STROEFUN: Verbesserung der Kontaktzoneneigenschaften von geotechnischen Barrieren
Bei der Gewährleistung des sicheren Einschlusses radioaktiver Abfälle in einem einschlusswirksamen Gebirgsbereich (ewG) im Salzgestein spielen Streckenverschlüsse eine wesentliche Rolle, da sie die Zugänge zu Einlagerungsfeldern abdichten, die die geologische Barriere durchörtern. Streckenverschlüsse bestehen im Wesentlichen aus einer Kernbarriere aus MgO-basiertem Beton, welche zwischen Widerlagern angeordnet ist. Auch die parallel zur Kernbarriere verlaufende Auflockerungszone (ALZ) im Gebirge und die Kontaktzone zwischen dem Baukörper der Kernbarriere und der Gebirgskontur werden dem Streckenverschluss zugeordnet, da diese drei Elemente entscheidend für die Funktionsfähigkeit des Streckenverschlusses sind. Aufgrund ihrer parallelen Anordnung ist das Element mit dem geringsten hydraulischen Widerstand entscheidend für die abdichtende Wirkung des Streckenverschlusses.
Die Funktionalität des Baukörpers der Kernbarriere kann messtechnisch belegt werden. Die Kontaktzone jedoch ist durch Zwangsspannungen beeinflusst, die aus den unterschiedlichen Spannungs-Verzerrungsbeziehungen von Steinsalz und MgO-Beton resultieren sowie eine Folge der verschiedenen thermischen Expansionskoeffizienten und der Abbindewärme sind. Diese Zwangsspannungen können Mikrorisse induzieren, die eine erhöhte Permeabilität in der Kontaktzone bedingen. Diese wird typischerweise durch Permeabilitätsmessungen innerhalb Überwachungsbohrungen bestimmt, die die Kontaktzone durchstoßen und daher zu punktuellen Ergebnissen führen.
Im Rahmen des FuE-Verbundvorhabens STROEFUN, wird ein Messverfahren entwickelt, das zum Ziel hat, die Permeabilität der Kontaktzone des gesamten Querschnitts zu erfassen. Weiterhin ist vorgesehen, die hydraulische Leitfähigkeit der Kontaktzone durch Injektionsmaßnahmen zu reduzieren und den Injektionserfolg messtechnisch zu belegen. Um dieses Verfahren zu testen, wird ein in-situ Versuch in der Grube Teutschenthal durchgeführt. Derzeit wird die Betonage eines Baukörpers aus MgO-Beton vorbereitet.
Das FuE-Vorhaben STROEFUN wird vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert. Die Projektleitung liegt bei der Technischen Universität Clausthal, deren Unterauftragnehmer die BGE TECHNOLOGY GmbH ist.