ATLAS und ATLASneo - Analysesimulator für interaktive Anlagensimulation

Mit komplexen Computerprogrammen lassen sich heutzutage Abläufe in Kernkraftwerken simulieren, vom normalen Betrieb bis hin zu schweren Störfällen. Ein wichtiges Werkzeug in diesem Bereich ist der von der GRS entwickelte Analysesimulator ATLAS.

Schwerpunkte von ATLAS

Das grundlegende Ziel der ATLAS-Entwicklung war, eine einheitliche Simulationsumgebung zur Verfügung zu stellen, in der die Ergebnisdaten anschaulich grafisch dargestellt werden und der Simulationsablauf interaktiv beeinflusst werden kann. Die interaktive Steuerung der Simulation ist dabei mit ähnlichen Eingriffsmöglichkeiten wie in einer realen Kraftwerksanlage durchführbar.

Mit ATLAS visualisierbare Rechenprogramme

ATLAS zielt auf die Unterstützung, Ergebnisvisualisierung und teilweise auch Steuerung einer ganzen Reihe von dynamischen Rechenprogrammen, 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.

Schematische Visualisierung und interaktive Simulationssteuerung in ATLAS

Weiterentwicklung von ATLAS zu ATLASneo

Aktuell wird der Rechencode von ATLAS komplett überarbeitet und modernisiert. Die neue Version ATLASneo bietet neben einem neuen Erscheinungsbild eine intuitive Bedienung. Neben dem Ansteuern verschiedener dynamischer Simulationsprogramme können auch reale Daten aus Kraftwerksanlagen ausgewertet werden. ATLASneo erlaubt es, die für Analysen eingesetzten Funktionsmodule flexibel zusammenzustellen.

Interaktiv durchgeführte Simulationen unterstützen die Durchführung von operativen Eingriffen (Handmaßnahmen), welche entweder manuell oder durch Skripte (Protokolle) erfolgen können. ATLASneo ist auf unterschiedlichen Computersystemen einsetzbar (z.B. Microsoft, Linux). Für große Simulationsdaten unterstützt ATLASneo das Datenformat HDF5. Um aussagekräftige Visualisierungen von Daten zu erstellen, können neben Trends zukünftig auch dynamisierte Bilder eingesetzt werden.

Beta-Version von ATLASneo bei der Auswertung von Simulationsergebnissen

Einsatz und Nutzen

Gegenwärtig wird ATLAS (und zukünftig wohl auch ATLASneo) von Forschungs- und Aufsichtsorganisationen national und international für einen großen Anwendungsbereich eingesetzt. Neben seinem Einsatz bei der Erstellung von Sicherheitsanalysen sind auch die im Auftrag des Bundesumweltministeriums erstellten detaillierten Analysesimulatoren für deutsche Kernkraftwerke erwähnenswert. Diese wurden für die Durchführung sogenannter „Human-Factor-Analysen“ (das Training von Personal im Bereich schwerer Störfälle) genutzt, wobei ATLAS hier als Visualisierungswerkzeug für verschiedene Rechencodes diente.