BEnKo: Behälterintegrität unter Korrosionseinfluss im Kristallingestein

Bei den Tagen der Standortauswahl 2026, die vom 23. bis 24. April 2026 in Leipzig stattfanden, wurde der aktuelle Stand des Forschungs- und Entwicklungsprojekts BEnKo vorgestellt. Dazu hielt Bert Geyer (Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH) einen entsprechenden Vortrag. Präsentiert wurden die bislang abgeschlossenen Arbeiten sowie die weitgehend definierten Nachweiskriterien für Endlagerbehälter im kristallinen Wirtsgestein.

Abgeschlossene Arbeiten

Im bisherigen Projektverlauf wurden die für das kristalline Wirtsgestein in Deutschland relevanten Randbedingungen recherchiert und dokumentiert. Dazu zählen die geologischen, hydrogeologischen und hydrochemischen Verhältnisse, die Szenarienentwicklung, das technische Endlagerkonzept, die thermische Entwicklung sowie die Eigenschaften verschiedener Bentonite. Parallel wurden die für korrosionsbeständige Stähle und Kupfer relevanten Korrosionsprozesse recherchiert und bewertet. Ausgewertet wurde, welche Prozesse besonders relevant sind, welche offenen Fragestellungen existieren und wo weiterer Forschungsbedarf besteht. Die Ergebnisse wurden in einer Versuchsmatrix zusammengeführt, die als Grundlage für weitere Forschungsprojekte dienen kann.

Definition der Nachweiskriterien

Auf Grundlage der in Deutschland gültigen Gesetze und Regelwerke werden die Nachweiskriterien für die Behältereigenschaften definiert. Dieser Arbeitsschritt ist weitgehend abgeschlossen und wird derzeit für den Abschlussbericht dokumentiert. Die Kriterien umfassen unter anderem die Tragfähigkeit, den Knick- und Beulnachweis, die Rissbeschränkung, die Verformung und die Herstellbarkeit; Schweißnähte und weitere mögliche Schwachstellen werden dabei berücksichtigt. BEnKo erarbeitet die methodische Grundlage und die Kriterien, führt selbst jedoch keinen abschließenden Integritätsnachweis.

Für ausgewählte Nachweiskriterien führt die GRS mit der Software Ansys beispielhafte Berechnungen an einem Kupferbehälter nach dem KBS-3-Konzept durch (siehe Abbildung). Diese Berechnungen werden derzeit für den Abschlussbericht dokumentiert.

Hintergrund zum Projekt

BEnKo (Bewertung der Integrität von Endlagerbehältern unter Korrosionseinfluss im Kristallingestein) wird seit 2024 im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Klimaschutz, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMUKN) durch den Projektträger Karlsruhe (PTKA) gefördert. Bearbeitet wird das Vorhaben von der BGE TECHNOLOGY GmbH (BGE TEC) und der Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH. Ziel ist die Entwicklung einer Methodik zur Bewertung der Behälterintegrität in der korrosiven Umgebung des Kristallingesteins als Grundlage für die künftige Auslegung von Endlagerbehältern.

Für das Wirtsgestein Steinsalz liegen in Deutschland bereits belastbare Grundlagen zur Behälterauslegung vor. Für das Kristallingestein sind dagegen zahlreiche Fragen zum Verhalten möglicher Behältermaterialien noch offen. Behälterkonzepte, wie sie etwa in Finnland oder Schweden vorgesehen sind, lassen sich wegen abweichender geochemischer Randbedingungen nicht ohne Weiteres auf deutsche Verhältnisse übertragen.

Nächste Schritte

Die Arbeitspakete mit Beteiligung der BGE TEC sind abgeschlossen. Bis zum Projektende im Oktober 2026 steht die Erstellung des Abschlussberichts im Vordergrund. Ergänzend wird ein Grundlagenbericht mit den zusammengestellten Randbedingungen vorbereitet. Weitere Veröffentlichungen sind geplant.