Projektbeschreibung

Deutschland sucht einen Standort für ein Endlager für hochradioaktive Abfälle (HAW). Dabei muss auch geprüft werden, ob sich am gleichen Standort ein separates Endlager für schwach- und mittelradioaktive Abfälle (LAW/MAW) sicher errichten lässt. Diese Prüfung schreiben das Standortauswahlgesetz und die Endlagersicherheitsuntersuchungsverordnung vor. Im Forschungsvorhaben „Identifikation und Bewertung von Prozessen, die durch ein Endlager am gleichen Standort sowohl für hochradioaktive als auch für schwach- bis mittelradioaktive Abfälle entstehen können (GemEnd)“ untersuchten Fachleute, wie sich beide Endlager gegenseitig über den Zeitraum von 1 Mio. Jahre beeinflussen könnten. Sie bewerteten außerdem, welche Folgen dies für die Sicherheit des Endlagers für hochradioaktive Abfälle haben könnte.

Zwei zentrale Forschungsziele

Das Forschungsvorhaben GemEnd verfolgte zwei Ziele:

• Es bewertete mögliche Wechselwirkungen zwischen beiden Endlagern nach ihrem endgültigen Verschluss.
• Es untersuchte, wie sich die Einlagerung kleiner Mengen schwach- und mittelradioaktiver Abfälle im HAW-Endlager auf dessen Langzeitsicherheit auswirken könnte.

 

Verschiedene Wirtsgesteine im Vergleich

Die Forschenden untersuchten beispielhafte Endlagerkonfigurationen in den unterschiedlichen Wirtsgesteinen in Deutschland, hier Steinsalz, Ton- und Kristallingestein. Sie nutzten numerische Modelle um Temperatur (T)-, hydrologische (H), mechanische (M) und chemische (C) Prozesse und ihre Auswirkungen auf die Endlagerkonfigurationen zu berechnen. So wollten sie mögliche sicherheitsrelevante Wechselwirkungen erkennen.

Ergebnisse für Tongestein

Für Tongestein modellierten die Forschenden Temperatur-, hydrologische und chemische Prozesse. Die Modellrechnungen zeigen mehrere Effekte. Druckanstiege durch Temperatur, Gasbildung sowie Gastransport und Grundwasserströmung (hydrologische Prozesse) können sich zeitweise überlagern. Im Bereich der LAW/MAW-Kammer sind vor allem die Transportprozesse wichtig, die vom schwach- bis mittelradioaktiven Abfall in Richtung des hochradioaktiven Bereichs ausgehen. Hier können sich gelöste Salze und organische Stoffe anreichern. Die Modellrechnungen zeigen jedoch keine sicherheitsrelevanten Auswirkungen auf den HAW-Bereich.

Ergebnisse für Steinsalz

Für Steinsalz in flacher Lagerung untersuchten die Forschenden Temperatur und mechanische Prozesse. Sie berücksichtigten außerdem Gasbildung durch die Korrosion von Metallen an der Außenseite der Abfallbehälter. Temperaturausbreitung über den HAW-Abfall, langsame Verformung des Salzgesteins und Gasbildung prägen die Entwicklung im LAW/MAW-Bereich. Die Modellrechnungen zeigen jedoch auch hier keine sicherheitsrelevanten Auswirkungen auf den HAW-Bereich.

Ergebnisse für Kristallingestein

Für Kristallingestein modellierten die Forschenden die Temperaturausbreitung, die Gasbildung, den Gastransport, die Bewegungen des Kluft- und Porenwassers sowie die mögliche Reaktivierung von Klüften (mechanische Prozesse). Im Bereich der LAW/MAW-Abfälle sind vor allem die Transportprozesse durch Mikro-/Makrorisse im Kristallingestein wichtig, die in Richtung des HAW-Abfalls ausgehen können. Hier wurde unter anderem die Ausbreitung von Lösungen von Säuren und Laugen mit hohem pH-Wert sowie Salzlösungen untersucht. Die Modellrechnungen zeigen auch hier keine sicherheitsrelevanten Auswirkungen auf den HAW-Bereich.

Fazit

Die Ergebnisse aus dem Forschungsvorhaben verbessern das Verständnis möglicher Wechselwirkungen zwischen beiden Endlagern an einem gleichen Standort. Die Untersuchungen zeigen, dass eine gemeinsame Endlagerung grundsätzlich möglich erscheint. Für eine belastbare standortspezifische Sicherheitsbewertung sind jedoch weitere Grundlagen für ein Endlagerkonzept erforderlich. Dazu gehören eine vorläufige Planung des LAW/MAW-Endlagerbergwerks sowie ein vorläufiges Sicherheitskonzept für jede Endlagerkonfiguration.

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