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ATLAS - Analysesimulator für interaktive Anlagensimulation

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Mit komplexen Computerprogrammen lassen sich heutzutage verschiedenste Abläufe in Kernkraftwerken simulieren, ausgehend vom normalen Betrieb bis hin zu schweren Störfällen. Die Bedienung dieser Programme und die Auswertung der Ergebnisse sind aber schwierig und erfordern hohen Sachverstand. Die heutigen Möglichkeiten der Computertechnik können die Nutzung der Simulationsmodelle durch moderne Bedienoberflächen und grafische Ergebnisaufbereitung vereinfachen.

Ein wichtiges Werkzeug in diesem Bereich ist der von der GRS entwickelte Analysesimulator ATLAS. Dieser ermöglicht die Darstellung und Bewertung der Rechenergebnisse mit modernen Visualisierungsmethoden. Die interaktive Steuerung der Simulation mit ähnlichen Eingriffsmöglichkeiten wie in einer realen Kraftwerksanlage ist zusätzlich durchführbar.

Schwerpunkte von ATLAS
Systemschaltbild: Siedewasserreaktor im Analysesimulator (Quelle: GRS)Das grundlegende Ziel der ATLAS-Entwicklung war, für verschiedene Modelle eine einheitliche Simulationsumgebung zur Verfügung zu stellen, in der die Ergebnisdaten anschaulich grafisch dargestellt werden und der Simulationsablauf interaktiv beeinflusst werden kann.

In ATLAS sind derzeit eine Reihe dynamischer Rechenprogramme verfügbar, die ein großes Spektrum von Reaktorsicherheitsanalysen abdecken. Derzeit zählen dazu
-    ATHLET/ ATHLET-CD  (GRS, Reaktorkühlkreislauf und -systeme)
-    COCOSYS (GRS, Reaktorcontainment und -gebäude)
-    ASTEC  (GRS und IRSN, Gesamtanlage)
-    MELCOR (SNL, Gesamtanlage)
-    S-RELAP (AREVA, Reaktorkühlkreislauf und -systeme)

Diese Programme umfassen Modelle für den Reaktorkühlkreislauf mit Thermohydraulik und Wärmeübertragung, für Reaktorsysteme und Leittechnik, für die Neutronendynamik, für Kernzerstörungsprozesse und den Druckaufbau und das Spaltproduktverhalten im Containment.

Systemschaltbild: Druckwasserreaktor im Analysesimulator (Quelle: GRS)ATLAS ist auf unterschiedlichen Computersystemen einsetzbar. Eine besondere Infrastruktur zur Anwendung von ATLAS, ähnlich zu einem digitalen Kraftwerksleitstand, stellt die GRS in ihrem Analysezentrum in Garching bei München zur Verfügung.

Einsatz und Nutzen
ATLAS wird gegenwärtig von Forschungs- und Aufsichtsorganisationen national und international für einen großen Anwendungsbereich eingesetzt. Besonders erwähnenswert sind dabei die im Auftrag des Bundesumweltministeriums (BMUB) erstellten detaillierten Analysesimulatoren für deutsche Kernkraftwerke, die Durchführung von sogenannten „Human-Factor-Analysen“, das Training von Personal im Bereich schwerer Störfälle und die Anwendung als Visualisierungswerkzeug für verschiedene Rechencodes.