Robotik : Diese Roboter zerlegen Atommüll

In einer britischen Nuklearanlage findet derzeit eine großangelegte Aufräumaktion statt, die deren Dekontaminierung und Stilllegung umfasst. Als Teil dieses Vorhabens soll 2018 in einer der wichtigsten Altanlagen des Komplexes eine neue Anlage in Betrieb genommen werden.

Der Atommüll, der aus dem Lagersiloprogramm verwertet wurde, wird dort behandelt, immobilisiert und für Langzeitlagerung vorbereitet. Um die menschlichen Arbeitskräfte vor der schädlichen Strahlung zu schützen, wird der kontaminierte Atommüll von Robotern gehandhabt – teils automatisiert, teils ferngesteuert durch einen Bediener.

Sobald die Anlage den Betrieb aufnimmt, müssen die Roboter Atommüll, der aus Abklingbecken und Silos der Anlage verwertet wird, verarbeiten und für die Langzeitlagerung vorbereiten. Dies umfasst verschieden große Metallfässer und Behälter sowie Anlagenausrüstung, Graphitblöcke, Restschlamm oder spezielle Abfälle wie Zeolith-Behälter oder Tragkörbe mit Abläufen (Wet Way Baskets).

Die Roboter werden eingesetzt, um den Inhalt der großen Metallbehälter zu entleeren, die jahrelang am Standort gelagert wurden. Der Abfall wird aus einem Behälter aufgenommen und auf einem Sortiertisch aus Stahl platziert. Je nach Gegenstand wird dieser aufgebohrt, um die darin befindlichen Flüssigkeiten abzulassen, oder aufgeschnitten, um ihn zu zerkleinern, damit er sich leichter verpacken lässt.

Der Abfall wird dann in einem neuen Metallbehälter verkapselt und kann zu einer neuen Lagerstätte gebracht werden.

Wesentliche Anforderungen an die Roboter sind Schnelligkeit, Effizienz und die Möglichkeit, die Arbeiten aus der Ferne durchzuführen, damit die Arbeitskräfte zu keiner Zeit der Strahlung ausgesetzt werden.

KUKA hat dafür eine manuelle Steuerung mit Joysticks entwickelt, mit denen Bediener nicht automatisierte Aufgaben ausführen können. Beispielsweise Müll von einem Tisch aufnehmen, Abfälle bewegen (darunter schwere und sperrige Gegenstände bis zu einem Gewicht von 350 kg), sie zerkleinern und allgemeine Aufräumarbeiten durchführen.

Die in der Nuklearanlage verwendeten Roboter sind Modelle KR 500, die sonst in Gießereien eingesetzt werden. Für die Stilllegung der Nuklearanlage wurden sie aufgrund ihrer hohen Traglast von bis zu 500 kg bei gleichzeitig geringem Gewicht von unter drei Tonnen ausgewählt. Zudem können sie per Teleoperation und im Programm-Modus betrieben werden. Darüber hinaus erreichen die Roboter eine Wiederholgenauigkeit von 0,08 mm.

Als Hauptwerkzeug zum Zerkleinern der meisten verschiedenen Abfallarten wird künftig eine hydraulische Schere verwendet. KUKA hat allerdings zusätzlich eine Reihe von Werkzeugen entwickelt, die auf handelsüblicher Ausrüstung basieren und speziell zur Verwendung mit den Robotern angepasst wurden.

Diese umfassen hydraulische Greifer und Universalgreiferbacken sowie Werkzeuge zum Bohren, Entfernen von Schrauben, Pumpen, Sprühen sowie für die allgemeine Abfallverwertung und -handhabung.