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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsabdeckung, insbesondere für havarierte Atomkraftwerke, Chemieanlagen odgl., sowie ein Verfahren zur Sicherheitsabdeckung.
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Üblicherweise werden nach Unfällen in Atomkraftwerken, bei denen die Außenhaut des Atomkraftwerks beschädigt wurde, mittels aufwändiger Maßnahmen Reparaturarbeiten durchgeführt. Dabei müssen schwere Gerätschaften herangeschafft werden, um den Betonmantel von Atomkraftwerken abzudichten und den unkontrollierten Austritt von Radioaktivität, insbesondere radioaktiver Partikel, bestmöglich zu verhindern.
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Nachteilig an derartigen Maßnahmen ist, dass die Bereitstellung von schwerem Gerät und Baumaterialien sowie von Notfallmaßnahmen in einer Unfallsituation sehr viel Zeit in Anspruch nimmt und einen hohen Aufwand an Logistik erfordert.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, die nach einem Unfall in einem Kraftwerk, insbesondere in einem havarierten Atomkraftwerk, einer Chemieanlage odgl., eine schnelle Sicherung des Gebäudes ermöglichen sowie gleichzeitig die Durchführung von Sicherungsmaßnahmen erleichtern.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird eine Sicherheitsabdeckung, insbesondere für havarierte Atomkraftwerke, Chemieanlagen odgl., bereitgestellt. Diese Sicherheitsabdeckung weist mindestens eine Hülle auf. Dabei ist eine erste Hülle aus einem leichten, temperaturbeständigen und/oder luftundurchlässigem Material ausgebildet, die es ermöglicht, diese Hülle mit Fluggeräten wie Hubschraubern odgl. an den Einsatzort zu bringen.
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Das leichte, temperaturbeständige Material kann dabei als Folie ausgebildet sein, insbesondere aus einem hitzebeständigen Kunststoff. Es können auch beschichtete oder unbeschichtete Gewebe verwendet werden. Dabei kann die erste Hülle Verstärkungen aus Metallgeweben- oder -gittern aufweisen.
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Die erste Hülle kann auch aus einem Verbundmaterial ausgebildet sein. Dabei kann ein Metallgitter als Trägermaterial ausgeführt sein, auf das Folien, insbesondere aus Kunststoff, aufgebracht werden und/oder Gewebe aus textilartigen Materialien aufgebracht werden.
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Die erste Hülle kann auch vergleichbar einer „Käseglocke” als ein- oder mehrstückigem, festem Material, insbesondere einem hitzebeständigen Kunststoff, ausgebildet sein. Der Kunststoff kann beispielsweise PET, PVC odgl. sein.
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Die erste Hülle weist vorgefertigte Adapteranschlüsse bzw. Einrichtungen auf, die es ermöglichen, Lösch- oder Messgeräte anzubringen. Des weiteren können Absaug- und Filtereinrichtungen zum Absaugen von kontaminierter Luft angeordnet werden. Dazu weist die erste Hülle Befestigungseinrichtungen. Diese können mit beispielsweise direkt an den Gebäuden, insbesondere einem Atomkraftwerk angeordneten geeignet ausgebildeten „Andockeinrichtungen” verbunden werden, die entweder beim Bau der Gebäude angebaut oder nachträglich dort angebracht werden. Dies können beispielsweise fest einbetonierte Metallringe, Metallhaken, Klammern, Ösen odgl. sein.
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Die erste Hülle weist in einer vorteilhaften Ausgestaltung an ihrer Oberseite eine große Öffnung auf, an der ein so genannter „Expansionsbehälter” angeordnet ist und in nicht aufgefaltetem Zustand diese Öffnung verschließt. Dieser Expansionsbehälter ist aus zusammengefaltetem Hüllenmaterial ausgebildet. Er kann auch aus einem besonders leichten, nicht verstärkten Material ausgebildet sein, das keine verstärkenden Elemente wie Metallgewebe odgl. aufweist. Für den Fall, dass im durch die erste Hülle abgedeckten Gebäude Explosionen stattfinden, kann sich dieser Expansionsbehälter ausdehnen und den austretenden Gasen und Trümmerteilen Raum geben, jedoch auch verhindern, dass Teilchen bzw. Partikel unkontrolliert in weitere Entfernungen geschleudert werden.
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Die Öffnung der ersten Hülle, an der der Expansionsbehälter angeordnet ist, kann auch als Abdeckung beispielsweise ein Metallgitter aufweisen. Der Expansionsbehälter deckt dann wiederum das Metallgitter ab. Durch das Metallgitter werden größere, durch die Explosionen abgelösten Teile, aufgefangen und abgehalten. Die Kleinteile, Stäube und Partikel können mit der Luft und den Gasen weiterhin durch die Öffnungen des Metallgitters in den Expansionsbehälter gelangen.
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Die erste Hülle kann, wenn sie an ihrer Oberseite keinen Expansionsbehälter aufweist, Öffnungen für Messgeräte ogdl. aufweisen.
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Die erste Hülle kann Stabilisierungseinrichtungen aufweisen, die aus Kunststoff oder andere dazu geeigneten Materialien ausgebildet sind. Diese Stabilisierungseinrichtungen können als Platten, vorgefertigte Bauteile, Modulbauteile odgl. ausgebildet sein.
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Die Sicherheitsabdeckung weist des weiteren eine zweite Hülle auf. Diese zweite Hülle kann modulartig ausgebildet sein. Dabei sind die einzelnen Module beispielsweise ein mittels Fluggeräten wie Hubschraubern transportierbares Gestell sowie die dazu gehörende Hülle. Das Gestell kann mehrere, miteinander verbindbare Teile, so genannten Modulsegmente, aufweisen, um den Transport zu erleichtern.
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Dabei kann das Gestell ein unteres und ein oberes Modulsegment aufweisen. Die Modulsegmente weisen Verbindungsmittel auf. Nach Absetzen des unteren Modulsegments an der Unglücksstelle wird das obere Modulsegment auf die Verbindungsmittel, beispielsweise auf trichterförmige, sich nach oben oder unten verjüngende Adapterstücke, aufgesetzt.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das transportierbare Gestell für die zweite Hülle mehrere Standfüße auf. Diese Standfüße können an den Gestellstangen oder -rohren beweglich angeordnet sein. Sie können in der Höhe teleskopartig verlängerbar ausgebildet sein. Des weiteren können die Standfüße Gelenke aufweisen, um die Positionierung zu erleichtern. Je nach der Unebenheit des Untergrunds kann so eine nahezu waagerechte Positionierung des Gestells, beispielsweise des Unterteils, gewährleistet werden. Somit werden Unebenheiten durch Trümmerteile, Krater usw. ausgeglichen.
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Das Gestell selbst kann aus Metall, Leichtmetall oder sonstigen geeigneten Materialien ausgebildet sein. In oder an den einzelnen Bestandteilen des Gestells, also den beispielsweise als Rohre ausgebildeten tragenden Streben des Gestells, können vorgefertigte Öffnungen sowie der Hohlraum in den Rohren das Verlegen von Leitungen, beispielsweise Kühlwasserleitungen und/oder Stromleitungen, ermöglichen.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Gestell dazu bereits modulartig vorgefertigte Standard-Anschlüsse als Verbindungselemente für Hilfsaggregate auf, also beispielsweise Schraubverbindungen, Verbindungsteilstücke, Adapter odgl.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind an dem Gestell Vorrichtungen angeordnet, die den Transport des Gestells ermöglichen, also beispielsweise Haken zum Einklinken von Hubschraubertransportseilen oder -ketten.
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Zur Anbringung weiterer Module sind Aufnahmeplätze vorgesehen, die mit vorgefertigten Anschlüssen versehen sind, beispielsweise für Messgeräte, Kameras odgl.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das Gestell folgende weitere Module aufweisen:
- • Messgeräte, insbesondere zum Messen von Radioaktivität in Gasen, Dämpfen odgl. sowie von freigesetzten Schadstoffen wie radioaktiven Partikeln, Temperaturfühler für Wärmemessungen, Wärmebildkameras, Video- bzw. Filmkameras;
- • Löschvorrichtungen, insbesondere mit Standard-Anschlüssen, Adapterstücke, Schläuche, Düsen, Stellmotoren zum Justieren der Spritzdüsen,
- • Stromversorgungseinheiten, insbesondere Stromleitungen, Kabelanschlüsse, Kabel, Batterien, Akkumulatoren;
- • Dieselaggregate odgl. zur Energieversorgung, Zuleitungen von Kraftstoff, Brenner;
- • Datenübertragungseinrichtungen der Messdaten sowie der Steuer- und Regeldaten, insbesondere per Datenkabel, Funk wie GSM-Funk, Bündelfunk odgl.,
- • Zuleitungen für Dichtmaterialien wie Beton, Sand, Silikon odgl.;
- • Ableitungen für kontaminierte Materialien wie Partikel- bzw. Strahlen belastetes Kühlwasser odgl.;
- • Filtereinrichtungen, insbesondere zur Filterung von radioaktiven Partikeln und Stäuben, beispielsweise Aktivkohlefilter, Partikel- oder Gasfilter, wobei diese Filtereinrichtungen so ausgestaltet sind, dass die Filter austauschbar angeordnet sind. Die Filtereinrichtungen können auf oder an dem Gestell angeordnet sein;
- • Absaugvorrichtungen zum Absaugen von Stäuben, Gasen oder Schmutzwasser sowie Zuführung des abgesaugten Materials zu Filtern, Reinigungsanlagen odgl.
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In einer weiteren vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite Hülle mittels beweglich angeordneter Gestellmodule teilweise oder vollständig verschließbar. Die Abdeckung erfolgt durch Anbringung von Abdeck- bzw. Hüllmaterialien an dem Gestell. Diese Hüllmaterialien können bereits vorab mit den Gestellteilen verbunden sein oder auch nach Aufstellen des Gestells im Nachhinein verbindbar sein. Die Hüllmaterialien können ein- und ausgerollt werden. Sie sind beispielsweise mit Steckverbindungen mit dem Gestell verbindbar. Dabei können am Gestell Rollen mit dem aufgerollten Hüllmaterial anordenbar sein, die nach dem Aufstellen des Gestells aktiviert werden. Dazu können insbesondere ferngesteuerte Motoren zum Einsatz kommen, die die Abdeckung abrollen. Es sind Zuggestänge vorgesehen, die mittels Motoren, insbesondere Elektromotoren, antreibbar sind und damit die Abdeckung abrollen und positionieren können.
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Das Hüllmaterial der zweiten Hülle kann dabei aus hitzebeständigem flächigem Material-ausgebildet sein, insbesondere in einer Ausgestaltung vergleichbar Ballonhüllen, Kunststoff- oder Metallgeweben, beschichteten Geweben oder Folien odgl. Das Hüllmaterial kann einstückig ausgebildet sein oder in verschiedenen Segmenten angeordnet sein, so dass auch jeweils Teile abdeckbar sind.
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Am Gestell können auch jalousienartige oder vorhangartige Vorrichtungen angeordnet sein, die je nach Bedarf geöffnet oder geschlossen werden können, also beispielsweise aufgerollt werden können. Diese Jalousien können aus Metall, Verbundstoffen, Kunststoff odgl. ausgebildet sein.
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Das Gestänge kann des weiteren ein Schienensystem aufweisen, um die Zufuhr von Material zu erleichtern. Diese Schienen können derart ausgestaltet sein, dass sie auch zum Aufrollen des Hüllmaterials dienen. Dazu weisen die Hüllmaterialmodule, beispielsweise aus textilem Material, Führungselemente auf, die auf oder in den Schienen geführt werden. Die Jalousien-Module werden mittels Führungselementen in den Schienen auf- und zugerollt.
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Des weiteren können die Schienen als Zuführvorrichtungen für Transportvorrichtungen dienen, insbesondere für solche, die einen Elektroantrieb aufweisen. Diese Transportvorrichtungen dienen dem Materialtransport sowie dem Zuführen von Messgeräten odgl.
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Die zweite Hülle wird über der ersten Hülle positioniert, beispielsweise nachdem der Expansionsbehälter der ersten Hülle wieder verkleinert wurde. Es ist auch möglich, die gesamte erste Hülle nach der erfolgten Havarie bzw. Explosion die dabei entstandenen Gase, Partikel udgl. durch Filtereinrichtungen sowie Absaugpumpen zumindest teilweise entfernt wurden, zu verkleinern, so dass sie dichter am Gebäude anliegt. Der Expansionsbehälter der ersten Hülle kann in einer anderen Ausgestaltung auch abnehmbar und/oder verschließbar ausgebildet sein.
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In einer anderen Ausgestaltung kannn die erste Hülle nach Anbringung der zweiten Hülle mittels dafür vorgesehenen Trennmitteln auseinandergetrennt und entsorgt werden, falls dies erforderlich ist.
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Die zweite Hülle kann zusätzlich Kunststoffplatten aufweisen, die an den Modulen angeordnet oder am Trägergestell angebracht sind. Die Kunststoffplatten können an der ersten Hülle und/oder auch anschließend an der zweiten Hülle zur Verstärkung und Stabilisierung angebracht werden. Denkbar sind auch Verstärkungs- und Stabilisierungseinrichtungen wie Styropor- oder Mineralfaserplatten, die von Folie oder Gewebe umhüllt sind. Des weiteren können auch Drahtgeflechte um oder an den Platten angeordnet sein.
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In einer weiteren Ausführungsform kann eine dritte Hülle über der zweiten Hülle angeordnet werden. Sowohl die zweite als auch die dritte Hülle können so ausgebildet sein, dass sie einzelne Modulsegmente aufweisen, die beispielsweise in vorab aufgestellte Gerüste, insbesondere per Hubschrauber, versehnkt werden können.
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Die zweite und dritte Hülle können aus Dammaterial oder Faserplatten ausgebildet sein, das gepresst sein kann. Sie können mit Folien umhüllt sein. Sie können auch aus mehreren Schichten ausgebildet sein, so dass sich jeweils die Dämmschicht und die Folie abwechseln.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den nachfolgenden Zeichnungen und den Ansprüchen entnehmbar.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine Ansicht der ersten Hülle,
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2 eine Ansicht der ersten Hülle mit Expansionsbehälter nach einer Explosion nach 1,
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3 eine Detailansicht der zweiten Hülle
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In 1 ist ein Gebäude 10 dargestellt. Über das Gebäude wird eine erste Hülle 12 angeordnet. Diese erste Hülle 12 weist einen Expansionsbehälter 14 auf. Die erste Hülle 12 weist mindestens eine Öffnung 16 für Absaugvorrichtungen oder andere Gerätschaften auf. Die erste Hülle 12 ist an Befestigungspunkten 18 mittels Befestigungseinrichtungen befestigt.
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In 2 ist die erste Hülle 12 nach 1 dargestellt. Zum Auffangen umherfliegender Teile und Partikel ist als Teil der ersten Hülle 12 ein Metallgitter 20 angeordnet. Bei einer Explosion im oder am Gebäude 10 werden Gase, erhitzte Luft, Dämpfe, Stäube, Partikel udgl. in die Umgebung geschleudert und der Expansionsbehälter 14 schlagartig ausgedehnt. Durch die Anordnung des Metallgitters 20 kann sich der Expansionsbehälter 14 ausdehnen und den austretenden Gasen und Trümmerteilen Raum geben, jedoch auch verhindern, dass Teilchen bzw. Partikel unkontrolliert in weitere Entfernungen geschleudert werden.
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3 zeigt eine Detailansicht der zweiten Hülle 22. Die zweite Hülle 22 ist an einem Gestell 24 angeordnet. Die zweite Hülle 22 ist modulartig ausgebildet und weist Verstärkungs- und Stabilisierungseinrichtungen 26 auf. In dieser Ausbildung sind Styropordämmplatten 28 als Verbund mit dazwischen angeordneten Folien 30 und Textilfasermatten 32 angeordnet und bilden eine Mehrschicht-Verbundplatte. Das Gestell 24 weist Einschubeinrichtungen 34, beispielsweise Nuten oder Schienen, zum Einschieben der Mehrschicht-Verbundplatten auf. Diese Mehrschicht-Verbundplatten können an Seilen oder Ketten 36 über Befestigungseinrichtungen 38 von einem Hubschrauber aus in die Einschubeinrichtungen 34 eingebracht werden.
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Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den Zeichnungen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Gebäude
- 12
- erste Hülle
- 14
- Expansionsbehälter
- 16
- Öffnung
- 18
- Befestigungspunkt
- 20
- Metallgitter
- 22
- zweite Hülle
- 24
- Gestell
- 26
- Verstärkungs- und Stabilisierungseinrichtungen
- 28
- Dämmplatten
- 30
- Folie
- 32
- Textilfasermatte
- 34
- Einschubeinrichtung
- 36
- Seil
- 38
- Befestigungseinrichtung
