Um das Potenzial der Kernenergie als saubere Energiequelle voll auszusch\u00f6pfen, muss sie kosteng\u00fcnstig und effizient sein. Lauren Fortier, Doktorandin im zweiten Jahr am Fachbereich f\u00fcr Nuklearwissenschaft und -technik (NSE) des MIT, treibt dieses Vorhaben voran. Sie arbeitet daran, M\u00f6glichkeiten zu entwickeln, wie Kernkraftwerke ferngesteuert und autonom betrieben werden k\u00f6nnen. <\/p>\n
Fortiers Weg in die Welt der Kernenergie hatte einen einzigartigen Anfang: Sie erwarb ihren Bachelor-Abschluss in Materialwissenschaft und Werkstofftechnik an der Northwestern University, was ihr durch ein ROTC-Stipendium erm\u00f6glicht wurde. Durch ihren bemerkenswerten Einsatz als Leiterin des Kernkraftwerksbetriebs an Bord eines US-Flugzeugtr\u00e4gers, der im S\u00fcdchinesischen Meer kreuzte, wurde ihr die ungebrochene Abh\u00e4ngigkeit von der Kernenergie bewusst. <\/p>\n
\u201cMan bekommt ein Gesp\u00fcr f\u00fcr die extreme Abh\u00e4ngigkeit von der Kernenergie, wie man es anderswo kaum findet. Dieses Schiff kann den Ozean nur mit einem funktionsf\u00e4higen Kernreaktor \u00fcberqueren\u201d, erinnert sie sich.<\/p>\n
Nach ihrer Zeit bei der Marine entwickelte Fortier eine Begeisterung f\u00fcr den betrieblichen Bereich von Kernkraftwerken. Ihr fielen mehrere ineffiziente Abl\u00e4ufe auf, was ihr Interesse an Automatisierungsm\u00f6glichkeiten innerhalb dieser Betriebsabl\u00e4ufe weckte. Als ihr die Marine anbot, einen Masterstudiengang zu absolvieren, entschied sie sich f\u00fcr Kerntechnik am MIT \u2013 eine Entscheidung, die durch ihre positiven Erfahrungen in diesem Bereich beeinflusst war. <\/p>\n
Im Rahmen ihres Masterstudiums arbeitete Fortier an einem Leitsystem f\u00fcr den Betrieb von Kernkraftwerken, wobei sie einen Simulator mit robuster thermohydraulischer Reaktion einsetzte. Diese Arbeit best\u00e4rkte sie in der \u00dcberzeugung, dass die Erkenntnisse aus diesen Simulationen zu praktischen Verbesserungen f\u00fchren k\u00f6nnten. <\/p>\n
F\u00fcr Fortier ist die Entwicklung autonomer Betriebsabl\u00e4ufe in Kernkraftwerken von der Erkenntnis getrieben, dass diese eine wesentliche Rolle spielen, insbesondere in kleineren, l\u00e4ndlich gelegenen Anlagen. Herk\u00f6mmliche Kraftwerke sind sehr arbeitsintensiv, doch f\u00fcr Mikroreaktoren in abgelegenen Gebieten ist dies nicht realisierbar. Hier wird der Bedarf an \u00fcberwachtem autonomem Betrieb unverzichtbar.<\/p>\n
Fortiers Ziel ist es, Kernkraftwerke auf einen autonomen Betrieb umzustellen. Sie stellt sich ein integriertes Leitsystem vor, das sowohl den Betrieb durch Menschen als auch durch Maschinen erm\u00f6glicht. Ihr Ziel ist es nicht, menschliche Interaktion vollst\u00e4ndig zu eliminieren, sondern vielmehr den Betrieb zu optimieren, indem strategische Eingriffe durch Menschen nur dann zugelassen werden, wenn sie notwendig sind. <\/p>\n
W\u00e4hrend ihrer Promotion erkannte Fortier den immensen Wert der Zusammenarbeit am MIT. Als sie sich intensiver mit der Forschung im Bereich autonomer Betriebsabl\u00e4ufe befasste, vermittelte ihr Forschungsbetreuer, Sacit Cetiner, eine Zusammenarbeit mit dem Idaho National Laboratory (INL). Durch die Zusammenarbeit mit Personen wie Katya Le Blanc, einer leitenden Wissenschaftlerin f\u00fcr Human Factors am INL, gewann Fortier wertvolle Erkenntnisse zur Gestaltung effektiver Mensch-Maschine-Schnittstellen. <\/p>\n
W\u00e4hrend eines Sommerpraktikums bei Westinghouse im Jahr 2025 hatte Fortier die Gelegenheit, ihre Ideen zum autonomen Betrieb zu erproben \u2013 gest\u00fctzt auf das Wissen von Mentoren wie Anuradha Annaswamy, einer Expertin f\u00fcr Steuerungssysteme, und Curtis Smith, einem ehemaligen Direktor am INL und heutigen Professor am MIT NSE.<\/p>\n
Fortier verfolgt konsequent den Ansatz, Autonomie behutsam und schrittweise einzuf\u00fchren, um das Vertrauen der Anwender zu gewinnen. Im Gegensatz zur KI basiert ihre Automatisierung auf endlichen Zustandsautomaten, deren Ausf\u00fchrung transparent ist. Dieser Ansatz passt sich den aktuellen Anlagenbedingungen an und sorgt f\u00fcr klare \u00dcberg\u00e4nge zwischen den Zust\u00e4nden, wodurch komplexe Probleme durch konventionelle Automatisierung gel\u00f6st werden. <\/p>\n
Angesichts der vielversprechenden Aussichten und der potenziellen Auswirkungen von Fortiers Arbeit auf die Automatisierung von Kernkraftwerken ist es kaum verwunderlich, dass sie zu den Gewinnern des Studentenwettbewerbs \u201eInnovations in Nuclear Energy Research and Development\u201c 2025 geh\u00f6rte. Es wird erwartet, dass ihre Arbeit die Entwicklung und den Einsatz kommerzieller Mikroreaktoren ma\u00dfgeblich beeinflussen wird. <\/p>\n
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