PolySafe

Kabelalterung || Zerstörungsfreie Charakterisierung || Sicherheit kerntechnischer Anlagen || Langzeitbetrieb || Prüfverfahren || Polymere ||

PolySafe

© Projektlogo erstellt durch Fraunhofer IZFP

PolySafe ist der Kurztitel des Projekts »Zerstörungsfreie Charakterisierung und Überwachung von Alterungsphänomenen in Kabelisolationen im Kontext der Reaktorsicherheit«.

Vor dem Hintergrund einer Laufzeitverlängerung europäischer Kernkraftwerke (KKW) ist es auch für Deutschland wichtig, den Zustand der kerntechnischen Anlagen in den Nachbarländern beurteilen und das Werkstoffverhalten einschätzen zu können. Dies betrifft nicht nur Komponenten wie Reaktordruckbehälter und Rohrleitungen, sondern auch die ca. 25.000 Kabel mit einer Gesamtlänge von ca. 1.500 km, die in einem typischen KKW verbaut sind – dies reicht von einfacher Beleuchtungsinstallation bis hin zu Motor-, Sensor- und Datenleitungen, von denen viele für den sicheren Betrieb ausschlaggebende Bedeutung haben. Abhängig vom Einsatzort sind die Kabel im Normalbetrieb Lasten wie erhöhter Temperatur, Strahlung, Druck oder Vibrationen ausgesetzt. In Stör- und Unfallszenarien werden die nominellen Lasten durchaus punktuell überschritten – dennoch ist stets eine zuverlässige Funktion trotz möglicherweise erhöhter Belastung gefordert. Aufgrund der Betriebsbedingungen ist das Alterungsverhalten der Kabelisolation von hohem Interesse, wobei sowohl der unmittelbar der Umgebungsatmosphäre ausgesetzte äußere Mantel als auch die Isolation der einzelnen Adern betroffen sind. Da eine zerstörende Überprüfung im Betrieb nicht möglich ist, besteht somit ein Bedarf an zerstörungsfreien Verfahren zur Bestimmung des Alterungszustands sicherheitsrelevanter Kabel kerntechnischer Anlagen.

Das Gesamtziel des durch das BMWi geförderten Projekts PolySafe ist die Entwicklung eines derartigen zerstörungsfreien Verfahrens zur Charakterisierung und Überwachung des Alterungszustands der Isolationsmaterialien. Bewusst werden im Projekt Isolationsmaterialien (CSPE, EPR) adressiert, die in Kabeln älterer Anlagen eingesetzt wurden und bald die Grenze ihrer Auslegungslebensdauer überschreiten.

Im Rahmen des Projekts werden Ultraschall- und Terahertz-Verfahren eingesetzt, um ein Verständnis der Auswirkung alterungsbedingter Materialveränderungen auf die akusto-elastischen und dielektrischen Eigenschaften zu erhalten. Basierend auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen wird ein Verfahrensansatz zur zerstörungsfreien Charakterisierung alterungsbedingter Materialveränderungen ausgewählt, für den Laboreinsatz entwickelt und an künstlich gealtertem Kabel validiert.

Das Projekt PolySafe wird gemeinsam mit der Materialprüfungsanstalt (MPA) Stuttgart bearbeitet.

PolySafe Eckdaten

Verbundvorhaben
Koordination durch Fraunhofer IZFP
Fördergeber: BMWi (GRS)
Laufzeit: 08/2018 bis 12/2020
Gesamtfördersumme: ca. 950 000 €