Gereift für die Insel Ein besonderer Container Spreader mit speziellen Funktionalitäten
Auf der künstlichen Aare-Insel Beznau betreibt die Axpo Power AG (Axpo) im gleichnamigen Kernkraftwerk (KKW) den ältesten Druckwasserreaktor der Schweiz. Regelmäßige Revisionen, Instandhaltungs- und Erneuerungsarbeiten lassen das KKW im Kanton Aargau unweit der deutschen Grenze weiterhin sicher Strom produzieren. Im Zuge der jüngsten Erneuerungsarbeiten wurde das Lager von schwach und mittelstark radioaktiven Abfällen umgebaut, um den vorhandenen Platz besser nutzen zu können. Einer der Bestandteile des optimierten Lagers: ein KAUP Container Spreader 25T191KND8 mit automatischem Niveauausgleich und Dreheinrichtung.
Projekte im Umfeld von Kraftwerken – ganz gleich, ob Wasser, Gas oder Kernkraft – sind stets komplex. Denn zahlreiche Unterlagen, Berechnungen, Konstruktionen und Dokumentation müssen individuell erstellt, sowie branchentypische Richtlinien und Normen eingehalten werden. In diesem Projekt waren die Spezifikationen und Anforderungen des KKW Beznau und nicht des deutschen Kerntechnischen Ausschusses (KTA) maßgebend.
Hauptsächlicher Ansprechpartner für KAUP in diesem Projekt war die Bifag AG (Bifag). Das Unternehmen projektiert und montiert industrielle Krananlagen und Hebezeuge und ist im KKW Beznau für die Kran- und Hebetechnik verantwortlich. Es hat diesen Teil des Lagerumbaus koordiniert und zum ersten Mal mit KAUP zusammengearbeitet. Der Start war dabei überraschend. „Im Internet bin ich auf ein Bild mit einem 360° drehbaren Spreader gestoßen“, sagt Daniel Trachsel, Leiter Technik bei Bifag, und ergänzt: „dem bin ich gefolgt und so landete ich bei KAUP, zum guten Glück.“ Denn trotz fehlender physischer Treffen im Projektverlauf sind alle Beteiligten mit dem Ergebnis sehr zufrieden.
Aufgabe und Einsatzbereich
Für den Lagerumbau plante die Bifag eine bestehende Krananlage inklusive 20‘-Container Spreader mit einem zusätzlichen Spreader zu bestücken, um LC-Beton-Behälter in Sonderdimensionen mit bis zu 25 Tonnen schwach und mittelradioaktiven Abfällen zu bewegen. Die zu realisierende Handlingsaufgabe klingt zunächst gewöhnlich: Die Behälter werden außerhalb des Strahlenschutzbereichs aufgenommen, über eine bestehende Abschirmmauer gefahren und im strahlengeschützten Bereich abgesetzt. Doch in der Praxis war diese Aufgabe knifflig umzusetzen. „KAUP hat sich aber gleich nach der Anfrage im März 2022 kreativ und zielführend in die Entwicklungsarbeit gestürzt“, hebt der zuständige Axpo-Projektingenieur hervor und betont: „Dabei hatten sie noch nicht einmal den Auftrag.“
Der Container Spreader wird aus einem abgeschirmten Steuerstand gesteuert und muss einige Schlüsseleigenschaften erfüllen. So braucht er eine kompakte Bauhöhe, um die Abschirmmauer mit aufgenommenem Behälter überfahren zu können. Gleichzeitig soll die Konstruktion gewährleisten, dass auch die eine Etage tiefer eingelagerten Behälter greif- und handelbar sind. Außerdem bestimmen ein geringes Einfahrspiel sowie Abstände von 50 mm zu benachbarten Behältern beziehungsweise von 60 mm und 80 mm zu den Randpositionen die Einsatzbedingungen. Dazu gehören außerdem schwierig anzufahrende Endpositionen mit zwei Ecken. Deshalb soll der Spreader die Behälter auch um 90° horizontal wenden können. Nicht zuletzt muss das bestehende Verbindungskabel vom Kran zum Spreader genutzt werden, auch um die neuen Funktionen ansteuern zu können. „Das ist alles kein Standard und hat ein bisschen Kreativität in der Konstruktion gebraucht“, sagt Maximilian Noll, bei KAUP für die Entwicklung dieses Spreaders verantwortlich. Kreativität, die überzeugt hat. „Wir hatten immer ein gutes Gefühl“, sagt Daniel Trachsel, denn „KAUP war stets kompetent und brachte sich mit eigenen Ideen ein.“
Steuerung via Kamera und Laser
Seit Frühjahr 2024 wird der Kranspreader im KKW Beznau eingesetzt. Neben den bereits genannten Schlüsseleigenschaften realisierte KAUP weitere Features, teilweise zum ersten Mal. So wird der Spreader an den bestehenden Kran über eine 2-Punkt Aufhängung angebunden, um Pendeln oder Schieflage der Behälter zu verhindern, wenn diese nicht gleichmäßig beladen sind. „Eine ungewöhnliche Lösung“, wie der Axpo-Projektverantwortliche positiv heraushebt, denn „normal sind 1- oder 3-Punkt-Aufnahmen.“ Der ebenfalls verbaute und bei Bedarf zuschaltbare Niveauausgleich erhöht zusätzlich die Sicherheit, weil er die außermittige Lastaufnahme (0 - 7 %) bei unsymmetrisch beladenen Behältern kompensiert. Das ist besonders wichtig, schließlich können die Behälter übereinander gestapelt eine Höhe von neun Stockwerken erreichen.
Da der Bediener im Steuerstand naturgemäß nicht das komplette Lager überblicken kann, gibt es einige unterstützende Funktionalitäten. Kreuzlaser an der Unterseite des Spreaders visualisieren die Behälterkonturen am Boden und geben den Bedienern eine grobe Orientierung. Für die genaue Platzierung sorgen Messskalen und insgesamt acht Kameras. Geeignete Plätze für deren Installation zu finden, war herausfordernd. Schließlich mussten sie so positioniert werden, dass ein genauer Überblick in die Leitstelle übermittelt wird. Das ist insbesondere dann wichtig, wenn die Abschirmmauer passiert und die Abstellplätze angefahren werden.
Volle Zufriedenheit
Der Spreader soll, abhängig von politischen Entscheidungen, die kommenden 20 bis 30 Jahre eingesetzt werden. Was aus Sicht der Projektbeteiligten kein Problem sein sollte. „Das Feedback zur Funktionalität und Qualität des Gerätes war sehr positiv“, berichtet KAUP-Konstrukteur Maximilian Noll. Die Kunden und Nutzer sehen es genauso. So sagt die Axpo über den Spreader: „Die gelieferte Qualität hat eigentlich alles Erwartete übertroffen.“ Und Daniel Trachsel ergänzt für die Bifag: „Das Gerät wurde in einer Qualität ausgeliefert, die ich so in der heutigen Zeit nicht erwartet habe.“ Und der langjährige Technikleiter führt weiter aus: „Selbst kleine Details wurden nicht nur top konstruiert, sondern auch so montiert.“ Unisono sagen Beide: „Wenn wir noch einmal einen Spreader bräuchten, dann nur einen von KAUP. Denn die sind wirklich gut.“
