Ein Forscherteam des Argonne National Laboratory in Illinois hat ein neues Überwachungssystem für salzgekühlte Hochtemperaturreaktoren entwickelt. Das System kombiniert faseroptische Temperatursensoren mit künstlicher Intelligenz, um Störungen im Kühlkreislauf in Echtzeit zu erkennen.
In solchen Reaktoren zirkuliert flüssiges Salz durch Wärmetauscher, um die thermische Energie abzuführen und in Strom umzuwandeln. Kühlt das Salz lokal zu stark ab, kann es erstarren und einzelne Strömungskanäle blockieren - was herkömmliche Messungen oft nicht erfassen.
Wie es bei t3n heißt, setzen die Wissenschaftler auf einen kompakten Wärmetauscher mit verteilten faseroptischen Sensoren. Diese werden direkt an internen Stützstrukturen angebracht, wodurch ein detailliertes thermisches Abbild der Kanäle entsteht.
Bei Tests mit rund 5.000 synthetischen Datensätzen erreichte der Algorithmus bei starken Blockaden eine Erkennungsrate von 99 Prozent. Schwierigkeiten bereiteten allerdings sehr frühe Störungen, bei denen sich die Temperaturmuster noch stark überlappen.
"Anders als Menschen wird KI nicht müde, Tausende Zahlen zu betrachten", erklärt Forscher Konstantinos Prantikos. Das System nutzt zudem erklärbare KI mit sogenannten Shapley-Werten, damit Entscheidungen nachvollziehbar bleiben.
Ein ausgefallener Wärmetauscher führt meist zu einer sofortigen Abschaltung des Reaktors. Die Früherkennung soll helfen, Wartungsarbeiten gezielter einzuleiten und Stillstandszeiten zu minimieren. Bislang handelt es sich jedoch um einen Machbarkeitsnachweis - das System wurde noch nicht an einem laufenden Reaktor getestet.
