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Online-Konsultation der Endlager-Kommission

22 TeilnehmerInnen
96 Kommentare
1556 Stimmen

Teil B: 5. Entsorgungsoptionen und ihre Bewertung

Status: Geschlossen

Sichtbarkeit: Öffentlich  

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169

a) Die maßgebliche Einschlussfunktion wird einer geologischen Barriere (dem sogenannten einschlusswirksamen Gebirgsbereich) zugeordnet.
b) Die maßgebliche Einschlussfunktion wird einer technischen Barriere (basierend auf langzeitstabilen Behältern und ihrer Ummantelung) zugeordnet.
c) Die Einschlusswirkung des Gesamtsystems wird durch eine aufeinander folgende Kombination von Wirtsgesteinseigenschaften und technischen Barrieren erreicht.

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170

Auf Basis dieser Ansätze ist für jede Wirtsgesteinsart an einem bestimmten Standort Endlager- und ein Nachweiskonzept zu entwickeln, mit dem der Nachweis der Langzeitsicherheit über den Nachweiszeitraum geführt werden kann. Im Standortauswahlgesetz ist dieser Nachweiszeitraum auf eine Million Jahre festgelegt[51].

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171

Die Sicherheitsanforderungen des Bundesumweltministeriums von 2010 basieren auf dem Konzept des einschlusswirksamen Gebirgsbereichs (ewG). Für den Nachweis, dass eine geologische Barriere den langzeitsicheren Einschluss der radioaktiven Abfälle gewährleisten kann, wird hierbei ein einschlusswirksamer Gebirgsbereich innerhalb des Wirtsgesteins um den Ort der Einlagerung der radioaktiven Abfälle bzw. zwischen den Abfällen und der Biosphäre ausgewiesen. Das ewG-Konzept wurde in Deutschland vom AkEnd entwickelt. Der AkEnd hat in seiner Definition die in den folgenden Schaubildern dargestellten Gesteinskonfigurationen als kompatibel mit dem Konzept eines einschlusswirksamen Gebirgsbereichs beschrieben:

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Schaubild 12: Konfigurationen zwischen Wirtsgestein und einschlusswirksamem Gebirgsbereich Typen A und Ba

 
172

Beim Typ A ist der einschlusswirksame Gebirgsbereich Teil eines Wirtsgesteinskörpers mit sicherheitsrelevanter Barrierewirkung und umschließt den Einlagerungsbereich vollständig. Beim Typ Ba hat der den Einlagerungsbereich umgebende Wirtsgesteinskörper keine sicherheitsrelevante Barrierewirkung und bildet mit dem einschlusswirksamen Gebirgsbereich unterschiedliche Konfigurationen. Der Wirtsgesteinskörper ist dabei vollständig vom einschlusswirksamen Gebirgsbereich umschlossen.

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Schaubild 13: Konfigurationen zwischen Wirtsgestein und einschlusswirksamem Gebirgsbereich: Typ Bb

 
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Beim Typ Bb hat der den Einlagerungsbereich umgebende Wirtsgesteinskörper keine sicherheitsrelevante Barrierewirkung und bildet mit dem einschlusswirksamen Gebirgsbereich unterschiedliche Konfigurationen. Dabei ist der Wirtsgesteinskörper nicht vollständig vom einschlusswirksamen Gebirgsbereich umschlossen. Im Schaubild 13 oben sind Beispiele für Typ Bb dargestellt.

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174

Der einschlusswirksame Gebirgsbereich ist der Teil des Endlagersystems, der im Zusammenwirken mit den geotechnischen Verschlüssen (zum Beispiel Schachtverschlüsse, Streckenverschlüsse, Versatzmaterial) den Einschluss der Abfälle sicherstellt. Der ewG stellt hierbei die Hauptbarriere (= geologische Barriere) dar. Zur "Heilung" der erforderlichen technischen Eingriffe in den ewG sind geotechnische Barrieren (Schacht- und Streckenverschlüsse, Versatzmaterial) vorgesehen. Der Behälter hat beim ewG-Konzept eine zeitlich begrenzte Funktion als technische Barriere, auf der aber der Nachweis der Langzeitsicherheit nicht beruht.

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Ein ewG-Konzept ist hinsichtlich der Wirtgesteinstypen prinzipiell anwendbar für geeignete Steinsalz- und Tonsteinformationen und auch für Kristallinformationen mit geringer Gebirgsdurchlässigkeit. Dabei sind je nach örtlicher Situation auch Endlagerkonzepte denkbar, bei denen an einem Standort nicht einer, sondern mehrere räumlich voneinander getrennte einschlusswirksame Gebirgsbereiche ausgewiesen werden, in denen jeweils ein Teil der radioaktiven Abfälle langzeitsicher endgelagert werden kann, sowie Konstellationen, bei denen nicht das Wirtsgestein sondern überlagernde Schichten den sicheren Einschluss gewährleisten.[52]

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176

Bei der vorgeschlagenen Standortauswahl entsprechend den in Kapitel 6.5 beschriebenen Entscheidungskriterien ist es nach Auffassung der Kommission möglich, einen einschlusswirksamen Gebirgsbereich so auszuweisen, dass ein Nachweis seiner Integrität über eine Million Jahre geführt werden kann. Bei ausreichend geringer Durchlässigkeit des Wirtsgesteins gelingt dabei der Nachweis des Einschlusses unmittelbar durch die vollständige Integrität des ewG , einschließlich Versatz und Verschlussbauwerke. In diesem Fall können im Nachweiszeitraum keine Radionuklide den ewG verlassen („vollständiger Einschluss“). Alternativ kann im Nachweisverfahren gezeigt werden, dass der einschlusswirksame Gebirgsbereich während des Nachweiszeitraums Radionuklide mindestens in dem Maße zurückhält, dass nur geringfügige Freisetzungen in die Biosphäre zu erwarten sind, die nicht zu einer Überschreitung der in den Sicherheitsanforderungen des Bundesumweltministeriums genannten Grenzwerten für die effektive Dosis führen können („sicherer Einschluss“).

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177

Beim ewG-Konzept haben die Behälter insbesondere die Aufgabe, während des Endlagerbetriebes, in der Regel für einige Jahrzehnte, die Rückhaltung von Radionukliden zu gewährleisten; zudem müssen die Abfallbehälter, ggf. in Kombination mit einem Transferbehälter, eine sichere Handhabung unter Strahlenschutzbedingungen ermöglichen. Dieselben Sicherheitsfunktionen werden von den Behältern für eine (eventuell notwendige) Rückholung in der Betriebsphase[53] gefordert. Nach Verschluss des Endlagers müssen die Abfälle bis zu 500 Jahre bergbar bleiben, woraus sich Anforderungen an die mechanische Stabilität des Behälters und seine ausreichende Korrosionsbeständigkeit ergeben. Ab dem Zeitpunkt, nach dem die Bergbarkeit keine Anforderung mehr ist, muss der Behälter im ewG-Konzept nur noch solange eine Barrierefunktion (einige hundert bzw. tausend Jahre) übernehmen, bis die Langzeitsicherheit des Endlagersystems vollständig über die Eigenschaften des ewG, also durch die geologische Barriere sowie die Strecken- und Schachtverschlüsse, nachgewiesen wird. Im Sicherheits- und Nachweiskonzept für den Nachweiszeitraum von einer Million Jahre wird danach von langzeitigen Eigenschaften der Behälter kein Kredit mehr genommen.

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178

Wenn das Wirtsgestein oder das umgebende Gestein keine ausreichende Barriere darstellen, dann muss, wenn an einem solchen Standort ein Endlager realisiert werden soll, der Nachweis des langzeitsicheren Einschlusses insbesondere über die technischen Barrieren geführt werden. Denkbar ist dies für Endlagersysteme in allen potenziellen Wirtsgesteinstypen, konzeptionell verfolgt wird es hauptsächlich in Ländern, deren Endlagerkonzept auf Kristallingestein beruht.

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179

In erster Linie ist die technische Barriere der Abfallbehälter, der langfristig dicht sein muss. Damit er diese Funktion auch über den gesamten Nachweiszeitraum von einer Million Jahre übernehmen kann, wird er in den bekannten Endlagerkonzepten zum Schutz vor Korrosion zusätzlich mit einer Schutzschicht (dem sogenannten "Buffer"), bestehend aus einer mehrere Dezimeter dicken, quellfähigen Bentonitschicht ummantelt.

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180

Ein im Wesentlichen auf Behälter- und Buffer-Eigenschaften beruhender Langzeitsicherheitsnachweis ist mit den derzeit geltenden Sicherheitsanforderungen des Bundesumweltministeriums [54] nicht kompatibel, da diese auf einem Nachweis über den einschlusswirksamen Gebirgsbereich beruhen. Die bestehenden Sicherheitsanforderungen müssen deshalb für diese Art der Nachweisführung ergänzt werden, wie die Kommission in Kapitel 6.5.1 dieses Berichtes es auch zur Prüfung anregt.

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181

Behälter und Buffer müssen bei einem solchen Nachweis über den gesamten Nachweiszeitraum die wesentliche Barrierefunktion übernehmen, wobei Anforderungen an die Rückholbarkeit während des Betriebs und eine sich anschließende Phase der Bergbarkeit nach Verschluss des Endlagers als Anforderungen an den Behälter ebenfalls zu berücksichtigen sind. Der Behälter ist also im Unterschied zu einem Nachweis über einen einschlusswirksamen Gebirgsbereich nicht nur für die Betriebsphase des Endlagers und einen nachfolgenden kürzeren Zeitraum sicherheitsrelevant, sondern für den gesamten Nachweiszeitraum.

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182

Als Behälter sind in derartigen Endlagerkonzepten derzeit im Ausland (zum Beispiel in Schweden und Finnland) Kombinationen aus mechanisch stabilen Innenbehältern (zum Beispiel aus Sphäroguss) und korrosionsbeständigen Außenbehältern (zum Beispiel aus dickwandigem Kupfer) vorgesehen.[55] Als "Buffer" dient eine imWesentlichen aus Bentonit bestehende mineralische Ummantelung. Bentonit ist ein stark quellfähiger Ton, der bei Zutritt von Feuchtigkeit quillt und dadurch den eingeschlossenen Behälter gegenüber Wasser (bzw. Salzlösungszutritt) von seiner unmittelbaren Umgebung isoliert. Voraussetzung ist, dass das als Buffer eingesetzte Bentonitprodukt[56] sorgfältig und mit einer ausreichenden Dichte um die Abfallbehälter herum eingebaut wird, und dass unmittelbar im Bereich des Buffers keine oder nur geringfügige Erosionsvorgänge zu erwarten sind. Eine geringe Feuchte des Gebirges ist dabei erforderlich, um den notwendigen Quellvorgang des Bentonits auszulösen und vollständig ablaufen zu lassen. Die Anforderung an die Kombination aus den Behältern, dem Buffer und dem umgebenden Wirtsgestein ist so, dass Behälterversagen mit Freisetzung aus dem Behälter nur in einem so geringen Umfang möglich ist, dass damit keine unzulässig hohen Freisetzungen von radioaktiven Stoffen in die Biosphäre erfolgen.

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