- Hyundai Engineering & Construction gräbt vollmaßstäblichen Nuklearabfall-Endlagerschacht aus und testet zugehörige Ausrüstung.
- Der faltbare Schneidkopf der Ausrüstung erfüllt die Bauanforderungen für Ablagerungsschächte.
- Künstliche Intelligenz und LiDAR-Technologie werden für die Analyse von Ausgrabungsdaten und Qualitätsprüfung eingesetzt.
- Die Lagerstätten für abgebrannte Brennelemente in südkoreanischen Kernkraftwerken sind nahezu voll, was eine Beschleunigung der Endlagerungstechnologie erfordert.
Das südkoreanische Unternehmen Hyundai Engineering & Construction hat in Felsgestein einen vollmaßstäblichen Schacht für die Endlagerung abgebrannter Brennelemente ausgehoben und eine für mehrfaches Ausheben konzipierte Ausrüstung getestet. Diese Demonstrationsaktivität fand im unterirdischen Forschungstunnel des firmeneigenen Forschungsgeländes statt und ist Teil eines von der Korea Radioactive Waste Agency (KORAD) geförderten Projekts. Hyundai Engineering & Construction nutzte Echtzeit-KI-Analysen zur Steuerung des Aushubs und setzte LiDAR (Light Detection and Ranging) zur Inspektion der fertigen Bohrungen ein.
Diese Arbeit unterstützt die Entwicklung von Bautechnologien für unterirdische Endlageranlagen, da die bestehenden Lagerstätten in südkoreanischen Kernkraftwerken ihre Kapazitätsgrenzen erreicht haben.
Ausrüstungsdesign und -funktionen
Der Schneidkopf der Ausrüstung hat einen Durchmesser von etwa 5,7 Fuß (ca. 1,73 Meter) und eine Länge von 18,7 Fuß (ca. 5,7 Meter). Hyundai Engineering & Construction entwickelte diese Ausrüstung, um die Spezifikationen und Bauanforderungen für Ablagerungsschächte des koreanischen fortschrittlichen Endlagersystems (KORADIS) zu erfüllen. Dieses System wurde speziell für Südkoreas geologische Umgebung und technische Anforderungen konzipiert; Ablagerungsschächte sind Teil der Infrastruktur, die für die unterirdische Einlagerung abgebrannter Brennelemente erforderlich ist. Ein Kernmerkmal der Ausrüstung ist ihr faltbarer Schneidkopf. Nach Abschluss des Aushubs klappt die Schneideinheit nach innen, was einen sicheren Rückzug und erneuten Einsatz der Maschine ermöglicht.
Damit wird der Bedarf gedeckt, in einer Endlageranlage wiederholt mehrere Ablagerungsschächte auszuheben.
„Dieser Erfolg ist besonders bedeutsam, weil Hyundai Engineering & Construction der erste koreanische Baukonzern ist, der eine spezielle Ausrüstung für den Aushub von Ablagerungsschächten entwickelt und deren Leistungsfähigkeit und Bauausführbarkeit durch tatsächlichen Felsaushub nachgewiesen hat“, erklärte ein Beamter des HMG Construction Technology Research Institute.
Während der Demonstration analysierte KI die Aushubdaten in Echtzeit, um die Bodenbedingungen zu bewerten. Diese Erkenntnisse unterstützten die Anpassung des Aushubs basierend auf Felsbewertung und Maschinenleistung. Nach Abschluss des Aushubs half die auf LiDAR basierende digitale Kartierung bei der Verifizierung der Bauqualität und der Beurteilung der Eignung des Ablagerungsschachts. Hyundai Engineering & Construction ist das einzige Bauunternehmen, das an dem von KORAD geführten Projekt teilnimmt. Seine Arbeit wird über das HMG Construction Technology Research Institute abgewickelt, das die integrierte Forschungs- und Entwicklungseinrichtung von Hyundai Engineering & Construction und Hyundai Engineering ist.
Erweiterte Forschung und Technologien
Die Forschung beschränkt sich nicht auf Aushubmaschinen; das Unternehmen entwickelt auch Beton- und Injektionsmaterialien, die darauf abzielen, die langfristige Leistung technischer Barrieren zu erhalten und den Grundwasserzutritt zu kontrollieren. Zudem treibt es ein für Südkoreas Geologie geeignetes Gesteinsklassifikationssystem sowie digitale Technologien für Gesteinsbewertung und -überwachung voran.
Südkoreas abgebrannte Brennelemente werden derzeit noch an den Standorten der einzelnen Kernkraftwerke gelagert, da eine zentrale Zwischenlagerstätte noch nicht errichtet ist. Viele der Standortlager sind nahezu voll. Laut dem vorliegenden Bericht setzt eine im Februar 2025 verabschiedete Gesetzgebung einen Zeitplan für eine Zwischenlagerstätte bis 2050 und für eine Endlagerstätte bis 2060. Tiefe geologische Lagerstätten nutzen konstruierte unterirdische Gewölbe und Tunnel, um hochradioaktive Abfälle im Felsgestein zu isolieren und so die Oberflächenumwelt zu schützen.
„Indem wir unsere Kernkompetenzen über den gesamten Lebenszyklus der Kernenergie stärken – vom Bau und Rückbau von Kernkraftwerken bis zur Entsorgung abgebrannter Brennelemente – werden wir die Position von Hyundai Engineering & Construction als Gamechanger in der globalen Nuklearindustrie weiter festigen“, sagte ein Beamter. Diese Demonstration markiert einen wichtigen Schritt hin zur Entwicklung der Bautechnologien, die für eine permanente Endlageranlage für abgebrannte Brennelemente in Südkorea erforderlich sind.
Durchbrüche und Herausforderungen bei der Nuklearabfall-Endlagerungstechnologie
Die Fortschritte von Hyundai Engineering & Construction in der Nuklearabfall-Endlagerungstechnologie zeigen den dringenden Bedarf, das Lagerungsproblem abgebrannter Brennelemente in südkoreanischen Kernkraftwerken zu lösen. Da die bestehenden Lagerstätten ihre Kapazitätsgrenzen erreichen, wird die Entwicklung effektiver unterirdischer Endlagerungstechnologien entscheidend. Diese Demonstration präsentiert nicht nur fortschrittliche Aushubausrüstung und -techniken, sondern unterstreicht auch den Einsatz künstlicher Intelligenz bei der Echtzeit-Datenanalyse und eröffnet neue Möglichkeiten für das künftige Nuklearabfallmanagement. Mit dem Voranschreiten der entsprechenden Gesetzgebung werden Südkoreas technologische Innovationen im Nuklearsektor dazu beitragen, seine Wettbewerbsfähigkeit auf dem Weltmarkt zu stärken.