Wie die Stilllegung eines Kernkraftwerks dank Reality Capture sicherer wird

eSite wurde 2019 als Dienstleistungseinheit von Fortum gegründet und bietet industrielle Virtual-Reality-Lösungen an für komplexe Umgebungen wie Anlagen, Fabriken oder Baustellen. So setzte Fortum Nuclear Services beispielsweise beim ersten nuklearen Stilllegungsprojekt in Finnland - der Stilllegung des Forschungsreaktors FiR 1 - auf die Kompetenz von eSite. Sicherheit im Umgang mit Kernkraft ist ein wichtiges Thema in Finnland, weswegen dort seit über 40 Jahren Maßnahmen für die Steigerung der nuklearen Sicherheit getroffen werden.

Anhand von Scandaten von Bereichen, die als nächstes sillgelegt werden sollen, kann ein 3D-Punktwolkenmodell erstellt und so für mehr Sicherheit gesorgt werden. Die Zeit für Stilllegungsarbeiten vor Ort muss so gering wie möglich gehalten werden, um die Gefahr durch Strahlenexposition zu minimieren. Die Arbeitsabläufe selbst müssen dabei effizient und korrekt ausgeführt werden - etwas, das dank Reality Capture und VR vorher virtuell geübt werden kann, so Miko Olkkonen, Leiter von eSite.

„Wenn ein Raum oder ein Bereich innerhalb eines Kernkraftwerkes stillgelegt werden soll, muss man dafür vor Ort einige Rohre durchtrennen, in denen früher radioaktives Wasser transportiert wurde, und dabei muss man wirklich vorsichtig sein. Bei solchen Arbeiten kommt es vor allem auf Schnelligkeit, Sicherheit und eine möglichst geringe Strahlenbelastung an.“

Bei der virtuellen Planung der Arbeitsabläufe ist es möglich, diese so zu präzisieren, dass Arbeiten vor Ort schnell und effizient durchgeführt und Strahlungs-Hotspots vermieden werden können. Jede Arbeit, die im kontrollierten Bereich der Anlage ausgeführt wird, birgt ein Expositionsrisiko, das gemäß dem ALARA-Prinzip so gering wie möglich gehalten werden soll. In Kombination mit anderen Sensoren, die ebenfalls Strahlung messen können, kann ein Overlay von Strahlungs-Hotspots auf dem Display angezeigt werden - und so dabei helfen, Risikobereiche im Voraus zu erkennen.

„Wir können den Scan am Morgen machen, die Daten nachmittags bearbeiten und in eine Virtual-Reality-Brille hochladen. Damit kann dann unser Mitarbeiter vor Ort seine Arbeit, z. B. einen Schnitt an einem Rohr, der später innerhalb von 15 Minuten durchgeführt werden soll, erst einmal virtuell üben. In der virtuellen Realität kann geübt werden, wo man langgeht, was zu tun ist, wo die Ausrüstung abgelegt werden kann. Man kann üben, wie man schneller und mit weniger Schritten vorankommt und dabei Strahlungs-Hotspots vermeidet. Natürlich ändert sich die Umgebung während der Stilllegung, und der Vorteil ist, dass man die ursprüngliche Reality-Aufnahme verwerfen kann und das nächste Mal, wenn man an dieser Stelle arbeiten muss, eine neue Reality-Aufnahme von diesem Moment macht“, so Olkkonen.

In den finnischen Kernkraftwerken, in denen Fortum Nuclear Services und eSite arbeiten, gibt es radioaktive Bereiche und Räume, die nur für wenige Tage im Jahr während des jährlichen Stillstands des Kernkraftwerks für Menschen zugänglich sind. Während dieser wenigen Tage werden Hunderte von Wartungsaufgaben mit einem minutengenauen Zeitplan durchgeführt.

Die gängige Methode des letzten Jahrzehnts bestand darin, in solchen Bereichen mit stationären Laserscannern zu arbeiten. Anhand dieser Daten konnten Aufgaben für die kommende Wartungsphase geplant werden, auch wenn die betreffenden Bereiche während des regulären Kraftwerkbetriebs nicht bereten werden konnten.