Die global agierende Siemens AG ist auch im Bereich des 3D-Drucks aktiv. Nun hat sie mit diesem Verfahren ein Ersatzteil hergestellt, welches in einem Atomkraftwerk installiert wurde.

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Dies stellt durchaus einen bedeutenden Durchbruch dieser Technologie dar, wird doch in der Kernenergie ein besonders hohes Vertrauen benötigt. Die hier eingesetzten Teile müssen extrem hohe Sicherheitsstandards erfüllen und sehr zuverlässig sein.

Im slowenischen Kernkraftwerk Krško musste einer von Siemens veröffentlichten Pressemitteilung zufolge ein 10,8 Zentimeter Durchmesser großes Laufrad, das zu einer Brandschutzpumpe gehörte, ausgetauscht werden. Dieses Laufrad befindet sich in einer Wasserpumpe, die entsprechenden Druck für das Brandschutzsystem aufbaut.

Kernkraftwerk
Das Kernkraftwerk im slowenischen Krško gehört zu den sichersten Anlagen Europas. (Bild: © siemens.com)

Die Brandschutzanlage ist seit 1981 in Betrieb. Das Unternehmen, welches die Pumpe herstellte, existiert nicht mehr. Mit Hilfe der 3D-Druck-Technologie konnte eine virtuelle Replik des Teils angefertigt werden. In der Siemens-Additivfertigung im schwedischen Finspang wurde dann das neue Laufrad mit einem 3D-Drucker angefertigt. Dieses Additiv-Fertigungsprojekt wurde im Übrigen nach dem slawischen Gott des Blitzes „Perun“ benannt.

Die erneute Herstellung des sonst veralteten Teils stellt eine vielversprechende Entwicklung nicht nur für die Atomindustrie, sondern auch für ältere Anlagen in anderen Bereichen dar. Das Verfahren wird im Übrigen als Reverse Engineering bezeichnet. Es kann dann verwendet werden, wenn Original Ersatzteile nur noch schwer zu bekommen sind oder gar nicht mehr angeboten werden. Dadurch kann die Anlage ihre volle Lebenserwartung erreichen. Im Falle des Atomkraftwerks Krško wurde die ursprünglich geplante Nutzungsdauer sogar schon überschritten.

Original, Prototyp und Ersatzteil.
Dieses Foto zeigt v.l.n.r. das Originalteil, den 3D-gedruckten Prototypen und das mittels 3D-Druck hergestellte Ersatzteil. (Bild: © siemens.com)

Die Nutzung der Kernenergie ist mit enormen Risiken behaftet und führt deshalb zu äußerst strengen Anforderungen an Sicherheit und Qualität. Im Ranking der „European Nuclear Safety Regulators Group“ wurde das slowenische Atomkraftwerk Krško als eines der sichersten Europas eingestuft. Das 3D-gedruckte Teil wurde deshalb umfangreichen Tests unterzogen, die mehrere Monate in Anspruch nahmen. Zugleich erfolgte auch ein CT-Scan des Teils.

„Diese Errungenschaft im Kernkraftwerk Krško ist ein weiteres Beispiel dafür, wie die digitale Transformation und die datengetriebenen Fähigkeiten die Energiewirtschaft in einer Weise beeinflussen, die wirklich wichtig ist“, äußerte Tim Holt, Vorstandsvorsitzender der Siemens Power Generation Services Division.

Zugleich hebt Holt neben der verbesserten Qualität der Teile auch die niedrigeren Produktionszeiten als weiteren großen Vorteil des 3D-Drucks für die Industrie hervor.

Das Kernkraftwerk beliefert über ein Viertel des slowenischen und 15 Prozent des kroatischen Strombedarfs und wurde gemeinsam mit Siemens über einen Zeitraum von mehr als einem Jahrzehnt überholt. Siemens war dabei in der Regel für die nicht-nukleare Seite zuständig und hat Modifikationen für die Turbinen- und Generatorenausrüstung sowie Servicedienstleistungen bereitgestellt. Die Erforschung des 3D-Drucks für diesen Einsatzbereich ist weiter im vollen Gange und sehr vielversprechend.

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