BIM (Building Information Modeling) für den Rückbau der Großen Heißen Zellen

Die Großen Heißen Zellen (GHZ) wurden im Jahr 1969 in Betrieb genommen. Sie werden im Rahmen einer Genehmigung nach § 9 AtG betrieben und beherbergen zwei Zellenreihen, die als Heiße Zellen ausgelegt sind. Mit ihren ursprünglich 3 Zellenreihen, von denen eine bereits im Jahr 2006 abgebaut wurde, dienten die GHZ ursprünglich der werkstofftechnischen Untersuchung von bestrahlten Kernbrennstoffen und Reaktorkomponenten, ebenso wie zur Konditionierung und zeitweisen Lagerung der AVR-Brennelemente, sowie der Reparatur und Zerlegung stark aktivierter und kontaminierter Reaktorbauteile. Nach mehr als 50 Betriebsjahren ist der reguläre wissenschaftliche Betrieb der GHZ Ende 2018 eingestellt worden.

Schematisch sehr vereinfachter

Rahmenablaufplan für den Rückbau der GHZ

Der Rückbau der GHZ wird in einzelnen Abschnitten erfolgen. Im schematisch sehr vereinfachten Rahmenablaufplan sind diese dargestellt. Aktuell werden die „Vorbereitenden Maßnahmen“ durchgeführt. Zu den „vorbereitenden Maßnahmen“ gehören u.a. die Ermittlung wichtiger Basisdaten für die Rückbauplanung, die Verifizierung der räumlichen und anlagentechnischen Gegebenheiten sowie die Planung und Realisierung von Umbaumaßnahmen. In diesem Kontext werden die radiologische Anlagencharakterisierung, die konventionelle (Gebäude-) Schadstoffermittlung und die Bestandsdatenerfassung durchgeführt. Die vorgesehenen Umbaumaßnahmen dienen zudem in erster Linie dazu, um die räumlichen Kapazitäten, z. B. der Sanitär- und Aufenthaltsbereiche an den rückbaubedingten Personalzuwachs anzupassen. 

Die „Bestandsdatenerfassung“ wird in den GHZ durch eine „Building Information Modeling“-Software (kurz: BIM, deutsch Bauwerksdatenmodellierung) unterstützt. Hierfür wurden bereits in den Monaten März bis Mai 2020 Laserscanarbeiten innerhalb und außerhalb der GHZ durchgeführt. Die Scandaten des gesamten Gebäudekomplexes wurden zusammengefügt und mit Fotoinformationen ergänzt. Das Punktwolkenmodell erlaubt bereits virtuelle Anlagenbegehungen und das Abgreifen von Abmaßen sichtbarer Oberflächen.

Abbild der GHZ (Punktwolke- und Volumenmodell überlagert)

Aus dem Punktwolkenmodell ist das Volumenmodell abgeleitet worden. Moderne CAD-Software erkennt Geometrien und ersetzt diese mit entsprechenden Bauteilen aus umfangreichen Bauteilbibliotheken. Trotz der guten Vorarbeit bleibt noch genug Arbeit für die Kolleginnen und Kollegen u. a. für die Prüfung der Bauteile und die Modellierung von verdeckten (nicht sichtbaren) Einbauten. Eine Herausforderung bei der Modellierung ist hierbei u. a. die Sichtung von Bestandsunterlagen aus den 60er Jahren. Die zum Teil auf Pergamentpapier erstellten Zeichnungen sind stark vergilbt und nur noch schlecht lesbar.

Mit der Erstellung der Bauteile werden diese je nach Anforderung zu Bauteilgruppen zusammengefasst. Diese Zusammenfassung ermöglicht u. a. das Visualisieren einzelner Bestandteile der technischen Gebäudeausrüstung (TGA), im konkreten Fall, der Lüftungsanlage.

Volumenmodell TGA-Lüftung

Nach der Modellierung werden den Bauteilen Informationen, wie z. B. die Materialart, Angaben zu radiologischen Kontaminationen und Gebäudeschadstoffen zugeordnet. Hier entsteht der größte Nutzen für die Planerinnen und Planer. Vor Ort Begehungen können deutlich reduziert werden und die Suche nach Unterlagen gestaltet sich einfacher.

Mit dem Abschluss der Arbeiten steht dem Rückbauteam ein Handwerkzeug zur Verfügung, welches die Planung deutlich erleichtern und damit den Rückbauablauf beschleunigen wird.