(RecTecKA) - Recycling von Technologiemetallen aus dem Rückbau kerntechnischer Anlagen unter Berücksichtigung strahlenschutzrechtlicher Vorgaben

Abstract

Am Standort Philippsburg mit den beiden Kernkraftwerken Philippsburg Block 1 und Block 2 werden derzeit Stilllegungs- sowie Rückbautätigkeiten intensiv vorbereitet oder sind bereits im Gange. An diesem Standort wird ein angewandtes Forschungsprojekt durchgeführt, das die Erhebung von Recyclingpotentialen von Technologiemetallen und die Verbesserung der Recyclingpraxis dieser Metalle und Legierungen unter Berücksichtigung der strahlenschutzrechtlichen Freigabe zum Ziel hat. Hauptaugenmerk ist dabei zunächst die Identifikation bzw. die Vorauswahl besonders interessanter Anlagenteile und Komponenten, die im Verlauf des Forschungsvorhabens näher untersucht werden sollen. Von Interesse sind gemäß den förderpolitischen Zielen des BMBF zum Recycling von wertvollen Metallen hierbei Anlagenteile, in denen aggressive Medien verwendet werden, hohe Drücke und Temperaturen herrschen sowie Mess- und Regelstrecken, Stromleitungen und Komponenten zur Stromumwandlung. Zur Datenerhebung werden Interviews auf der technischen Bearbeitungsebene des Kernkraftwerksbetreibers durchgeführt. Es soll im Weiteren davon ausgegangen werden, dass das zukünftige industrielle Recyclingverfahren im Anschluss an das behördliche Freigabeverfahren nach Strahlenschutzverordnung angeschlossen wird. Die Aufteilung in Bereiche im strahlenschutzrechtlichen Kontext ist aber aus diesen beiden Modellanlagen generalisierbar, was nicht zuletzt das Upscaling der Projektergebnisse ermöglicht. Es folgen im weiteren Projektablauf die Erhebung der stofflichen Zusammensetzung und eine Erhebung des Inventars an wertvollen Technologiemetallen wie z.B. Kobalt, Zinn, Silber, Palladium, Gold und Rhodium. Es werden umfassende Demontagestudien und Untersuchungen zur mechanischen Aufbereitung von strahlenschutzrechtlich freigegebenen Komponenten durchgeführt, die eine technologische Weiterentwicklung der bestehenden Recyclingpraxis darstellt. Ein wichtiges Projektergebnis wird die Zusammenstellung der Verwertungswege der Materialgruppen sein, die relevante Speziallegierungen und Technologiemetalle enthalten. Dazu gehören die Bestimmung realistischer End-of-Life Recyclingpotenziale und eine Einteilung in verwertbare Materialgruppen. Dieses Ergebnis stellt einen Fortschritt des Standes der Wissenschaft dar, da solche Untersuchungen bislang nicht stattgefunden haben. In enger Abstimmung mit allen beteiligten Partnern wird für alle betrachteten Anlagenteile eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung, die Kosten und Erlöse gegenüberstellt, durchgeführt. Zur Akzeptanz der Projektergebnisse werden zusätzliche radiologische Betrachtungen im Zusammenhang mit der Freigabe durchgeführt. Nicht zuletzt die vollständige Ökobilanzierung rückt das Forschungsergebnis in einen ökologischen und gesellschaftlichen Gesamtkontext. Dies ist wesentlich, da abschließend eine Abschätzung des ökologischen und ökonomischen Potenzials der Verwertung von Technologiemetallen aus dem Rückbau von KKW in Deutschland vorgesehen ist. Datei-Upload durch TIB At the Philippsburg site with the two nuclear power plants Philippsburg Unit 1 and Unit 2, decommissioning and dismantling activities are currently being prepared intensively or are already in progress. At this site, an applied research project is being carried out with the aim of identifying recycling potentials of technology metals and improving the recycling practice of these metals and alloys, taking into account the release under radiation protection law. The main focus is on the identification and preselection of particularly interesting plant components, which will be investigated in the course of the research project. In accordance with the BMBF's funding policy objectives for the recycling of valuable metals, the following are of interest: plant components in which aggressive media are used, high pressures and temperatures prevail, measurement and control systems, power lines and components for power conversion. In order to collect data, interviews are conducted at the technical processing level of the nuclear power plant operator. Furthermore, it shall be assumed that the future industrial recycling process will be connected after the official release procedure according to the Radiation Protection Ordinance. However, the division into areas in the context of radiation protection law can be generalised from these two model plants, which not least makes it possible to scale up the project results. In the further course of the project, the material composition and inventory of valuable technology metals such as cobalt (e.g. in so-called superalloys) as well as tin, silver, palladium, gold and rhodium will be surveyed. Intensive dismantling studies are carried out, which represent a technological development of the existing recycling practice. An important result of the project will be the compilation of recycling routes of material groups containing relevant special alloys and technology metals. This includes the determination of realistic end-of-life recycling potentials and a classification into recyclable material groups. This result represents progress in the state of the art, as such investigations have not yet taken place. In close coordination with all partners involved, an economic feasibility study is carried out for all plant components under consideration, comparing costs and revenues. For the acceptance of the project results, additional radiological considerations are carried out in connection with the release. Last but not least, the complete life cycle assessment puts the research result into an ecological and social context. This is essential, as a final assessment of the ecological and economic potential of the recycling of technology metals from the decommissioning of nuclear power plants in Germany is planned.