Stilllegung und Rückbau von Radionuklidlaboratorien des Forschungszentrums Jülich

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1 Stilllegung und Rückbau von Radionuklidlaboratorien des Forschungszentrums Jülich Rudolf Printz, Burkhard Stahn Forschungszentrum Jülich GmbH 3. Berliner Laborrunde, MDC.c, Campus Berlin-Buch 03. Mai 2007, Vortrag Nr. 7, Uhr 1

2 Inhaltsübersicht 1. Forschungszentrum Jülich (Kennzahlen) 2. Nukleare Altlasten 3. Radinuklidlaboratorien Bedarfsanpassung Rückbau ISR-Laboratorium Entsorgung 4. Zusammenfassung 2

3 Forschung und Entwicklung auf 2,2 Quadratkilometern 3

4 Forschungszentrum Jülich auf einen Blick Gesellschaft Gründung: Dezember 1956 Fläche: 2,2 km 2 Gesellschaftsform: GmbH Gesellschafter Bundesrepublik Deutschland (90 %) Nordrhein-Westfalen (10 %) DÜSSELDORF KÖLN AACHEN BONN Organe Gesellschafterversammlung Vorstand Aufsichtsrat Wissenschaftlich-Technischer Rat 4

5 Forschungszentrum Jülich auf einen Blick Budget: Mitarbeiter: 360 Millionen Euro (inkl. Sonderaufgaben) (davon 55 Mio EURO Drittmittel) ca MA, davon etwa Wissenschaftler 350 Doktoranden 150 Diplomanden 370 Auszubildende Gastwissenschaftler jährlich über 700 aus mehr als 50 Ländern 5

6 Forschungszentrum Jülich auf einen Blick Patente ca (ca. 100/Jahr) Lizenzeinnahmen ca. 3 Mio. /Jahr Veröffentlichungen Vorträge Dissertationen > 1.000/Jahr > 2.500/Jahr > 100/Jahr 6

7 Ursprüngliche Forschungsaufgaben Isotopentrennung und Isotopenanwendung (Medizin, Biologie, Landwirtschaft und Industrie) Radiochemie Entwicklung von Reaktorwerkstoffen und Reaktoren Brennstoffgewinnung aus Brutprozessen Kernverschmelzung Plutonium-Bearbeitung und Entwicklung nuklearer Flugzeugtriebwerke 7

8 Entwicklung der Forschungsschwerpunkte Materie Energie nuklear Energie nicht nuklear Information Leben Erde und Umwelt

9 Übersicht nukleare Altlastenprojekte Abfallbehandlung Übernahme AVR-Altabfälle Konditionierung mittelradioaktiver Abfälle Umkonditionierung Altgebinde Konditionierung alte Rohabfälle und Zwischenprodukte Stilllegung und Rückbau Forschungsreaktoren FRJ-1 + FRJ-2 Große Heiße Zellen (GHZ) Radionuklidlaboratorien/Kontrollbereiche 9

10 Kontrollbereiche Kontrollbereich IBT IBI ICG IV IWV 2 ICG III ICG III ICG 2 2 IME, KME, ASS ISR INC ISR IKP, COSY BD-Z(GHZ) ZAT ZCH IFF ZFR IWV 1 BD-Z(BZL) ISG1/2 ZFR ZAT AVR ZEL ISG3/4 IPP 3 BD-D 1 Zeichenerklärung: 10

11 Nukleare Planung Aufgaben Planung nuklearer Anlagen und Einrichtungen Stilllegung und Rückbau nuklearer Anlagen und Einrichtungen BZL (HML) MERLIN 11

12 Übersicht Rückbau Radionuklidlaboratorien Kontrollbereiche (ohne Reaktoren): Anzahl (Basis: 2000): 27 Gesamtfläche: ca m² Rückbaustatus 2006: ca. 25% dekontaminiert und freigemessen Auffanganlagen: Anzahl (Basis: 2000): 150 Behälter Kapazität: ca m³ Rückbaustatus 2006: 28 Behälter (ca. 150 m³) zurückgebaut 12

13 Rückbau am Beispiel Radionuklidlaborgebäude ISR 13

14 Kenndaten Radionuklidlaboratorium ISR Inbetriebsetzung (Genehmigung gemäß 9 AtG) 1972 Anzahl Geschosse 4 Hauptabmessungen (L x B x H) 60 m x 15 m x 16 m Nutzflächen Laborbereich m² Technik-, Nebenräume und Kernbrennstofflager m² Infrastruktureinrichtungen Raumluftanlage m³/h Auffanganlage für radioaktive Abwässer (6 Behälter) 74 m³ Radionuklidabzüge 34 Stück Handschuhboxen 8 Stück Hauptleitnuklide Kontamination Co-60, Kr-85, Sr-90, Tc-99, Cs-137, 14

15 Labornutzung Durchführung F&E-Arbeiten: Thorium-Uran-Brennstoffkreislauf Chemie + Verfahrenstechnik zur Wiederaufarbeitung thoriumhaltiger Kernbrennstoffe Refabrikation neuer HTR-Kernbrennstoffe aus rezykliertem Uran und Thorium Behandlung und Endlagerung radioaktiver Abfälle Entwicklung Trennverfahren Abtrennung Aktiniden und Spaltprodukten aus simulierten Abfalllösungen Analytische Verfahren wie Chromatographie, HPLC, Solventextraktionsverfahren Hauptleitnuklide Kontamination Co-60, Kr-85, Sr-90, Tc-99, Cs-137, 15

16 Vorgaben und Besonderheiten Rückbau Eingeschränkter Laborbetrieb auch während des Rückbaus gewährleisten Radioaktive Substanzen (Proben) und Quellen vorhanden (Auslagerung und Entsorgung erforderlich) Radioaktiv kontaminierte Räume und Einrichtungen, z. T. Alpha-Kontaminationen, u. a. Am-241 Hauptleitnuklide Kontamination Co-60, Sr-90, Cs-137 und Am-241; Aktiniden: Verschiedene Th-, U-, Np-, Pu-, Am-, Cm-Isotope Zerlegearbeiten vor Ort auf ein sinnvolles Minimum begrenzen 16

17 Ablaufschema nuklearer Rückbau genehmigungspflichtig Planung!Konzeptplanung!Genehmigungsantrag!Ausführungsplanung Projektstart Stilllegungs - und Rückbaubeschluss Bestandsanalysen!Raumbuch!Massenermittlung!radiologischer Ausgangszustand genehmigungsfrei 17

18 Ablaufschema nuklearer Rückbau Genehmigungsfreie Tätigkeiten Entfernen der radioaktiven Proben/Substanzen Vordekontamination!leicht zug ängliche Flächen und Bereiche Ausr äumen 44 StrlSchV!lose Gegenst ände!bewegliches Mobiliar Dekontamination!Abfall - und Reststoff - behandlung!freimessung!abfallkonditionierung Freigabe und konvent. Entsorgung Abgabe an Institute/Dritte Herausgabe aus Kontrollbereich Radioaktiver Abfall 18

19 Ausräumen Laborräume Herausgabe gemäß 44 StrlSchV (Nicht genehmigungspflichtige Arbeiten) Ausgangszustand (links) und Zustand nach dem Ausräumen aller beweglichen Einrichtungsgegenstände (rechts) 19

20 Ablaufschema nuklearer Rückbau genehmigungspflichtig Planung!Konzeptplanung!Genehmigungsantrag!Ausführungsplanung Projektstart Stilllegungs - und Rückbaubeschluss Bestandsanalysen!Raumbuch!Massenermittlung!radiologischer Ausgangszustand genehmigungsfrei Entfernen der radioaktiven Proben/Substanzen Vordekontamination!leicht zug ängliche Flächen und Bereiche Ausr äumen 44 StrlSchV!lose Gegenst ände!bewegliches Mobiliar Dekontamination!Abfall - und Reststoff - behandlung!freimessung!abfallkonditionierung Freigabe und konvent. Entsorgung Abgabe an Institute/Dritte Herausgabe aus Kontrollbereich Radioaktiver Abfall 20

21 Ablaufschema nuklearer Rückbau Genehmigungsbedürftige Tätigkeiten Atomrechtlicher Genehmigungsantrag Genehmigungs - behö rde Rückbau/Demontage Atomrechtliche Stilllegungsgenehmigung AtG, StrlSch!Radionoklidabz üge!gloveboxen!labortische!zwischendecken!swa- und Elektroinstallation!Fußböden!Lüftungskan äle Zwischen - dekontamination!boden!wände!decken!durchbr üche Geb äudefreimessung 29 StrlSchV Boden, W ände und Decken Freigabe und Entlassung Gelt.B AtG 21

22 Ablaufschema nuklearer Rückbau Atomrechtlicher Genehmigungsantrag Genehmigungs - beh örde genehmigungspflichtig Planung!Konzeptplanung!Genehmigungsantrag!Ausführungsplanung Atomrechtliche Stilllegungsgenehmigung Rückbau/Demontage AtG, StrlSch!Radionoklidabz ü ge!gloveboxen!labortische!zwischendecken!swa - und Elektroinstallation!Fu ßbö den!lüftungskan ä le Zwischen - dekontamination!boden!wä nde!decken!durchbr ü che Geb äude - freimessung 29 StrlSchV Boden, W ände und Decken Freigabe und Entlassung Gelt.B AtG Projektstart Stilllegungs - und Rückbaubeschluss Bestandsanalysen!Raumbuch!Massenermittlung!radiologischer Ausgangszustand genehmigungsfrei Entfernen der radioaktiven Proben/Substanzen Vordekontamination!leicht zug ängliche Flächen und Bereiche Ausr äumen 44 StrlSchV!lose Gegenst ände!bewegliches Mobiliar Dekontamination!Abfall - und Reststoff - behandlung!freimessung!abfallkonditionierung Freigabe und konvent. Entsorgung Abgabe an Institute/Dritte Herausgabe aus Kontrollbereich Radioaktiver Abfall 22

23 Arbeitssituationen Demontagearbeiten generell unter Schutzkleidung mit und ohne Atemschutz, bei Vorliegen von Alpha-Kontaminationen, Arbeiten nur im Pedi-Anzug mit Fremdluft. 23

24 Rückbauschritte Radionuklidabzug Einsatzvorbereitung Verpackt zum Rückbau Abtransport Radionuklidabzug Messraster für Freimessung 24

25 Technikimpressionen Wichtige Infrastruktureinrichtungen während des Rückbau 25

26 Entsorgung: Die Abteilung Dekontamination 26

27 Entsorgungseinrichtungen REBEKA und Geräteentstrahlung Aufgaben: Zerlegung großer Ausbauteile (Vorbereitung zum Freimessen, Einschmelzen oder HD-Verpressen) Dekontamination kontaminierter Materialien (Vorbereitung zum Freimessen bzw. Einschmelzen bzw. zur Wiederverwertung) Hochdruckverpressung radioaktiver Abfälle (Volumenreduktion, Verbesserung Endlagerfähigkeit) Trocknung von Preßlingen (Verbesserung Zwischen- und Endlagerfähigkeit) 27

28 REBEKA 28

29 Transport und Weiterbehandlung Interner Transport Thermische Zerlegung Dekontamination 29

30 Vorbereitung Gebäudefreimessung Vorbereitungsmaßnahmen Demontage aller Installationen inkl. Bodenbeläge und abgehängte Decken Vordekontamination Probenahme Boden-, Wand- und Deckenflächen (Wisch-, Kratz- und Bohrproben) Alpha- und Beta-/Gamma-spektrometrische Analysen Ausbohren aller Öffnungen, Durchführungen, Dübelbohrungen (bisher etwa Dübelbohrungen auf zwei Etagen ausgebohrt) Festlegen und Anzeichnen der Messpositionen 30

31 Gebäudefreimessung Freimessung der Gebäudestruktur mittels Oberflächendirektmessung* Rasterung: 1 m x 1 m Messpunkte: Decken 1 MP/ 10 m 2 Wände 1 MP/ m 2 Böden 5 MP/ m 2 Nuklidvektor: Am-241 (57 % Anteil), Co-60 (43 % Anteil) *) DIN Meßraster Messen Großflächenproportionalzählrohr und für Dokumentieren die Freimessung 31

32 Radioaktive Abfall-/Reststoffmengen Metalle 52 Mg Blei 4 Mg Stahlguss 4 Mg Stahl 44 Mg Isoliermaterialien 14 Mg Mineralfaserplatten 6 Mg Gipsplatten 2 Mg Sonstiges, u.a. Steinwolle etc. 6 Mg Brennbare Materialien 15 Mg Holz 3 Mg Kunststoff, brennbar (u.a. PE) 5 Mg Kunststoff, schwer entflammbar (u.a. PPS) 7 Mg Sonstiges 40 Mg Nuklidabzüge/Gloveboxen (42 Stück) 23 Mg Bauschutt 7 Mg Elektroschrott 10 Mg Radioaktiver Abfallfallstrom zur Dekontamination: 121 Mg 32

33 Zusammenfassung Abwicklungsdauer 24 Monate Rückbaubeginn Januar 2006 Abschluss (Entlassung AtG) Dezember 2007 Personaleinsatz Bisheriger Personalbedarf (im Mittel 6 Mann/Monat) Verbleibender Personalbedarf (im Mittel 4 Mann/Monat) 140 MM 108 MM 32 MM Kosten Personal (intern/extern) Investitionen (u.a. Probenmessplatz, Kontamate, Container, Einhausungen, Werkzeuge, Bühnen) Entsorgung 121 Mg (Abfall-/Reststoffbehandlung, Lagerung etc.) offen 33

34 Nuklear-Service im Dienste von Forschung, Wissenschaft und Industrie 34