Oerlikon Leybold Vacuum erhält zweistelligen Millionen-Euro-Auftrag für Urananreicherung

Oerlikon Leybold Vacuum wird bewährte Vorvakuumpumpen für zwölf unterschiedliche Systeme liefern sowie auf den spezifischen Kundenbedarf abgestimmte Dienstleistungen erbringen – einschließlich Montage, Testbetrieb und Dokumentation entsprechend den verlangten Standards. Die RUVAC-Root-Pumpen wurden so modifiziert und an das Umfeld der Anlage angepasst, dass sie den hohen Betriebsanforderungen gerecht werden. „Dieser Auftrag zeigt wieder einmal, dass wir bei hochkomplexen und anspruchsvollen Vakuumanwendungen technisch führend sind“, erklärt Dr. Martin Füllenbach, CEO von Oerlikon Leybold Vacuum.

Die Uranzentrifugierung wird nicht nur in der modernen Energiewirtschaft und zur zivilen Stromerzeugung, sondern auch für medizinische und industrielle Zwecke verwendet. Bei der Kernspaltung wird das Uran-Isotop U-235 eingesetzt. Für einen sicheren und effizienten Betrieb von Atomreaktoren ist ein U-235-Anteil von 4–5 Prozent erforderlich, doch beträgt der natürliche U-235-Gehalt von Uranerz lediglich 0,7 Prozent. Für den Einsatz in Reaktoren muss das Uran daher abgebaut, verarbeitet und in einen gasförmigen Zustand gebracht werden, damit Moleküle mit einem höheren U-235-Gehalt herausgefiltert werden können. Dieses Verfahren wird als Urananreicherung bezeichnet, und dafür werden besondere Zentrifugen eingesetzt. Uranhexafluoridgas wird unter Druck durch eine Reihe durchlässiger Membranen geleitet. Da die U-235-Moleküle leichter sind als die U-238-Moleküle (ein ähnliches Isotop, das neben U-235 existiert), bewegen sie sich schneller und haben eine etwas höhere Wahrscheinlichkeit, durch die Poren in der Membran hindurchzugelangen.

Das UF6-Gas, das durch die Membran hindurchdiffundiert, weist also einen höheren U-235-Gehalt auf als das zurückbleibende Gas. Dieses Verfahren wird in mehreren Diffusionsstufen – sogenannten Kaskaden – wiederholt. Auf jeder Stufe werden ein Kompressor, ein Diffusor und ein Wärmeaustauscher benötigt, um die kompressionsbedingte Wärme abzuleiten. Zuletzt wird das angereicherte UF6 am einen Ende der Kaskade entnommen, das abgereicherte UF6 am anderen Ende. Rund 1.400 solcher Stufen sind erforderlich, um ein Gas mit einer U-235-Konzentration von 3–4 Prozent zu erhalten.

In der Regel findet in den Anlagen auf jeder Stufe nur eine geringfügige weitere Trennung der beiden Isotope statt. Kompensiert wird dies dadurch, dass die Anlagen umfangreiche Gasvolumina verarbeiten können. Für das Verfahren ist ein robustes, stabiles Vakuum erforderlich.

„Unsere Fachkompetenz im Bereich Vakuumkomponenten erstreckt sich nicht nur auf die Vakuumkomponenten. Ein wichtiger Bestandteil des Auftrags besteht in Engineering-Leistungen für die Prozessentwicklung. Aufgrund unserer Erfahrungen und internationalen Aufstellung gehört es zum normalen Geschäftsalltag, ein System entsprechend der hohen amerikanischen Anforderungen auszuarbeiten“, sagt Segment CEO Füllenbach. „Unser Verständnis der Kundenanforderungen, Qualitätsstandards und regulatorischen Rahmenbedingungen macht Oerlikon Leybold Vacuum zu einem verlässlichen Partner und bevorzugten Lieferanten“.

Vor dem Hintergrund bereits heute zu erkennender Megatrends werden Energieproduktion und -transport auch künftig von großer Bedeutung sein. Dies gilt insbesondere für Innovationen und technische Entwicklungen für künftige Energielösungen.