Gutachten für die Endlagerkommission: "Flächenbedarf für ein Endlager für wärmeentwickelnde, hochradioaktive Abfälle"
Einlagerungskonzept für Endlagerbehälter in vertikalen Bohrlöchern in Kristallingesteinen
Bohrlochabstand und spezifische Flächenanforderungen in Abhängigkeit vom Strecken-abstand bei einer Auslegungstemperatur von 100°C
Die DBE TECHNOLOGY GmbH wurde im Dezember 2015 von der Geschäftsstelle der "Kommission Lagerung hoch radioaktiver Abfallstoffe" beauftragt, in einem Gutachten die Fragestellung "Flächenbedarf für ein Endlager für wärmeentwickelnde, hochradioaktive Abfälle" zu untersuchen. Basierend auf der spezifischen Fachkompetenz und den umfangreichen Erfahrungen, die die DBE TECHNOLOGY GmbH durch zahlreiche, meist vom BMWi geförderter FuE-Vorhaben zur Auslegung von Endlagern für die drei Wirtsgesteine Salz, Ton und Granit gewonnen hat, konnte das Gutachten in der vorgegeben Frist von zwei Monaten vorgelegt werden.
Gemäß der Aufgabenstellung wurde der Endlagerflächenbedarf für drei verschiedene Wirtsgesteine in vier vorgegebenen Varianten ermittelt (Salz: Auslegungstemperaturen 200°C und 100°C, Ton:100°C und Granit:100°C). Das dabei berücksichtigte Abfallmengengerüst wurde wunschgemäß dem "Nationales Entsorgungsprogramm (NaPro)" entnommen. Weiterhin wurde auftragsgemäß für Salz und Ton die einsöhlige Streckenlagerung und für Granit die Einlagerung einzelner Behälter in vertikalen Bohrlöchern (KBS 3V Konzept) zugrunde gelegt. Weitere Randbedingungen sind die Verwendung zylindrischer, metallischer Modellbehälter, eine gleichmäßige Einlagerung über einen Zeitraum von 30 Jahren und eine Anpassung der Behälterinventare an die jeweilige Auslegungstemperatur. Zur besseren Vergleichbarkeit wurde abgestimmt, für alle Endlagervarianten eine Teufe von 600 m anzusetzen.
Die Bearbeitung des Gutachtens gliederte sich in die Schritte Prüfung und abgestimmte Ergänzung der Planungsgrundlagen, Festlegung von Materialparametern für Wirtsgesteine, Behälter und Versatzmaterialien sowie Erstellen der Berechnungsmodelle, Durchführung von Temperaturrechnungen, Planung des Grubengebäudes und schließlich Berechnung der Flächen für die vier Endlagervarianten mit Einlagerungs- und Infrastrukturbereichen.
Die vergleichende Gegenüberstellung der Untersuchungsergebnisse zeigte, dass für Salz bei 200°C Auslegungstemperatur am wenigsten Fläche benötigt wird und dass bei gleicher Auslegungstemperatur (100°C) sich der Unterschied im Gesamtflächenbedarf für die drei anderen Endlagervarianten im Wesentlichen aus dem Einfluss der unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeit des Wirtsgesteins und des gewählten Versatzmaterials ergibt. Die berechneten Endlagerflächen können als Planungsgrößen im Rahmen des Standortauswahlverfahrens wie folgt verwendet werden:
• Endlagervariante Salz; 200°C Auslegungstemperatur: 1,28 km²
• Endlagervariante Salz; 100°C Auslegungstemperatur: 2,28 km²
• Endlagervariante Ton; 100°C Auslegungstemperatur: 6,58 km²
• Endlagervariante Granit; 100°C Auslegungstemperatur: 3,56 km²