Endlager für wärmeentwickelnde Abfälle im Kristallingestein

Entwicklung eines technischen Konzeptes für ein generisches Endlager für wärmeentwickelnde Abfälle und ausgediente Brennelemente im Kristallingestein in Deutschland (KONEKD)

Laufzeit: 2016-2017
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Motivation
Mit dem BMWi-Förderkonzept „Forschung zur Entsorgung radioaktiver Abfälle“ (2015-2018) werden Forschungsaktivitäten zu Aspekten der Entsorgung radioaktiver Abfälle im Kristallingestein unterstützt. Dies entspricht der Strategie, alle potenziell als Wirtsgestein für Endlager für wärmeentwickelnde Abfälle geeigneten
Typen (Steinsalz, Tongestein, Kristallin) zu untersuchen.
Den 2010 vom Bundesumweltministerium veröffentlichten Sicherheitsanforderungen für ein Endlager für wärmeentwickelnde radioaktive Abfälle liegt ein Sicherheitskonzept zugrunde, bei dem die radioaktiven Abfälle durch einen einschlusswirksamen Gebirgsbereich (ewG) eingeschlossen werden. Für ein HAW-Endlager im Kristallingestein steht dieser Ansatz, die Sicherheit über ein ewG-Konzept nachzuweisen, weltweit noch am Anfang. Das Bearbeiten technischer Fragestellungen der Endlagerung im Kristallingestein in Deutschland legt die Basis für weitere Forschungsarbeiten zum langfristigen Einschluss von Radionukliden in diesem Wirtsgestein.

Ansatz des Projektes KONEKD
Im Rahmen des Forschungsprojektes KONEKD untersuchte die BGE TECHNOLOGY GmbH die technische Machbarkeit eines generischen Endlagers für wärmeentwickelnde radioaktive Abfälle und ausgediente Brennelemente für Kristallin als Wirtsgestein. Dadurch wurde die Entwicklung eines Sicherheits- und Nachweiskonzeptes für ein Endlager in einer Kristallinformation in Deutschland
vorbereitet.
Die Arbeiten begannen zunächst mit einer Recherche zum Stand von Wissenschaft und Technik im Hartgesteinsbergbau. Der Kern des Projektes bestand in der Erarbeitung eines Endlagerkonzeptes, das sich unterschiedlichen geologischen Gegebenheiten anpasst. Abschließend erfolgte eine Abschätzung des Zeitbedarfs und der Kosten für das entwickelte Endlagerkonzept angefangen von der Planung bis zum Ende des Betriebes. Die Basis der technischen Planungen stellten die drei Endlagerkonfigurationen dar, die im F&E Projekt CHRISTA (FKZ 11375) als vielversprechend für den langfristigen Einschluss im Kristallingestein angesehen wurden:
Das schwedische KBS-3 Konzept, ein sogenannter multipler ewG und eine sedimentäre Überlagerung des Wirtsgesteins.
 

Ergebnisse
Für die drei betrachteten Endlagerkonzepte wurde jeweils ein anderer Ansatz zum Nachweis des langzeitsicheren
Einschlusses verfolgt:

  • Im modifizierten KBS-3 Konzept wird die maßgebliche Einschlussfunktion einer technischen Barriere zugeordnet.
  • Im Konzept des multiplen ewG soll die Einschlusswirkung durch eine aufeinander folgende Kombination von Wirtsgesteinseigenschaften und technischen Barrieren erreicht werden
  • Im Konzept mit überlagerndem ewG wird die maßgebliche Einschlussfunktion einer geologischen Barriere zugeordnet.

Bei der Erarbeitung der Endlagerkonzepte stand der Umgang mit den Unsicherheiten in Bezug auf die geologischen Daten im Mittelpunkt der Überlegungen. Im Rahmen des Vorhabens wurden auch Kostenabschätzungen für diese Endlagerkonzepte durchgeführt. Die Abbildung unten zeigt geschätzte Endlagerkosten in Mio. € für die drei betrachteten Endlagerkonzepte im Kristallingestein.

Was folgt daraus?
Im Vorhaben KONEKD wurden technische Möglichkeiten zum Bau und Betrieb eines Endlagers für wärmeentwickelnde Abfälle und ausgediente Brennelemente im Kristallin erarbeitet. Die grundsätzliche technische Machbarkeit ist aus den Ergebnissen ableitbar.
Durch die drei betrachteten Endlagerkonzepte ist die wissenschaftliche Grundlage für die weitere Endlagerplanung im Kristallingestein geschaffen worden. Nach einer zukünftigen Verbesserung der geologischen Datenlage für Kristallingestein in Deutschland ist eine Bewertung der drei Konzepte zur Auswahl einer Vorzugsvariante möglich.

Projektträger

Projektträger Karlsruhe (PTKA)

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76344 Eggenstein-Leopoldshafen

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Fax: +49 (0)721 608-992003
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Tel.: +49 (0)721 608-31435
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heike.blumentritt@kit.edu