Zerstörungsfreie Prüfung von Kabelisolierungen

Ungeachtet des deutschen Ausstiegs aus der Kern­energie spielt diese in Europa nach wie vor eine entschei­dende Rolle. Umso mehr ist es auch für Deutsch­land wichtig, den Zustand inter­natio­naler Anlagen bewerten zu können. In einem Kern­kraft­werk sind durch­schnitt­lich 25.000 Kabel mit einer Gesamt­länge von 1500 km verlegt. Teil­weise sind diese rauen Umge­bungs­bedin­gungen wie erhöhter Tempe­ratur und radio­aktiver Bestrah­lung ausge­setzt. Die Kabel­isolie­rung altert unter diesen Bedin­gungen, wobei infolge einer Versprö­dung schlimm­sten­falls Risse und Kurz­schlüsse ent­stehen können. Wie kann man mög­liche Alte­rungs­effekte der Kabel früh­zeitig zerstö­rungs­frei detek­tieren? Und wie lässt sich das mit den Praxis­bedin­gungen verein­baren? Mit diesen Fragen beschäf­tigen sich Inge­nieure und Wissen­schaftler des Fraun­hofer-IZFP in Saar­brücken.

Im Rahmen eines von der Europäischen Union geför­derten EURATOM-Projekts, welches neben der Forschung auch einen starken Fokus auf Inno­vation legt, wird das Fraun­hofer-IZFP den genauen Zustand und das Alter der Kabel­isolie­rung erforschen. Das Institut ist Teil eines Konsor­tiums von insge­samt 13 Koope­rations­partnern aus Deutsch­land, Finn­land, Frank­reich, Italien, Polen und Tschechien.

Zurzeit werden die Kabel auf Grundlage von Erfah­rungen, aber ohne belast­bare Aus­sagen über den Zustand prä­ventiv ausge­tauscht. Der tatsäch­liche Zustand kann dabei völlig unter­schied­lich sein, so dass ein teurer Aus­tausch even­tuell nicht not­wendig wäre – aber ebenso könnte ein kri­tischer Zustand bereits vor dem Aus­tausch ent­standen sein. Bis dato wird kein zerstö­rungs­freies Ver­fahren zur Unter­suchung der Kabel­isolie­rung einge­setzt. Der wirt­schaft­liche und sicher­heits­rele­vante Nutzen könnte aller­dings erheb­lich sein. Das wird das Fraun­hofer-IZFP im Rahmen des EU-Projektes „TeaM Cables“ im Detail erfor­schen und die Ergeb­nisse lang­fristig in die anwen­dungs­orien­tierte Praxis über­führen.

„Mit unserem weiterentwickelten Terahertz-Verfahren, welches mit hoch­frequenten elektro­magne­tischen Wellen arbeitet, möchten wir zukünftig die Alte­rung der Kabel­isolie­rung und den Zustand der Isolie­rung bestimmen“, erläutert Chris­topher Stumm, projekt­verant­wort­licher Inge­nieur am Fraun­hofer-IZFP. Darüber hinaus können auf Grund­lage dieser Unter­suchungen mit Tera­hertz­wellen termin­genaue Revi­sions­pläne zur Über­prüfung der Kabel­isolie­rung fest­ge­legt werden, geschä­digte Kabel können also zeit­nah ausge­tauscht werden, während intakte Kabel noch mehrere Jahre im Betrieb bleiben können. Das Fraun­hofer-IZFP leistet damit – auch im Rahmen des Kern­kraft­werk-Rück­baus – einen erheb­lichen Bei­trag zur Sicher­heit und zur Kosten­reduk­tion bei gleich­zei­tiger Steige­rung der Wirt­schaft­lich­keit und Wett­bewerbs­fähig­keit.

Fh.-IZFP / RK