rahmen unter dem Rundlaufkran, um diesen für die Hebevorgänge zu verstärken.

Sobald sich die Dampferzeuger sicher in horizontaler Lage befanden, wurden sie auf Sättel abgesetzt und mithilfe eines hydraulischen Verschubsystems über eine Strecke von etwa 25 Metern aus dem Reaktorgebäude geschleust.

Im Außenbereich wurde jeder Dampferzeuger in einer Höhe von ca. 21 Metern mithilfe des Halbportalkrans von den Sätteln gehoben, auf 2 x 12-Achslinien von selbstfahrenden Modularen Transportern (SPMTs) abgesenkt und anschließend zum Ablageplatz gebracht.

Präzises Engineering, effiziente Umsetzung

Es dauerte jeweils nur eine Woche, um einen Dampferzeuger zu demontieren und zum Ablageplatz auf dem Kraftwerksgelände zu transportieren. Diese beeindruckende Zeitspanne war nur dank der Zusammenarbeit aller vor Ort beteiligten Parteien möglich: PreussenElektra (Eigentümer des Standorts), Framatome (Auftragnehmer für den Rückbau), Orano NCS (Auftragnehmer für den Transport) sowie zahlreiche kleinere Auftragnehmer, die ebenfalls eine entscheidende Rolle spielten.

Beim Rückbau von Kernkraftanlagen ist die schnellste und bevorzugte Methode, Komponenten im Ganzen zu entfernen. Wenn eine Zerlegung vor Ort vermieden wird, lässt sich der Zeitplan erheblich verkürzen und beschleunigen.

Mammoet hat bewiesen, dass sein DHS-500 optimal dafür ausgelegt ist, Rundlaufkrane beim Handling schwerer Dampferzeuger der neueren Generation zu unterstützen. Diese verbesserte Version wird künftig eingesetzt werden, um noch mehr Großkomponenten sicher und effizient zu demontieren.