Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur nachträglichen Bewehrung eines

Containments für Kernkraftwerke, welches eine monolithische Stahlbetonhülle umfasst. Beim Neubau von Kernkraftwerken wird das Reaktor-Containment von seiner Festigkeit so ausgelegt, dass es möglichen Flugzeugabstürzen standhält. Die in Stahlbetonbauweise erstellte Hülle kann hierzu mit innen- und

außenliegenden Stahlblechstrukturen versehen werden. Hierbei wird dabei so vorgegangen, dass jeweils ein innerer und ein äußerer Stahlblechmantel aus stoßweise miteinander verschweißten Stahlblechpaneelen erstellt wird. Der Zwischenraum zwischen den Stahlblechmänteln/-Iinern wird mit einer

Betonfüllung versehen, die Liner dienen dabei als verlorene Schalung für das Stahlbeton-Containment. Die Stahlblechelemente werden dabei üblicherweise mittels Kopfbolzen formschlüssig in dem Stahlbeton gesichert.

Eine Wandstruktur für ein Containment eines Kernkraftreaktors ist beispielsweise aus der JP 2010-181227 A bekannt. Eine vergleichbare Wandstruktur ist auch aus der US 2010/0122449 A1 bekannt, wobei sich die Druckschrift mit dem Problem befasst, die Stahlblechstruktur möglichst so anzuordnen, dass die Stahlbleche im Bereich ihrer stoßweisen Verschweißung nicht mit dem zu verfüllenden Beton hinterflossen sind, um eine nachträgliche Überprüfung der Schweißnähte auf Dichtigkeit zu ermöglichen.

Bei nach dem Stand der Technik erstellten Neubauten von Kernkraftwerken ist grundsätzlich davon auszugehen, dass diese die Festigkeitsanforderungen insoweit erfüllen, dass diese hinreichend gegen Flugzeugabstürze gesichert sind.

Anders verhält es sich jedoch bei Anlagen, die bereits vor längerer Zeit geplant und errichtet wurden und einen potentiell geringeren Schutz gegen mögliche Flugzeugabstürze bieten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, das die nachträgliche Ertüchtigung eines Containments für Kernkraftwerke

BESTÄTIGUNGSKOPIE ermöglicht, um auch bei Altanlagen einen wirksamen Schutz gegen mögliche Flugzeugabstürze zu erzielen.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur nachträglichen Bewehrung eines Containments für Kernkraftwerke vorgeschlagen, wobei das Containment eine monolithische Stahlbetonhülle umfasst und das Verfahren vorsieht, dass auf die Stahlbetonhülle als zusätzliche Bewehrung zumindest bereichsweise

Stahlmantelelemente aufgebracht werden, wobei zumindest einige der

Stahlmantelelemente zu einem Liner verschweißt werden und wobei zumindest einige der Stahlmantelelemente stoff- und/oder formschlüssig mit der

Stahlbetonhülle zu einem Verbund zusammengefügt werden.

Zweckmäßigerweise werden die Stahlmanteielemente und die Stahlbetonhülle so zusammengefügt, dass zwischen den einzelnen Lagen eine Verbundhaftung erzielt wird. Insbesondere bei einer aufprallbedingten Biegebeanspruchung eines solchen Sandwichverbundes wird der größte Anteil der auftretenden Zug- und Druckspannung im Bereich der Liner, d. h. bezogen auf die neutrale Faser außen vorliegen. In diesem Falle ist es zweckmäßig und wünschenswert, wenn eine Relativbewegung zwischen den Schichten der Sandwichstruktur, d. h. der Stahlbetonhülle und den Stahlmantelelementen parallel zur

Grenzschichtlage/Trennebene nicht möglich ist.

Bei einer zweckmäßigen Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung ist daher vorgesehen, die Stahlmanteielemente mit der Stahlbetonhülle zu verdübeln oder anderweitig zu einem Verbund zusammenzufügen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stahlmanteielemente mit einem

Haftvermittler, vorzugsweise mit Vergussmörtel und/oder Faserzement hinterfüllt werden. Der Haftvermittler stellt zweckmäßigerweise eine stoffschlüssige Haftung zwischen dem Stahlmantelelementen und der Stahlbetonhülle her.

Die Stahlmanteielemente können sowohl innenseitig als auch außenseitig der Stahlbetonhülle vorgesehen werden. Bei einer zweckmäßigen Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass jeweils innenseitig und außenseitig gegenüberliegend angeordnete Stahlmantelelemente gegeneinander verankert werden.

Beispielsweise können jeweils innenseitig und außenseitig gegenüberliegend angeordnete Stahlmantelelemente gegeneinander verspannt werden, wobei bei einer Variante der Erfindung vorgesehen ist, dass die Stahlbetonhülle mit

Ankerelementen, vorzugsweise mit Gewindestangen, vollständig durchsetzt wird und gegenüberliegend angeordnete Stahlmantelelemente mittels der

Ankerelemente gesichert werden. Diese können beispielsweise mit Muttern gegen Unterlegplatten oder Unterlegscheiben oder auch durch Schweißverbindungen gesichert werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Containments für ein

Kernkraftwerk

Figur 2 einen Schnitt durch einen Wandaufbau eines Containments nach dem Stand der Technik Figur 3 einen Schnitt durch einen Wandaufbau eines Containments, das nach einer ersten Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung bewehrt wurde und

Figur 4 einen Schnitt durch einen Wandaufbau eines Containments, das nach einer zweiten Variante des Verfahren gemäß der Erfindung bewehrt wurde.

Figur 1 zeigt schematisch ein Containment 1 für ein Kernkraftwerk mit darin angeordneten Einbauten 2. Unter Containment im Sinne der Erfindung ist eine domförmige/kuppelförmige Hülle/Außenhaut zu verstehen, die die üblichen

Funktionseinbauten eines Kernkraftwerks abschirmt und gegen äußere Einflüsse sichert. Das Containment 1 muss nicht notwendigerweise

domförmig/kuppelförmig sein, eine solche halbkugelförmige Bauweise hat jedoch Vorteile hinsichtlich der Ab- und Einleitung von Kräften sowie hinsichtlich der Druckfestigkeit.

Üblicherweise besteht das Containment 1 aus einer Stahlbetonhülle 3, die mit einer inneren Bewehrung versehen ist und als Stahlbeton- oder

Spannbetonkonstruktion ausgeführt ist. Unter einer Spannbetonkonstruktion ist üblicherweise eine Betonkonstruktion zu verstehen, bei der Teile der inneren Bewehrung auf Zug vorgespannt sind und deren Zugspannung in den

aushärtenden Beton eingefroren ist. Bekanntlich hat Beton an und für sich eine hohe Druckfestigkeit und eine vergleichsweise viel geringere Zugfestigkeit.

Figur 2 zeigt den Querschnitt durch ein Containment 1 nach dem Stand der Technik. Das Containment 1 umfasst einen inneren Liner 4a und einen äußeren Liner 4b, die jeweils aus stoßweise dicht miteinander verschweißten Stahlblechen bestehen. Die Stahlbleche sind jeweils mit Kopfbolzen 5 versehen, die in der Stahlbetonhülle 3 vergossen sind.

Die Stahlbleche sind darüber hinaus auf ihrer einander zugewandten Seite jeweils mit Verstärkungsprofilen 6 sowie mit Schub- und Montageversteifungen versehen, die vom Beton der Stahlbetonhülle 3 hinterflossen sind.

Bei der Neuerstellung eines solchen Containments werden zunächst Stahlbleche mit Abstand zueinander stoßseitig verschweißt, sodass sie einen inneren und äußeren Liner 4a, 4b bilden, der nach Art einer verlorenen Schalung mit

Stahlbeton vergossen wird.

Das Verfahren gemäß der Erfindung betrifft hingegen eine nachträgliche

Ertüchtigung bereits bestehender Kernkraftwerke bzw. eines bereits bestehenden Stahlbeton- oder Spannbeton-Containments. Die Figur 3 zeigt einen Schnitt durch ein Containment 1 , welches nach einer ersten Verfahrensvariante gemäß der Erfindung erstellt wurde. Ein innerer Liner 4a und ein äußerer Liner 4b werden mittels Dübeln 10 auf Abstand in der

Stahlbetonhülle 3 verankert. Die einzelnen Stahlbleche werden

zweckmäßigerweise in dieser Lage stoßseitig dicht miteinander verschweißt, wobei sowohl der innere als auch der äußere Liner 4a, 4b nicht notwendigerweise vollflächig die gesamte Stahlbetonhülle 3 einfassen müssen bzw.

bewehren/verkleiden müssen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, eine Stahlbewehrung nur in kritischen oder exponierten Bereichen der Stahlbetonhülle 3 vorzusehen.

Nach Verdübelung und Verschweißung der Stahlbleche, die beispielsweise jeweils ein Stärke von etwa 1 ,0 bis 1 ,5 cm aufweisen können, wird ein

möglicherweise verbleibender Zwischenraum zwischen den Stahlblechen mit einem Haftvermittler 7 verfüllt. Als Haftvermittler können beispielsweise

Faserzement, Polymerbeton oder andere Materialien vorgesehen sein.

Bei dem in Figur 4 dargestellten Containment 1 ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass die Stahlbetonhülle 3 nachträglich vollständig durchbohrt wird und in die Bohrungen Ankerstangen 8 eingesetzt werden, die als Gewindestangen ausgeführt werden können. Die Stahlbleche, die den inneren und äußeren Liner 4a, 4b bilden, werden mittels Muttern und unter Zwischenlage von ggf. erforderlichen Unterlegplatten oder Unterlegscheiben gegen den Liner 4a, 4b gesichert. Die Ankerstangen können auch mittels Schweißverbindung gesichert werden.

In dem Falle des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 3 sind der äußere Liner und der innere Liner mit Dübeln 10 in der Stahlbetonhülle 3 verankert. Die Dübel 10 sind in Bohrlöchern in der Stahlbetonhülle 3 gesichert, die nur einen Teil der Stärke der Stahlbetonhülle 3 durchsetzen.

Auf den Ankerstangen 8 (2. Ausführungsbeispiel) werden die den Liner 4a, 4b bildenden Stahlplatten jeweils mit Abstand festgelegt, sodann wird ein

möglicherweise verbleibender Zwischenraum zwischen den Stahlplatten und der Stahlbetonhülle 3 mit einem Haftvermittler 7 verfüllt. Über die Ankerstangen 8 kann auch eine Vorspannung/Zugspannung quer zur Erstreckung der

Stahlbetonhülle 3 aufgebracht werden. Dies ist allerdings im Regelfall nicht erforderlich. Durch den mehrschichtigen Aufbau bestehend aus Liner,

Haftvermittler und Stahlbetonhülle, die form- und stoffschlüssig miteinander verbunden sind, wird zwischen den einzelnen Schichten eine Verbundhaftung erzielt, die sich besonders gut auf die Biegebeanspruchbarkeit der

Stahlbetonhülle 3 auswirkt. Die Stärke/Dicke der Stahlbetonhülle 3 wird in der Regel etwa 80-100 cm betragen. Die Stärke der Schichten aus Haftvermittler 7 ist in dem

Zusammenhang unkritisch, da der Haftvermittler 7 nur die Herstellung der Verbundhaftung zwischen den Stahlblechen und der Stahlbetonhülle 3 bewirkt. Die einzelnen, den Liner 4a, 4b bildenden Stahlbleche sind als Stahlmantel- Elemente im Sinne der Erfindung zu verstehen.

Bezugszeichenliste

1 Contaiment

2 Einbauten

3 Stahlbetonhülle

4a, 4b innerer Liner, äußerer Liner

5 Kopfbolzen

6 Verstärkungsprofile

7 Haftvermittler

8 Ankerstangen

9 Muttern

10 Dübel