LANGZEITSICHERHEITSUNTERSUCHUNGEN
Der langzeitige Schutz von Mensch und Umwelt vor den schädlichen Wirkungen radioaktiver Stoffe ist das zentrale Ziel bei der Endlagerung radioaktiver Abfallstoffe. Durch Langzeitsicherheitsanalysen ist nachzuweisen, dass dieses Schutzziel und die entsprechenden Anforderungen durch das vorgesehene Endlagerkonzept eingehalten werden können. Die Sicherheitsbewertungen erfordern eine vollständige Beschreibung des Endlagersystems bestehend aus dem Bergwerk, den eingelagerten Abfällen, der Geosphäre und der angrenzenden Biosphäre (FEP-Katalog). Die zukünftige Entwicklung des Endlagersystems kann aus der Wechselwirkung zwischen den Endlagerkomponenten und verschiedenen einwirkenden Prozessen und Ereignissen abgeleitet werden (Szenarienentwicklung).
Für die Modellierung der langfristigen Entwicklung des Endlagers und seiner Umgebung ist es notwendig, Strukturanalysen durchzuführen. Hierfür sind geeignete Stoffmodelle für das Gebirge und die Baustoffe zu entwickeln. Diese müssen dann in Simulationsprogramme integriert werden und Validierungsrechnungen durchgeführt werden. Diese Arbeiten werden von uns meist im Zuge von generischen FuE-Projekten durchgeführt.
Bei der Anwendung auf unterschiedliche Wirtsgesteine und Endlagerkonzepte müssen jeweils spezifische Sicherheitsnachweiskonzepte entwickelt werden. Wichtige Elemente der Nachweise sind Integritätsanalysen für geotechnische und geologische Barrieren. Hierfür müssen Systemanalysen mit gekoppelten physikalischen Prozessen durchgeführt werden. Die Entwicklung der erforderlichen Simulationsmodelle setzt eine sehr gute Kenntnis der Berechnungsprogramme sowie der grundlegenden Daten, z.B. des Wirtsgesteins und des Endlagerkonzeptes, voraus. Weiterhin müssen definierte Anforderungen, wie z.B. Vergleichbarkeit der Ergebnisse und Detailtiefe der Berechnungen, erfüllt werden. Wir entwickeln Modelle für Langzeitsicherheitsanalysen, implementieren sie in entsprechende Simulationsprogramme und wenden diese auf generische und spezifische Fälle an. Die radiologische Bewertung der erwarteten Entwicklung des Endlagersystems erfolgt durch eine radiologische Konsequenzenanalyse. Weitere numerische Hilfsmittel zur Bewertung der Ergebnisse der Modellrechnungen sind Sensitivitäts- und Robustheitsanalysen.
Durch unsere Beteiligung an nationalen und internationalen Endlager- und Forschungsprojekten verfügen wir über umfangreiche Erfahrungen im Bereich der Endlagersicherheit und sind bzgl. der Nachweismethodik immer auf dem neusten Stand.
Referenzen
- PIONIER: Implementierung und Weiterentwicklung von Stoffmodellen für Tongesteine und Bentonit zur Simulation THM-gekoppelter Prozesse im Rahmen sicherheitsanalytischer Untersuchungen (2019 - 2025)
- CHRISTA-III: Erarbeitung einer Methodik zur systematischen Ableitung von zu erwartenden und abweichenden Entwicklungen im Kristallingestein in Deutschland (2022 - 2025)
- BARIK: Entwicklung und Test eines erweiterten Hoek-Brown Stoffmodells zur Berücksichtigung anisotropem Festigkeitsverhaltens bei der Anwendung der Integritätskriterien für kristalline Wirtsgesteine (2021 - 2024)
- RANGERS: Entwicklung einer Methodologie zur Auslegung und zum Nachweis von geotechnischen Barrieren für ein HAW Endlager in Salzformationen (2019 - 2023)
- KOMPASS-II: Kompaktion von Salzgrus für den sicheren Einschluss – Phase 2 (2021 - 2023)
- SUSE: Sicherheitsanalytische Untersuchungen zu Endlagersystemen im Kristallin (2017 - 2023)
- ANSICHT-II: Aktualisierung der Sicherheits- und Nachweismethodik für die HAW-Endlagerung im Tongestein in Deutschland (2018 - 2022)
- CHRISTA-II: Entwicklung eines Sicherheits- und Nachweiskonzeptes für ein Endlager für wärmeentwickelnde radioaktive Abfälle im Kristallingestein in Deutschland (2017 - 2021)
- BASEL: Bewertung der Abhängigkeiten zwischen dem sicheren Bau und Betrieb eines Endlagers für wärmeentwickelnde Abfälle und der Langzeitsicherheit (2016 - 2020)
- MONTANARA: Entwicklung von Monitoring-Konzepten in Anlehnung an Sicherheits- und Nachweiskonzepte sowie Ableitung von Entscheidungsgrößen und Reaktionsoptionen (2015 - 2019)
- KOSINA: Konzeptentwicklung für ein generisches Endlager für wärmeentwickelnde Abfälle in flach lagernden Salzschichten in Deutschland sowie Entwicklung und Überprüfung eines Sicherheits- und Nachweiskonzeptes (2015 - 2018)
- SAnToS: Sicherheitsanalytische Untersuchungen für ein Endlager für radioaktive Abfälle in einer diagenetisch überprägten Tonformation in der Nachbetriebsphase (2012 - 2017)
- ProSiD: Prozess-Simulation zur Konzeption von Stütz- und Dichtelementen für Schachtverschlüsse (2012 - 2016)
- CHRISTA: Machbarkeitsuntersuchung zur Entwicklung einer Sicherheits- und Nachweismethodik für ein Endlager für Wärme entwickelnde Abfälle in einer Kristallingesteinsformation in Deutschland (2015 - 2016)
- VerA, Phase II: Vergütung der Auflockerungszone im Salinar (VerA) Phase II - Generierung von Risssystemen einer Auflockerungszone im Korngrößenmaßstab und Überführung der Ergebnisse auf die Makroebene zur Simulation eines Injektionsvorganges (2012 - 2015)
- REPOPERM-II: Verbleibende Porosität und Permeabilität des kompakten, zerkleinerten Steinsalz-Verfüllmaterials in einem HAW-Endlager, Phase II (2010 - 2014)
- P&T: Auswirkungen von Partitionierung und Transmutation auf Endlagerkonzepte und Langzeitsicherheit von Endlagern für wärmeentwickelnde radioaktive Abfälle (2012 - 2013)
- TEMTON: Untersuchungen zur Auswirkung einer Temperaturerhöhung in Tonformationen in Deutschland im Hinblick auf die bautechnische Machbarkeit eines Endlagers und irreversible Veränderungen der potenziellen Wirtsformation (2006 - 2013)
- VSG: Vorläufige Sicherheitsanalyse für den Standort Gorleben (2010 - 2012)
- VerA: Vergütung der Auflockerungszone im Salinar (2009 - 2011)
- THERESA-MOLDAU: Überprüfung und Kalibrierung eines THM-Modells zur Beschreibung des Langzeitverhaltens der Auflockerungszone im Steinsalz (2006 - 2009)
- MACH-2: Vorstudie zur Vorbereitung eines Tests mit einer Twin-Hole-Entsorgungskonfiguration am Mont Terri URL (2008 - 2009)
- REPOPERM: Restporosität und -permeabilität von kompaktierendem Salzgrus-Versatz in einem HAW-Endlager (2007 - 2009)
- TEE: Untersuchung zu thermischen Ausdehnungseffekten in Tonformationen (2001 - 2006)
- ÜBERSICHT: Übertragung des Sicherheitsnachweiskonzeptes für ein Endlager im Salz auf andere Wirtsgesteine (2001 - 2006)
- GEIST: Gegenüberstellung von Endlagerkonzepten in Salz und Tongestein (2001 - 2004)