Verpackung von Fass- und Pelletabfällen in Konrad-Container

Verpackungsplanungen sind komplex und zeitaufwändig. Die Fragestellung, die beantwortet werden muss, ist, wie alle Abfälle (Fassabfälle, Pellets, Rohabfälle) einer Auswahl von Behältern für radioaktiven Abfall so zugeordnet werden können, dass sowohl alle Randbedingungen, etwa Konrad-Endlagerungsbedingungen, Zwischenlagerungsbedingungen und Dosisleistungsbeschränkungen, eingehalten werden, als auch die Behälterkosten möglichst gering sind.

Zur Beantwortung dieser Fragestellungen haben wir mehrere Softwarelösungen entwickelt. Kern dieser Lösungen sind Algorithmen, die u. a. zur Lösung von Sudokos, Schichtplänen und Tourenplanungen eingesetzt werden. Dabei können bereits jetzt eine Vielzahl von physischen und radiologischen Randbedingungen berücksichtigt werden.

Das Optimierungziel ist dabei stets die Minimierung eines vom Kunden vorgegebenen Kostenvektors, etwa Kosten der eingesetzten Behälter, Handhabungszeiten oder/und Dosisleistung, unter Berücksichtigung von kundenspezifischen Randbedingungen.

Im Handumdrehen können über die grafische Benutzeroberfläche einzelne Randbedingungen und Optimierungsziele geändert werden, die Applikation liefert in Sekunden- oder Minutenschnelle neue, angepasste Lösungen. In Benchmarks mit manuellen Verpackungsplanungen wurde gezeigt, dass die Applikation für hohe Abfallaufkommen mit über ca. 100 Fässern der manuellen Planung überlegen ist (Verweis Forschungsvorhaben).

Die Ausgabe der Optimierung ist eine Zuordnungstabelle (etwa ein Blatt einer Tabellenkalkulation), in der die Zuordnung eines jeden Fasses zu einem Container aufgeführt ist. Statistische Kenngrößen (Auslastung etc.) über alle Container runden die Ausgabe ab.

Randbedingung / Optimierungsziel	Programmfassung
	Basic	Extended	Pro
Beladevarianten (max. Anzahl Fässer pro Fasstyp in einem Konrad-Container)
Endlagerungsbedingungen Konrad (Garantiewerte, Wärme-, Kritikalitätssummenwerte), Störfallwerte in Abhängigkeit der Abfallproduktgruppen der in einen Container verpackten Abfälle (etwa das Minimum der APG)
Zulademasse
Grenzwerte der Aktivitäten und Massen einzelner Nuklide und Nuklidgruppen
Resthohlraumverfüllung mit (radioaktivem) Bauschutt – Berücksichtigung des zus. Störfallsummenwertes
Dosisleistung (nur lineare Elemente)
Grafische Benutzeroberfläche
Kundendefiniertes Ein- und Ausgabeformat (etwa csv, Excel, Datenbank) inkl. grafischer Auswertung der Lösung
Annahme bei der Optimierung: Zugriff auf alle Fässer gleichzeitig bei gegebener Containerreihenfolge ODER Zugriff auf alle Container gleichzeitig bei gegebener Fassreihenfolge
Annahme bei der Optimierung: Bei vorgegebener Fassreihenfolge: Berücksichtigung der Beschränkung der Anzahl gleichzeitig geöffneter Container (auch Online Verpackung) ODER Bei vorgegebener Containerreihenfolge: Berücksichtigung von Sequenzbeschränkungen der Fässer (kann auch für Auslagerungsstrategien verwendet werden)
Keine Annahme: Identifizierung einer optimierten Fassreihenfolge unter Berücksichtigung von Fassreihenfolgenbeschränkungen und der Anzahl gleichzeitig geöffneter Container