Nach einer Betriebszeit von ca. 30 Jahren zeichnet sich bei den in Betrieb befindlichen Kernkraftwerken der Bedarf f\u00fcr eine Modernisierung der Sicherheitsleittechnik ab. Damit ist verbunden, dass die festverdrahtete Leittechnik, die w\u00e4hrend der Errichtung der Kernkraftwerke qualifiziert wurde und sich im Betrieb durch eine sehr hohe Zuverl\u00e4ssigkeit bew\u00e4hrt hat, durch eine Leittechnik entsprechend dem heutigen Stand der Technik ersetzt wird.<\/p>\n
Gem\u00e4\u00df heutigem Stand werden f\u00fcr die Leittechnik rechnerbasierte Systeme eingesetzt, die im Vergleich zu festverdrahteten Systemen andersartige, in dieser Anwendung bisher nicht betrachtete Charakteristika aufweisen. Zum einen erfolgt bei rechnerbasierter Leittechnik die Verarbeitung der Prozessgr\u00f6\u00dfen zeitdiskret. Zum anderen ergeben sich durch die Leistungsf\u00e4higkeit der rechnerbasierten Technologie vielf\u00e4ltige M\u00f6glichkeiten bei der Auslegung der Leittechnik, um durch geeignete Vermaschung von Funktionen und Systemen Anforderungen zu erf\u00fcllen und die physikalische Struktur der Leittechnik zu optimieren. Das Engineering der Leittechnik erfordert daher ein detailliertes Verst\u00e4ndnis der Zusammenh\u00e4nge zwischen der Leittechnik, dem zugrundeliegenden Prozess, dem Verhalten der Leittechnik und der r\u00e4umlichen Anordnung.<\/p>\n
Die Abbildungen 1 und 2 geben beispielhaft die unterschiedlichen Strukturen festverdrahteter und rechnerbasierter Leittechnik wieder. Abbildung 1 zeigt die dreifach redundante physikalische Struktur festverdrahteter Leittechnik. Der separate Aufbau der einzelnen Funktionen in den Redundanzen ergibt eine \u00fcbersichtliche Struktur, bei der die funktionale Struktur der Leittechnik nahezu der physikalischen Struktur entspricht. Abbildung 2 stellt dagegen beispielhaft die m\u00f6gliche physikalische Struktur einer rechnerbasierten Auslegung dar. Die Flexibilit\u00e4t rechnerbasierter Leittechnik erm\u00f6glicht eine frei gestaltbare Vermaschung von Funktionen und Systemen. In diesem Beispiel werden die Prozessgr\u00f6\u00dfen der Anlage dreifach redundant erfasst, verarbeitet und entsprechende Funktionen \u00fcber eine Auswahlschaltung ausgel\u00f6st. Demgegen\u00fcber erfolgt die Ansteuerung der redundanten Systeme W.1 und W.2 \u00fcber separate, den Redundanzen 1 und 3 fest zugeordnete Verarbeitungseinheiten.<\/p>\n
Die Modernisierung festverdrahteter mit rechnerbasierte Leittechnik stellt aufgrund der heterogenen Charakteristika rechnerbasierter Leittechnik hohe Anforderungen an das Engineering. Aufbauend auf einer Analyse anwendungsspezifischer Anforderungen der Leittechnikmodernisierung werden entsprechende Anforderungen an die Modellierung rechnerbasierter Leittechnik abgeleitet, anhand derer verschiedene Beschreibungsmittel bewertet werden. Im Rahmen des Promotionsvorhabens wird das Engineering durch die Entwicklung eines Beschreibungsmittels zur Modellierung der heterogenen Charakteristika verbessert, der Fokus liegt hierbei einerseits auf den Abh\u00e4ngigkeiten zwischen der funktionalen und physikalischen Struktur und andererseits auf der Modellierung physikalischer Strukturver\u00e4nderungen. In diesem Zusammenhang wird ebenfalls die methodische Anwendung des Beschreibungsmittels im Lebenszyklus der Leittechnik betrachtet.<\/p>\n
In Kooperation mit:<\/p>\n
Bearbeitet durch: Dipl.-Ing.<\/abbr> Markus G\u00f6ring, MBA<\/a><\/p>\n