Eine Leistung von weltweiter Bedeutung: Der deutschen Firma Siemens und dem slowenischen Kernkraftwerk Krško gelang der erste erfolgreiche kommerzielle Einsatz einer 3D-gedruckten Ersatzteilkomponente.
Siemens Slowenien arbeitet mit dem Kernkraftwerk Krško in verschiedenen Geschäftsbereichen zusammen, vor allem bei der Modernisierung der Hauptkomponenten im nicht-nuklearen Teil. Laut Einschätzung der Europäischen Gruppe der Regulierungsbehörden für nukleare Sicherheit (ENSREG) gehört das Atomkraftwerk zu den sichersten in Europa. Dort musste ein Impeller aus Metall mit einem Durchmesser von 108 Millimetern an der Brandschutzpumpe ausgetauscht werden. Dieser stellt den Druck für das Brandschutzsystem im Kernkraftwerk Krško sicher und ist daher eine der wichtigsten Komponenten beim Schutz vor Brandunfällen.
Vinko Planinc, der Leiter des Wartungsbereichs im Kernkraftwerk Krško, fand die Lösung in der Zusammenarbeit mit der Firma Siemens Slowenien. Das Unternehmen verwaltet bereits seit 2009 im schwedischen Finspang den High- Tech-Betrieb für additives Manufacturing und ist dort auch im Entwicklungsbereich tätig. Zusammen mit der Fakultät für Maschinenbau in Ljubljana bereiteten sie mit dem Betriebsengineering zunächst eine digitale Kopie des Ersatzteils vor, indem sie es mit sämtlichen Parametern in die digitale Welt übertrugen, von wo aus Schweden dann nur noch einen Anruf entfernt war. In Finspang, wo bereits 2016 die erste 3D-gedruckte Komponente für den Gasturbinenbrenner von Siemens entstand, wurde auf einem eisernen 3D-Drucker das entsprechende Ersatzteil für das Kernkraftwerk Krško geschaffen. Danach führte Siemens mit einem Team aus verschiedenen slowenischen Experten zahlreiche erforderliche Qualitäts- und Sicherheitstests durch. Diese waren erforderlich, damit die Komponente bedenkenlos in einem in Bezug auf die Sicherheit so anspruchsvollen Objekt wie dem Kernkraftwerk Krško eingesetzt werden konnte.
Nach Tim Holt, dem CEO der Division Power Generation Services bei Siemens, „ist diese Leistung im Kernkraftwerk Krško noch ein weiteres Beispiel dafür, wie sehr der digitale Wandel die Energieindustrie beeinflusst. Kürzere Lieferzeiten bei additivem Manufacturing optimieren den Austausch von Ersatzteilen und schaffen einen Mehrwert für die Kunden.“ Dank der neuen Technologie können die älteren noch tätigen Kraftwerke weiterhin in Betrieb bleiben und die erwartete Lebensdauer erreichen oder gar übertreffen.
Die erste 3D-gedruckte Komponente für einen Gasturbinenbrenner der Firma Siemens ist bereits seit 2016 im tschechischen Elektrizitätswerk in Brünn erfolgreich im Einsatz und erreichte bisher 1.600 Betriebsstunden. Im Bereich der Produktion von Einzelteilen für industrielle Gasturbinen bringt der Einsatz von Siemens’ additivem Manufacturing Vorteile, unter anderem um circa 50 Prozent verkürzte Lieferzeiten und eine 75-prozentige Zeiteinsparung beim Entwicklungsprozess. Vor Kurzem gab Siemens bekannt, dass es einen ersten Testdurchlauf für Gasturbinenschaufeln abgeschlossen habe, die vollständig mit der Technologie des additiven Manufacturing hergestellt wurden.
ŽIGA FIŠER