Das Projekt "Validierung und Verifikation der Rechenprogramme COCOSYS und ASTEC" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. Umfassende Sicherheitsanalysen von Stör- und Unfallabläufen in Kernkraftwerken erfordern Rechenprogramme, die unter Berücksichtigung des aktuellen Standes von Wissenschaft & Technik eine möglichst realitätsnahe und verlässliche Simulation der Abläufe und der sich einstellenden Zustände in der Anlage erlauben. Zielsetzung des aktuellen Vorhabens ist es, den GRS-Systemcode COCOSYS ('Containment Code System') und den deutsch-französischen Integralcode ASTEC ('Accident Source Term Evaluation Code') weiter zu validieren, aktuelle Versuchsprogramme (hier insbesondere die THAI-Anlage bei Becker Technologies GmbH) zu begleiten sowie die Anwendbarkeit der Simulationskette ATHLET-CD ('Analysis of Thermal-hydraulics of Leaks and Transients-Core Degradation') für Kern und Kühlkreislauf und COCOSYS für das Containment auch für die Phase nach Reaktordruckbehälter(RDB)-Versagen zu verifizieren.
Die folgenden Arbeiten werden durchgeführt: Validierung von weiterentwickelten und neuen COCOSYS-Modellen sowie die Begleitung von Experimenten (AP1). Im Mittelpunkt steht dabei die aktuelle COCOSYS-Entwicklung zur Umstrukturierung des Moduls für das Aerosol- und Spaltproduktverhalten (AFP - 'Aerosol and Fission Product Module'). Verifizierung von COCOSYS durch Anlagenrechnungen (AP2). Die Arbeiten beinhalten die Analyse der vollständigen Simulationskette mittels gekoppelter ATHLET-CD und COCOSYS Rechnungen, einschließlich der Phase nach RDB-Versagen. Weitere Arbeitspunkte betreffen Sensitivitäts- und Unsicherheitsanalysen mit COCOSYS (AP3). Darin wird die GRS-Methode mittels des Programms SUSA auf die COCOSYS Module für die Jod- und Aerosolmodellierung sowie die Schmelze-Beton-Wechselwirkung nach RDB-Versagen angewendet. AP4 beinhaltet internationale Aktivitäten. Dazu zählen insbesondere die Begleitung experimenteller Programme der OECD/NEA (THAI -'Thermal-hydraulics, Hydrogen, Aerosols, and Iodine', BIP -'Behaviour of Iodine Project', STEM -'Source Term Evaluation and Mitigation') sowie die Fortführung der Beteiligung am laufenden EU-Vorhaben CESAM (Code for European Severe Accident Management'), das zudem von der GRS auch koordiniert wird. Der AP 5 beinhaltet im Sinne einer Validierung die regelmäßige Durchführung des Regressionstestens und exemplarischer Anwendungsrechnungen zur Sicherstellung konsistenter Ergebnisse und Vermeidung unerwünschter Seiteneffekte bei bereits getesteten Teilen von COCOSYS. Die Qualitätssicherung wir in AP6 sichergestellt. Dazu zählen neben dem User Support z. B. durch Organisation von Workshops auch die Dokumentation sowie deren Aktualisierung. Hier sind Benutzer-Handbücher, Referenz-Handbücher sowie Nutzer-Empfehlungen zu nennen.
Das Projekt "Experimentelle Untersuchungen zu Kühlbarkeit und Fluten prototypischer Schüttbett-Konfigurationen. Phase II: Flutexperimente" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Kernenergetik und Energiesysteme durchgeführt. Es werden spezifische experimentelle Untersuchungen zum Fluten von prototypischen Schüttbett-Konfigurationen mit bestehender IKE-Versuchsanlage durchgeführt, die zu einem besseren Verständnis der Strömungs- und Wärmeübertragungsvorgänge in Schüttungen beitragen. Die experimentellen Ergebnisse dienen vorrangig zur Weiterentwicklung des IKE-Codes MEWA-3D, der im deutschen Systemcode ATHLET-CD implementiert ist und zur Beschreibung der Kühlbarkeit eines stark zerstörten, teilweise geschmolzenen Reaktorkerns und von Schüttungen im unteren Plenum eine RDB eingesetzt wird. Die Untersuchungen schließen unmittelbar an vorangegangene Arbeiten zum Ausdampfen von prototypischen Schüttbett-Konfigurationen an (Forschungsvorhaben FKZ 1501466, Untersuchungs-/ Arbeitsphase I) und beinhalten unter dem Aspekt realitätsnäherer Untersuchungsbedingungen weiterführende Experimente mit schrittweiser Erweiterung des experimentellen Parameterbereichs der thermohydraulischen Randbedingungen (Temperatur, Druck) beim Fluten (Untersuchungs-/ Arbeitsphase II). Das Arbeitsprogramm ist unterteilt in Arbeitspaket I und II. Arbeitspaket I umfasst Flutexperimente mit trockener, überhitzter Schüttung bei erhöhten Temperaturen (Arbeitsabschnitt (i)) und Systemdrücken (Arbeitsabschnitt (ii). Arbeitspaket II beinhaltet die für Arbeitspaket I notwendige Erweiterung der Messtechnik (Arbeitsabschnitt (i) - Temperaturmesstechnik, Arbeitsabschnitt (ii) - Dampfmassenstrommesstechnik) und Modifikation der Versuchsanlage (Arbeitsabschnitt (iii).