Spezifische Auslegungsgrundsätze für geologische Tiefenlager und Anforderungen an den Sicherheitsnachweis

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1 Spezifische Auslegungsgrundsätze für geologische Tiefenlager und Anforderungen an den Sicherheitsnachweis Ausgabe April 2009 zur Richtlinie G03/d

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3 Inhalt: zur Richtlinie G03 1 Hintergrund 1 2 Neufassung der Richtlinie zur geologischen Tiefenlagerung 1 3 Strategie der geologischen Tiefenlagerung 2 4 Schutzziel und Schutzkriterien Schutzziel der geologischen Tiefenlagerung Leitsätze zur Umsetzung des Schutzziels Schutzkriterien 5 5 Auslegung, Betrieb und Verschluss Auslegung eines geologischen Tiefenlagers und dessen Oberflächenanlagen Betrieb eines geologischen Tiefenlagers Verschluss und Markierung eines geologischen Tiefenlagers 12 6 Optimierung, Qualitätsmanagement und Dokumentation Optimierung der Betriebsphase und der Langzeitsicherheit eines geologischen Tiefenlagers Qualitätsmanagement Dokumentation 14 7 Nachweis der Sicherheit eines geologischen Tiefenlagers Sicherheitsnachweis für die Betriebsphase Sicherheitsnachweis für die Nachverschlussphase 15 8 Sicherungsnachweis 20 9 Literatur Abkürzungsverzeichnis 22

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5 1 Hintergrund Die frühere Richtlinie HSK-R-21, Schutzziele für die Endlagerung radioaktiver Abfälle, stammt aus dem Jahr 1980 und wurde 1993 unter Berücksichtigung des damaligen Standes der Kenntnisse und Entwicklungen, wie er z.b. in Publikationen der IAEA und der ICRP vorlag, neu gefasst und präzisiert. Die vorliegende Richtlinie G03 ersetzt die Richtlinie HSK-R-21. Sie beinhaltet die stufengerechte Konkretisierung der Auslegungsgrundsätze für Bau, Betrieb und Verschluss eines geologischen Tiefenlagers sowie die Anforderungen an die Nachweise der Betriebs- und Langzeitsicherheit. Mit der Richtlinie G03 erfüllt das ENSI die Forderung der Kernenergieverordnung vom 10. Dezember 2004 (KEV), die für geologische Tiefenlager spezifische Auslegungsgrundsätze verlangt (Art. 11 KEV). 2 Neufassung der Richtlinie zur geologischen Tiefenlagerung Bei der Verfassung der Richtlinie G03 wurden gegenüber der früheren Richtlinie HSK-R-21 Änderungen in der Nomenklatur vorgenommen, um sie dem Sprachgebrauch der IAEA [1, 2] anzupassen. Mit dem Schutzziel wird jetzt die grundlegende Zielsetzung im Bezug auf den Schutz von Mensch und Umwelt definiert, die in der HSK-R-21 als Ziel der Endlagerung bezeichnet wurde. Für die Umsetzung des Schutzziels werden Leitsätze aufgestellt. Die Leitsätze spezifizieren das Schutzziel näher, z.b. bezüglich örtlichem und zeitlichem Geltungsbereich, und enthalten auch konkrete Anforderungen an die sicherheitstechnische Auslegung eines geologischen Tiefenlagers. Die Leitsätze entsprechen weitgehend den Prinzipien der HSK-R-21. Schliesslich werden quantitative Schutzkriterien festgelegt, die in der früheren HSK-R-21 Schutzziele genannt wurden. Zur Neufassung der Richtlinie wurden verschiedene neuere Publikationen zu Rate gezogen, wie die der IAEA [1, 2], der ICRP [3-5], der OECD/NEA [6-8] sowie vergleichbare Regelungen anderer Länder [9-11]. Diese Länder weisen Unterschiede in der Geologie, den gesetzlichen Grundlagen und dem Stand der nationalen Endlagerprojekte auf. Es ist daher verständlich, dass die genannten Literaturquellen zum Teil verschiedene Lösungsmöglichkeiten aufzeigen. Das Kapitel über die rechtlichen Grundlagen verweist für die Aspekte der chemischen Toxizität der Abfälle auf die Umweltschutzgesetzgebung. Insbesondere gelten das Bundesgesetz über den Umweltschutz vom 7. Oktober 1983, SR , das Bundesgesetz über den Schutz der Gewässer vom 24. Januar 1991, SR sowie verschiedene zugehörige Verordnungen (UVPV, SR ; StFV, ; TVA, , und ChemRRV, ). Der ist so strukturiert, dass in den Kapiteln 4 bis 8 zur Richtlinie identische Kapitelbezeichnungen vorliegen. So können die Erläuterungen kapitelspezifisch konsultiert werden. April

6 3 Strategie der geologischen Tiefenlagerung Das Kernenergiegesetz (KEG) schreibt vor, dass die Entsorgung von radioaktiven Abfällen in einem geologischen Tiefenlager zu erfolgen hat (Art. 3 und Art. 31 KEG). Dadurch werden die radioaktiven Abfälle vom Lebensraum des Menschen isoliert. Die Langzeitsicherheit des geologischen Tiefenlagers ist dabei durch ein System gestaffelter, passiv wirkender technischer und natürlicher Barrieren (Mehrfachbarrierensystem, Art. 11 Abs. 2 Bst. b KEV) zu gewährleisten, wobei in der G03 die Bezeichnung Barriere und Sicherheitsbarriere synonym verwendet werden. Ein absoluter Einschluss aller radioaktiven Stoffe über sehr lange Zeiten ist nicht möglich. Das Barrierensystem ist deshalb so auszulegen, dass die Freisetzung von Radionukliden durch die technischen und natürlichen Barrieren hindurch bis in die Biosphäre gering bleibt und der Schutz von Mensch und Umwelt gewährleistet ist. Wegen der langen Zeiträume kommt der Geosphäre eine besondere Bedeutung zu. Sie wird so gewählt, dass sie für die erforderlichen Zeiträume den nötigen Schutz erbringen kann. Eine geeignete Standortwahl ist daher eine wesentliche Voraussetzung dafür, dass für ein geologisches Tiefenlager die Sicherheit erreicht und der entsprechende Langzeitsicherheitsnachweis erbracht werden kann. Die Kriterien zur Beurteilung der Standort- und Wirtgesteinseigenschaften bezüglich Sicherheit und technischer Machbarkeit sind im Sachplan geologische Tiefenlager [12] im Anhang 1 festgehalten. Die Radiotoxizität der Abfälle nimmt mit der Zeit ab. Die Strategie der geologischen Tiefenlagerung radioaktiver Abfälle bewirkt, dass der grösste Teil der eingelagerten Radionuklide zerfällt, bevor sie mit Mensch und Umwelt in Kontakt kommen können. Dieser Grundsatz gilt mit Einschränkungen. So können beispielsweise ein unbeabsichtigtes menschliches Eindringen in das geologische Tiefenlager oder, falls nach sehr langen Zeiträumen das Tiefenlager durch geologische Prozesse zunehmend Einflüssen der Erdoberfläche ausgesetzt wird, die in den Abfällen enthaltenen sehr langlebigen Radionuklide zu einer gegenüber der natürlichen Strahlung erhöhten Strahlenexposition führen. Die Eintretenswahrscheinlichkeit solcher Szenarien soll durch eine geeignete Wahl des geologischen Standortes möglichst klein gehalten werden. Mit der geologischen Tiefenlagerung und dem gesetzlich vorgeschriebenen Verschluss des Tiefenlagers (Art. 39 KEG) wird eine sichere Entsorgung gefordert. Mit dem Verschluss und dem passiv wirksamen Mehrfachbarrierensystem wird ein Einschluss der radioaktiven Abfälle erreicht, so dass späteren Generationen nur minimale Verpflichtungen (z.b. der möglichst lange Wissenserhalt der Lagerstandorte) auferlegt werden. Diese Strategie ist somit eine Absage an ein Hütekonzept, bei dem zukünftige Generationen die radioaktiven Abfälle dauernd überwachen müssen. 2 April 2009

7 4 Schutzziel und Schutzkriterien 4.1 Schutzziel der geologischen Tiefenlagerung Das Schutzziel ist mit nur kleinen Änderungen der früheren Richtlinie HSK-R-21 entnommen. Es ist mit dem Schutzziel des Safety Series Dokuments der IAEA Fundamental Safety Principles [2] im Einklang, das auch in Art. 4 KEG enthalten ist. 4.2 Leitsätze zur Umsetzung des Schutzziels Die Leitsätze beruhen auf den Prinzipien der Endlagerung der HSK-R-21 und den in den Safety Requirements der IAEA [1] aufgeführten Grundsätzen und Anforderungen an die geologische Tiefenlagerung radioaktiver Abfälle. Der Leitsatz Schutz des Menschen fordert den Schutz des Individuums und definiert als Massstab, dass die aus der geologischen Tiefenlagerung radioaktiver Abfälle resultierende Strahlung gegenüber der natürlich vorhandenen radioaktiven Strahlung gering sein soll. Der Leitsatz Schutz der Umwelt verlangt den Schutz der Lebensgrundlage des Menschen sowie einen weitgehenden Artenschutz (Artenvielfalt) für andere Lebewesen. Die Forderung entspricht internationalen Bestrebungen um Nachhaltigkeit ( sustainable development, vgl. [13, 14]). Die Leitsätze zum Schutz von Mensch und Umwelt basieren auf Art. 1 KEG. Das mögliche Vorgehen zum Schutz der Gesamtheit der Lebewesen ist international noch in Diskussion. Die Bestrebungen der ICRP [5] gehen in die Richtung einer zuverlässigen Abschätzung der Strahlenwirkung auf einige typische Lebensformen. Es werden aber keine konkreten Empfehlungen bezüglich Dosisbegrenzungen gemacht. Im Einklang mit der aktuellen Empfehlung der IAEA [1] bleibt die Richtlinie deshalb vorläufig bei der bisherigen Anforderung eines Artenschutzes und der bisher international vorherrschenden Ansicht, dass die Arten geschützt sind, wenn die nötigen Vorkehrungen zum Individualschutz des Menschen getroffen wurden. Die Präsenz von Menschen ist deshalb in den Sicherheitsanalysen von geologischen Tiefenlagern immer vorauszusetzen. Im Leitsatz Grenzüberschreitender Schutz wird der Schutz unabhängig von heute bestehenden Landesgrenzen gefordert. Der Verzicht auf die Einschränkung durch Grenzen entspricht dem heutigen Verantwortungsverständnis. Die Bedeutung staatlicher Grenzen wird dadurch relativiert, dass Auswirkungen eines verschlossenen geologischen Tiefenlagers auf den Lebensraum des Menschen erst nach langer Zeit auftreten können. Solche Zeiträume umfassen das Vielfache der Lebensdauer von Staatsgrenzen. Der Leitsatz Zukünftiger Schutz konkretisiert die im Schutzziel ausgedrückte, durch ethische Überlegungen begründete Schutzverpflichtung für künftige Generationen. Der Leitsatz folgt dabei dem Grundsatz, dass jede Generation heute oder in der Zukunft den gleichen Anspruch auf Schutz vor einer Gefährdung habe. Über die weit entfernte Zukunft der Menschheit sind heute keine verlässlichen Aussagen möglich. Das gilt insbesondere für ihre Lebensweise, ihre Nahrung und die Empfindlichkeit des Menschen gegenüber der Umgebungsstrahlung. Bei dieser prinzipiellen Unkenntnis der April

8 Empfindlichkeit der zukünftig zu schützenden Menschen kann gleicher Schutz nur dadurch umgesetzt werden, dass die Einschlusswirksamkeit des geologischen Tiefenlagers heute und in Zukunft gleichen Ansprüchen zu genügen hat. Der Massstab für diese Ansprüche sind die heute geltenden Schutzansprüche. Gemäss dem Leitsatz Langzeitsicherheit dürfen nach dem ordnungsgemässen Verschluss eines geologischen Tiefenlagers keine weiteren Massnahmen zur Gewährleistung der Langzeitsicherheit nötig sein, so dass sich für spätere Generationen nur minimale Verpflichtungen (beispielsweise zum möglichst langen Kenntniserhalt des Lagerstandorts) ergeben. Der Leitsatz Sicherheitsbarrieren entspricht Art. 11 Abs. 2 Bst. b KEV und verlangt gestaffelte, passiv wirkende technische und natürliche Barrieren. Passiv wirkend bedeutet, dass nach Lagerverschluss kein weiter Unterhalt der Barrieren notwendig ist. Die Staffelung der Barrieren bedeutet, dass die verminderte Wirksamkeit einer einzelnen Barriere zu keiner Umgehung des Mehrfachbarrierensystems führt. Erfüllt eine Barriere ihre Funktion nur teilweise, kommen durch die Staffelung weitere, verschiedenartige Barrieren zum Tragen und gewährleisten die Sicherheit des geologischen Tiefenlagers. Der Leitsatz Überwachung und Rückholung beruht auf Art. 11 Abs. 2 Bst c KEV. Er enthält eine Abwägung zwischen der Überwachung und der Langzeitsicherheit des Lagers. Vorkehrungen zur Überwachung im geologischen Tiefenlager sowie zur Erleichterung der allfälligen Rückholung der Abfälle vor dem Verschluss des Lagers dürfen nicht zu Lasten der Wirksamkeit der Sicherheitsbarrieren gehen. Der Leitsatz Lastenfreiheit spricht die Vorsorgepflicht der nutzniessenden Gesellschaft an, die geologische Tiefenlagerung so weit vorzubereiten und umzusetzen, dass künftigen Generationen keine unzumutbaren Lasten auferlegt werden. Diese Forderung entspricht internationalen Empfehlungen [1, 2]. Leitsatz Bodenschätze: Bereits bei der Standortwahl gemäss dem im Sachplan geologische Tiefenlager beschriebenen Verfahren werden den aus heutiger Sicht nutzungswürdigen Rohstoffgebieten ausgewichen: Beurteilt werden die nutzungswürdigen Rohstoffe und die sich daraus allfällig ergebenden Nutzungskonflikte. Insbesondere wird beurteilt, ob im oder unterhalb des Wirtgesteins bzw. des einschlusswirksamen Gebirgsbereiches aus heutiger Sicht wirtschaftlich nutzungswürdige Rohstoffe (z.b. Salz, Kohle, Erdöl, Erdgas, Geothermie, Mineralquellen, Thermalwasser) im besonderen Mass vorkommen. Beurteilt wird ferner, ob die Erschliessung und Nutzung der Rohstoffe die Barrierenwirkung des Wirtgesteins beeinträchtigen (Schichtverletzung) oder das Lager direkt treffen könnte. Der Einfluss eines geologischen Tiefenlagers auf die spätere Nutzung von Rohstoffvorkommen soll gering sein. Dies trägt dem Gebot der Nachhaltigkeit Rechnung, da die Ressourcen auch späteren Generationen zugänglich bleiben sollten. Andererseits wird durch das Fehlen von Bodenschätzen besonderer Bedeutung die Wahrscheinlichkeit eines unbeabsichtigten menschlichen Eindringens verringert. Leitsatz Optimierung: Der Leitsatz drückt eine Optimierungspflicht aus, wie sie für geologische Tiefenlager von der ICRP [3], aber auch der IAEA [1] gefordert wird. Die Optimierung der Betriebssicherheit stützt sich dabei auf Art. 6 StSV. Die Optimierung der Langzeitsicherheit eines geologischen Tiefenlagers erfolgt durch ein schrittweises Vorgehen. Dabei sollen 4 April 2009

9 bei allen relevanten Entscheiden Abwägungsprozesse unter Berücksichtigung verschiedener Alternativen stattfinden und ein in Bezug auf die Langzeitsicherheit günstiger Entscheid getroffen werden. 4.3 Schutzkriterien Für die Bewertung, wie das Schutzziel gewährleistet wird, sind Grössen heranzuziehen, die als Massstab für den Schutz von Mensch und Umwelt dienen. Für die gesundheitliche Gefährdung des Menschen sind die Individualdosis und das entsprechende Todesfallrisiko die wichtigsten Schutzkriterien. Die Schutzkriterien legen die quantitativen Anforderungen fest, wie das Schutzziel zu erreichen ist Schutzkriterien für die Betriebsphase eines geologischen Tiefenlagers und dessen Oberflächenanlagen Die Schutzkriterien für die Betriebsphase eines geologischen Tiefenlagers richten sich nach der Strahlenschutzgesetzgebung (StSG und StSV) und sind vergleichbar mit den für Kernkraftwerke und Zwischenlager geltenden Anforderungen. Die Richtlinie G03 geht deshalb nicht weiter auf diese Kriterien ein und verweist auf die entsprechenden bestehenden Richtlinien Schutzkriterien für die Nachverschlussphase Die Schutzkriterien 1 und 2 entsprechen weitgehend den bisherigen Schutzzielen 1 und 2 der Richtlinie HSK-R-21. Die Kriterien sind im internationalen Vergleich als streng zu bewerten. ICRP empfiehlt Werte von höchstens 0.3 msv pro Jahr für die Individualdosis. Mit dem von der ICRP empfohlenen Todesfallrisikofaktor ( approximated overall fatal risk coefficient ) [5] von 0.05 pro Sv, entspricht dies einem Risiko für Tod oder ernsthafte genetische Schädigung von pro Jahr [3]. Schutzkriterium 1 bestimmt einen Massstab für den Schutz des Menschen, indem es die von einem geologischen Tiefenlager verursachte Strahlenexposition auf höchstens 0.1 msv pro Jahr begrenzt und so auf einen Bruchteil der natürlichen Strahlenexposition und deren räumlichen Schwankungen festsetzt. Die durchschnittliche Jahresdosis der Bevölkerung in der Schweiz setzt sich aus mehreren Anteilen zusammen: Rund 0.8 msv pro Jahr stammen aus kosmischer und terrestrischer Strahlung, 0.4 msv pro Jahr erfolgen durch im Körper befindliche Radionuklide und 1.6 msv pro Jahr durch Strahlung aus Radon und seiner Zerfallsprodukte in Wohnräumen [15]. Eine jährliche Strahlensdosis von 0.1 msv entspricht somit etwa der in 2 Wochen aufgenommen natürlichen Dosis eines in der Schweiz lebenden Menschen. Mit Schutzkriterium 2 wird das aus allen unter Schutzkriterium 1 nicht betrachteten Entwicklungen eines geologischen Tiefenlagers errechnete radiologische Gesundheitsrisiko für eine Einzelperson der Bevölkerung bewertet. Die unter Schutzkriterium 2 betrachteten Risiken dürfen zusammen nur ein zusätzliches Gesundheitsrisiko von einem Millionstel pro Jahr umfassen. Dieses Risiko ist als Wert gering im Vergleich zu einem jährlichen Todesfallrisiko im Strassenverkehr (rund 70 Millionstel pro Jahr) oder bei Aktivitäten im Haus und in April

10 der Freizeit (rund 200 Millionstel pro Jahr [16]). Die Frage, ob die entsprechenden Risiken freiwillig oder unfreiwillig eingegangen werden, wird dabei nicht bewertet. Für den Nachweis der Einhaltung der Schutzkriterien muss der Antragsteller die möglichen Varianten der zukünftigen Entwicklung des verschlossenen geologischen Tiefenlagers untersuchen und die Szenarien in wahrscheinliche und wenig wahrscheinliche unterteilen. Szenarien repräsentieren eine Klasse ähnlicher Varianten der zukünftigen Entwicklung (z.b. alle, die eine bestimmte Abfolge von Vorgängen und Ereignissen [17] enthalten). Das ENSI legt kein quantitatives Kriterium für die Unterteilung in wahrscheinliche und wenig wahrscheinliche Entwicklungen fest. Es besteht damit für die Entsorgungspflichtigen ein Ermessensspielraum bei der Unterteilung der Szenarien. Die gewählte Unterteilung muss dargelegt werden. Die radiologischen Auswirkungen der zukünftigen Entwicklungsvarianten werden entweder anhand des Schutzkriteriums 1 oder Schutzkriteriums 2 bewertet; das heisst, Schutzkriterium 2 ist komplementär zu Schutzkriterium 1 anzuwenden. Szenarien, die wahrscheinliche zukünftige Entwicklungen beschreiben, sind einzeln nach Schutzkriterium 1 zu beurteilen. Bei der Anwendung des Schutzkriteriums 2 sind den einzelnen Szenarien Eintretenswahrscheinlichkeiten zuzuordnen. Vereinfachungen, welche eine Zusammenfassung ähnlicher Szenarien erlauben, sind zulässig, um eine zu feine Einteilung in Szenarien zu vermeiden. Die im Bezugsjahr aus einem Szenarium resultierende Individualdosis, multipliziert mit der Eintretenswahrscheinlichkeit und dem Dosisrisikofaktor, ergibt den Beitrag des Szenariums zum jährlichen radiologischen Todesfallrisiko. Die Risikobeiträge aller zu betrachtenden Szenarien werden addiert und ergeben das radiologische Todesfallrisiko für das Bezugsjahr. Das Schutzkriterium 2 wird eingehalten, falls das jährliche radiologische Todesfallrisiko einer Einzelperson aufgrund von wenig wahrscheinlichen Szenarien im Nachweiszeitraum kleiner als 1 Millionstel ist. Bei der Durchführung einer probabilistischen Berechnung ist zu zeigen, dass der Risikobeitrag von seltenen Fällen mit grossen radiologischen Auswirkungen berücksichtigt wurde. 5 Auslegung, Betrieb und Verschluss Kapitel 5 konkretisiert die Anforderungen an die Auslegung, den Betrieb und den Verschluss eines geologischen Tiefenlagers gemäss den Vorgaben von KEG und KEV sowie jene zur Einhaltung der im Kapitel 4 der Richtlinie festgelegten Schutzkriterien. 5.1 Auslegung eines geologischen Tiefenlagers und dessen Oberflächenanlagen Die zu einem geologischen Tiefenlager gehörigen Bauten beschränken sich auf die unterirdischen Anlagen. Zu betrachten ist bezüglich Sicherheit und Sicherung jedoch auch der oberirdische Bereich (einschliesslich der oberflächennahen, zum Beispiel noch im Lockerge- 6 April 2009

11 stein liegenden Zugangsbauwerke). Es wird im Folgenden unterschieden, welche Anforderungen an die Gesamtanlage (Kap ), welche ausschliesslich an die Oberflächenanlagen (Kap ) und welche ausschliesslich an die unterirdischen Bauwerke (Kap ) gestellt werden Generelle Anforderungen Anforderungen, die sowohl für die Oberflächenanlagen als auch für die unterirdischen Bauwerke gelten, umfassen die Aspekte der Kritikalität, der radiologischen Überwachung von Abluft und Abwasser, der aus dem Betrieb resultierenden radioaktiven Abfälle und den Strahlen- und Brandschutz. Die technischen und organisatorischen Brandschutzmassnahmen für das geologische Tiefenlager und dessen Oberflächenanlagen richten sich nach den behördlichen Vorschriften des Standortkantons. Soweit anwendbar, sind die Anforderungen der Richtlinie HSK-R-50 zu berücksichtigen. Es sind dabei sowohl die Grundsätze der nuklearen Sicherheit als auch die Aspekte der Langzeitsicherheit zu beachten. Bei der sicherheitstechnischen Klassierung für Kernanlagen werden die Anlagenteile aufgrund ihrer Bedeutung für die nukleare Sicherheit und den Strahlenschutz in Sicherheitsklassen, Bauwerkklassen und Erdbebenklassen eingestuft. Für die einzelnen Klassen gelten spezifische Anforderungen, die bei der Auslegung berücksichtigt werden müssen Anforderungen an die Oberflächenanlagen und oberflächennahen Zugangsbauwerke Für die Oberflächenanlagen gelten die gleichen Anforderungen wie für andere vergleichbare Kernanlagen, beispielsweise die bestehenden Abfallbehandlungsanlagen und Zwischenlager für radioaktive Abfälle Anforderungen an die unterirdischen Bauwerke Die Optimierung bei der Planung und beim Bau der unterirdischen Anlagen ist auf die Sicherheit im Betrieb und in der Nachverschlussphase auszurichten. Der Betrieb einzelner Lagerteile kann nach Bedarf für Unterhaltsarbeiten unterbrochen werden. Bei der Auslegung ist zu berücksichtigen, dass im Rahmen von Störfällen ein rascher Zugang zu allen Untertagebauwerken gewährleistet sein muss (Rettungsfahrzeuge) bzw. Fluchtwege mit der notwendigen Dimension vorhanden sein müssen. Bezüglich der Dauer der Beobachtungsphase nach dem Einlagerungsbetrieb gibt es keine international einheitliche Haltung: Das deutsche Regelwerk sieht z.b. keine Beobachtungsphase vor; das geologische Tiefenlager ist nach Einlagerung der Abfälle zu verschliessen [9]. Die französischen Bestimmungen sehen z.b. eine Beobachtungsphase von mindestens hundert Jahren vor, während der eine Reversibilität aufrechtzuerhalten ist [10]. Die Dauer der Beobachtungsphase in der Schweiz wird anhand aktualisierter Unterlagen nach Abschluss der Einlagerung der Abfälle durch das UVEK festgelegt (Art. 68 KEV). Zurzeit geht die Verordnung über den Stilllegungsfonds und den Entsorgungsfonds für Kernanlagen (SEFV), SR , für die Berechnung der Entsorgungskosten von einer Dauer der Beobachtungsphase von fünfzig Jahren aus. Unter Berücksichtigung der Dauer für Bau, Einlage- April

12 rungsbetrieb, Beobachtungsphase und Verschluss dürfte die Standfestigkeit der unterirdischen Bauwerke auf über hundert Jahre auszurichten sein. Das Projekt für die Beobachtungsphase ist alle zehn Jahre zu überprüfen und nachzuführen (Art. 42 KEV) Rückholung ohne grossen Aufwand Bis zum Ende der Beobachtungsphase muss die Rückholung ohne grossen Aufwand gewährleistet sein (Art. 37 KEG). Eine Rückholung der eingelagerten Abfälle soll in Angriff genommen werden, wenn die im geologischen Tiefenlager beobachteten Abweichungen vom auslegungskonformen Verhalten nicht durch technische Massnahmen unter Wahrung der Langzeitsicherheit behoben werden können. Dies könnte z.b. aufgrund der Folgen eines Störfalls während der Betriebsphase oder durch ein Versagen des Barrierensystems während der Beobachtungsphase eintreten. Es können aber, vor allem im Fall der abgebrannten Brennelemente, auch wirtschaftliche bzw. Gründe der Ressourcenschonung sein (Wiederverwendung als Brennstoff). Auf die letztgenannten Gründe geht die Richtlinie nicht ein, da die Kernenergiegesetzgebung nur die Fälle regelt, in denen die Rückholung durch die Behörden angeordnet werden muss. Eine allfällig angeordnete Rückholung der Abfälle aus Tiefenlagerkavernen oder -stollen fände unter Bedingungen statt, die an der Erdoberfläche kaum nachgebildet werden können. Erschwerend für die Rückholung sind beispielsweise in einem geologischen Tiefenlager für hochaktive Abfälle die hohe Temperatur und die Strahlung im Bereich der Nahfeldbarrieren. Zur Gewissheit über die Rückholung ohne grossen Aufwand gehört deshalb die Demonstration der Rückholung unter realistischen Untertagebedingungen in ausgewählten Testbereichen (Art. 65 KEV). Es muss gewährleistet sein, dass die eingelagerten Abfallgebinde mindestens bis zum Ende der Beobachtungsphase mechanisch intakt und damit rückholbar bleiben. Die Dauer der Beobachtungsphase wird vom Projektanten vorgeschlagen und im Rahmen des Bewilligungsverfahrens vom Departement festgelegt (Art. 68 KEV). Das mit der Baubewilligung einzureichende Konzept für die Rückholung der Abfälle ohne grossen Aufwand beschreibt die Art und Weise der Rückholung der Abfälle. Sie kann beispielsweise ermöglicht werden, indem der Zugang zu den Einlagerungsbereichen gewährleistet bleibt und die für die Rückholung notwendigen Anlagen und Maschinen bereitgestellt werden können. Das Konzept beinhaltet auch Aussagen zu den radiologischen Auswirkungen, zum zeitlichen Bedarf und zu den Kosten der Rückholung Pilotlager Das Pilotlager geht auf eine Empfehlung der Expertengruppe EKRA [18] zurück, die darin die Möglichkeit erkannte, die mutmasslichen physikalischen und chemischen Vorgänge im Hauptlager an einer kleineren, aber realistischen Nachbildung zu beobachten. Für diesen Zweck muss das Pilotlager in der Bauweise und im Inventar für das Hauptlager repräsentativ sein und mit Überwachungseinrichtungen instrumentiert werden. Im Pilotlager und seiner Umgebung sollen die Wirksamkeit des Barrierensystems überwacht und, durch Übertragung der Ergebnisse, Folgerungen über das korrekte Funktionieren des Hauptlagers gezogen werden. 8 April 2009

13 5.1.6 Temporärer Verschluss während der Betriebsphase Der temporäre Verschluss unterscheidet sich vom ordnungsgemässen Verschluss (Art. 39 Abs. 3 und 4 KEG) durch das schnelle Handeln und die Möglichkeit der Reversibilität der getroffenen Massnahmen. Gründe für einen temporären Verschluss können beispielsweise eine sich abzeichnende gesellschaftliche Instabilität, ein unmittelbar drohender Kriegszustand, Epidemien oder ein ökonomischer Zusammenbruch sein. Der Lagerbetreiber muss auf solche Situationen reagieren können und daher Vorkehrungen treffen, die zur Erlangung eines Zustands passiver Sicherheit eines geologischen Tiefenlagers führen. Beispielsweise kann dazu die vorsorgliche Lagerung der für eine (einfache) Versiegelung notwendigen Materialien in der Anlage dienen. Es wird nicht gefordert, dass solche Vor-Ort-Reserven für eine endgültige Versiegelung ausreichen, aber zumindest für eine Versiegelung einzelner Schlüsselzonen, die einige Jahrzehnte bis Jahrhunderte einen stabilen und sicheren Zustand garantiert. Für den temporären Verschluss sollte von einem Zeitbedarf entsprechend einer vereinfachten (Teil-)Versiegelung der Anlage ausgegangen werden. Die genauen Anforderungen müssen projekt- und situationsbezogen beurteilt werden. Es ist möglich, dass ein temporärer Verschluss später wieder rückgängig gemacht oder ersetzt werden muss, um die Arbeiten im Tiefenlager wieder aufnehmen oder eine sichere endgültige Verfüllung und Versiegelung eines geologischen Tiefenlagers gemäss den Anforderungen an die Langzeitsicherheit durchführen zu können. Die Anordnung des temporären Verschlusses erfolgt in Analogie zum ordnungsgemässen Verschluss durch den Bundesrat. Von der EKRA [18] wurde auch die Frage eines selbsttätigen Verschlusses ( Selbstverschluss ) erwogen. Ein solcher Verschluss würde innert einer angemessenen Zeit in Aktion treten, falls bestimmte regelmässige Unterhaltsarbeiten nicht ausgeführt werden. Von der Forderung eines Selbstverschlusses wurde in der Richtlinie abgesehen, da damit viele ungeklärte Fragen und Risiken verbunden sind: Fragen des Unterhalts, um die selbsttätige Einsatzbereitschaft aufrechtzuerhalten, die Feststellung und Verifizierung dieser Bereitschaft ohne eine Probeauslösung, das Verhindern einer unbeabsichtigten Auslösung, die Überwachung und Gewährleistung der Fähigkeit der Einrichtung und die mit einer Selbstverschlusseinrichtung verbundene geringere Versiegelungsqualität Sicherung und Kontrolle spaltbarer Materialien Die geologische Tiefenlagerung spaltbarer Materialien stellt spezielle Ansprüche an die Sicherung und Kontrolle. Die IAEA hat bisher die entsprechenden Anforderungen für Verpackungsanlagen und geologische Tiefenlager noch nicht festgelegt. Darum wird hier nur auf die nationalen Regelwerke verwiesen. Die internationalen Vorschläge zur Überwachung des gesamten geologischen Tiefenlagers schliessen Inspektionen durch IAEA-Inspektoren während Bau und Betrieb der Verpackungsanlage und des geologischen Tiefenlagers ein. Im Weiteren werden seismische Messungen zum Nachweis unangemeldeter unterirdischer Aktivitäten im Tiefenlagerbereich und die Überwachung der Oberfläche mittels Satelliten und Flugzeuge vorgeschlagen. April

14 5.2 Betrieb eines geologischen Tiefenlagers Überwachung Unter Überwachung wird eine über längere Zeit kontinuierliche oder periodische Beobachtung einer Eigenschaft oder Messung einer Kenngrösse verstanden. Für ein geologisches Tiefenlager und seine Oberflächenanlagen gibt es mindestens die folgenden Überwachungen: a. Die Umweltüberwachung umfasst die Umweltradioaktivität in der Umgebung des geologischen Tiefenlagers. Sie dient der Beweissicherung für den Fall, dass während oder nach dem Bau eine Veränderung der Umwelteigenschaften auftritt oder angenommen wird. Sie umfasst gleichzeitig auch nicht-radiologische Beobachtungen, wie z.b. die Grundwasserverhältnisse und Quellen, welche sicherheitsrelevant sein können. Änderungen der Schüttung von Quellen können beispielsweise auf sicherheitsrelevante Lücken oder Abweichungen im hydrogeologischen Standortmodell hinweisen. Für eine statistisch gesicherte Aussage ist vorgängig zu Untertagearbeiten am Standort ein Überwachungszeitraum von mehreren Jahren wünschenswert. Es ist daher notwendig, dass die Überwachung so früh wie möglich und spätestens mit der Rahmenbewilligung beginnt. Nach Verschluss des geologischen Tiefenlagers dient diese Überwachung als Kontrolle und Vertrauensbildung, dass keine unerwarteten Einflüsse des geologischen Tiefenlagers an der Erdoberfläche zu beobachten sind. b. Die bau- und betriebsbegleitende Überwachung des geologischen Umfeldes umfasst geeignete Messungen nach aktuellem Stand von Wissenschaft und Technik, die für die Beurteilung der Betriebs- und Langzeitsicherheit Aussagen zum Verhalten des geologischen Tiefenlagers beziehungsweise seines Umfeldes erlauben. Die Überwachung des geologischen Umfeldes dient auch der Vertrauensbildung, dass sich das geologische Tiefenlager auslegungskonform verhält. Diese Überwachung wird beim Bau der Testbereiche (inkl. Felslabor) aufgebaut und dauert bis zum Beginn der Verschlussarbeiten. c. Während der Betriebsphase findet auch eine radiologische Überwachung zur Gewährleistung des Strahlenschutzes statt. Der für die Umgebungsüberwachung relevante quellenbezogene Dosisrichtwert wird in der Betriebsbewilligung festgelegt. Mit Ausnahme der Radonüberwachung in den unterirdischen Bauwerken beginnt die radiologische Überwachung mit der erstmaligen Annahme radioaktiver Abfälle in den Oberflächenanlagen. d. Die Überwachung im Pilotlager dient dazu, die Prozesse bezüglich der Abfälle und der Sicherheitsbarrieren vor Ort beobachten zu können. Die Resultate dieser Überwachung liefern Grundlagen für den Verschluss des geologischen Tiefenlagers. Die Überwachung im Pilotlager beginnt nach dessen Beschickung mit Abfällen und endet mit Beginn des ordnungsgemässen Verschlusses. 10 April 2009

15 5.2.2 Betrieb eines Pilotlagers Um möglichst frühzeitig auf allfällige warnende Erkenntnisse aus der Beobachtung des Pilotlagers reagieren zu können, sollen die Beschickung und die Überwachung des Pilotlagers vor dem Beginn der Einlagerung im Hauptlager erfolgen. Damit die Auswirkungen der im Pilotlager auftretenden Prozesse und die daraus gewonnenen Erkenntnisse auf das Hauptlager übertragbar sind, müssen im Pilotlager die für das Hauptlager geplante Auslegung der Lagerstollen und Verfüllung übernommen und eine repräsentative Auswahl der Abfallgebinde eingelagert werden. Die Anzahl, Art und Lagerungsweise der Abfallgebinde müssen die Verhältnisse im Hauptlager möglichst gut abbilden. Um die Verhältnisse im Pilotlager zu verfolgen, können z.b. folgende Aspekte überwacht werden: a. zeitliche Entwicklung der Temperaturverteilung b. Wasseraufsättigung c. hydraulische Druckverhältnisse d. felsmechanisches Verhalten des Gebirges und Mikroseismizität e. chemische Parameter der Poren- und Kluftwässer f. Anzeichen von ungünstiger Wechselwirkung benachbarter Barrieren g. Gasentwicklung aus den Abfallgebinden. Viele der im Hauptlager erwarteten Prozesse laufen zu langsam ab, als dass sie während der Dauer der Beobachtungsphase im Pilotlager erfasst werden könnten. Es ist daher zu erwarten, dass nur ausgewählte Aspekte des Sicherheitsnachweises bestätigt werden können. Die Überwachung kann aber die Gewissheit geben, dass keine unerwarteten Vorgänge beobachtet werden konnten. Sie bestätigt damit das erwartete Verhalten des Pilotlagers. Die Überwachungseinrichtungen könnten die langfristige Wirkung der Barrieren des Pilotlagers beeinträchtigen und damit dessen Langzeitsicherheit gefährden. In einem solchen Fall ist vorzusehen, dass die in das Pilotlager eingebrachten Abfälle zurückgeholt und ordnungsgemäss in das Hauptlager eingelagert werden Untersuchungen in unterirdischen Testbereichen In den Testbereichen werden Experimente zu den Eigenschaften des Mehrfachbarrierensystems zur Erhärtung des Sicherheitsnachweises durchgeführt. Zu den sicherheitsrelevanten Eigenschaften des Wirtgesteins gehören zum Beispiel das Materialverhalten, das Rückhaltevermögen und das mechanische Gebirgsverhalten. Diese sind mittels geeigneter Experimente in den Testbereichen standortspezifisch zu untersuchen Einlagerung Die Anforderungen an den Einlagerungsbetrieb werden in den Betriebsvorschriften für das geologische Tiefenlager festgelegt. Dazu gehören die Annahmebedingungen für die radio- April

16 aktiven Abfälle, die radiologische Sicherheit während der Betriebsphase (Normalbetrieb und Störfälle) sowie die zur Einhaltung der IAEA Safeguards [19] und der in der Safeguardsverordnung festgehaltenen erforderlichen Vorkehrungen betreffend Kontrolle der spaltbaren Kernmaterialien Verfüllung Ein grosses Volumen nicht verfüllter und versiegelter Räume kann bei einem temporären Verschluss die geforderte passive Sicherheit beeinträchtigen. Eine Stabilisierung und längere Offenhaltung von Lagerräumen (beispielsweise durch ein Auskleiden oder das Setzen von Gittern und Ankern) soll nur dort und in dem Masse erfolgen, wo dies für die Langzeitsicherheit keine ungünstigen Auswirkungen hat. Ansonsten ist, wie im Falle von Lagerräumen für hochaktive Abfälle, eine Verfüllung und Versiegelung unmittelbar nach der Einlagerung der Abfälle vorzusehen Rückholung ohne grossen Aufwand Da die Rückholung ohne grossen Aufwand nicht als fester Bestandteil des Betriebs einzuplanen ist, werden an die konkrete Umsetzung der Rückholung keine Anforderungen gestellt. Es wird jedoch festgehalten, in welchen Fällen eine Rückholung angeordnet werden könnte. Diesen Fällen gemeinsam ist, dass die Langzeitsicherheit eines geologischen Tiefenlagers nicht mehr gewährleistet werden kann Berichterstattung Der Umfang der periodischen Berichterstattung leitet sich aus Art. 37 Abs. 1 KEV, Art. 48 KEV sowie aus den Art. 48, 81, 103, 133 und 134 StSV ab. Die Richtlinie ENSI-B02 regelt die Anforderungen an die periodische Berichterstattung der Kernanlagen. Sie konkretisiert die Anforderungen an Art, Inhalt, Darstellung und Anzahl der Berichte. Die Anforderungen an die Meldungen bei Änderungen und Vorkommnissen in Kernanlagen sind in der Richtlinie ENSI-B03 geregelt. Der Umfang der an das ENSI zu erstattenden Meldungen leitet sich aus Art. 38 KEV, Art. 49 KEV sowie aus Art. 38 Verordnung über die Anforderungen an das Personal von Kernanlagen (VAPK) vom 9. Juni 2006, SR ab. Die Berichterstattung über die Umgebungsüberwachung soll die Auswirkungen der radioaktiven Abgaben und der Direktstrahlung des geologischen Tiefenlagers und seiner Oberflächenanlagen auf die Umgebung darstellen. Die Berichterstattung soll Aufschluss darüber geben, ob der Bewilligungsinhaber die Vorgaben der Strahlenschutzgesetzgebung, insbesondere Art. 102 Abs. 1 StSV und die in der Rahmenbewilligung festgelegten Abgabelimiten, einhält. 5.3 Verschluss und Markierung eines geologischen Tiefenlagers Verschluss Ein geologisches Tiefenlager ist so auszulegen, dass es innert einiger Jahre verschlossen werden kann (Art.11 KEV, vgl. ehemaliges Schutzziel 3 der HSK-R-21). Die Verfüllung und 12 April 2009

17 der Verschluss des geologischen Tiefenlagers haben dabei so zu erfolgen, dass die Langzeitsicherheit gewährleistet ist (Art. 69 KEV). Der Plan für den Verschluss ist alle zehn Jahre zu überprüfen und nachzuführen (Art. 42 KEV). Für den Verschluss ist vom Lagerbetreiber ein Gesuch einzureichen (Art. 63 bzw. 50 KEG). Die Verschlussarbeiten werden vom Bundesrat angeordnet (Art. 39 KEG) Markierung eines geologischen Tiefenlagers Art. 40 KEG enthält Vorgaben betreffend den Schutz des geologischen Tiefenlagers. Danach sorgt der Bundesrat dafür, dass die Informationen über das Lager und die eingelagerten Abfälle so aufbewahrt werden, dass die Kenntnisse darüber erhalten bleiben. Zudem wird ein Schutzbereich festgelegt, der im Grundbuch und in den kantonalen Richt- und kommunalen Nutzungsplänen eingetragen wird. Der Bundesrat schreibt die dauerhafte Markierung des Lagers vor (Art. 40 Abs. 7 KEG). In der Richtlinie wird der Betreiber verpflichtet, entsprechende Vorschläge zu entwickeln. Die Markierung eines geologischen Tiefenlagers wird sich am konkreten Standort, am Wirtgestein sowie am Lagerkonzept orientieren müssen. Das mit dem Baugesuch einzureichende Konzept wird in späteren Projektphasen stufengerecht weiter konkretisiert. Konzepte zur Markierung werden international diskutiert. Bis heute hat die IAEA keine Empfehlungen zur Realisierung einer Markierung formuliert. In jedem Fall ist der Langzeitsicherheit höchste Priorität beizumessen; diese darf durch die Markierung nicht beeinträchtigt werden. Beispielsweise wäre eine Markierung dann für die Sicherheit problematisch, wenn sie in entfernter Zukunft zwar noch erkennbar ist, aber nicht mehr korrekt interpretiert wird. Sie könnte Neugierde wecken und ein Eindringen in das Lager geradezu provozieren. 6 Optimierung, Qualitätsmanagement und Dokumentation 6.1 Optimierung der Betriebsphase und der Langzeitsicherheit eines geologischen Tiefenlagers In der Richtlinie werden im Hinblick auf die Einhaltung der Schutzkriterien konkrete Anforderungen an die Wirksamkeit des Mehrfachbarrierensystems als Ganzes gestellt. Auch wenn die in den Schutzkriterien festgelegten Limiten eingehalten werden, sind die radiologischen Auswirkungen aus dem geologischen Tiefenlager mit geeigneten Massnahmen bei Projektierung, Bau und Betrieb so weit zu reduzieren, als dies nach dem Stand von Wissenschaft und Technik möglich und zumutbar ist. Im Sinne einer sicherheitssteigernden Massnahme wird die Auslegung der Lagerbehälter für einen vollständigen Einschluss hochaktiver Abfälle für eine Dauer von mindestens tausend Jahren gefordert. Die Einschlussdauer ist abgeleitet aus dem Abklingen der Radiotoxizität April

18 und der Wärmeleistung der hochaktiven Abfälle während der ersten tausend Jahre. Während der Dauer des vollständigen Einschlusses werden sich Vorgänge wie die Aufsättigung der Verfüllung und der Druck- und Temperaturverlauf im Nahbereich der eingelagerten Abfälle den Gleichgewichtsbedingungen annähern. Dadurch werden die durch die Einlagerung entstandenen Beeinträchtigungen des geologischen Umfeldes kleiner, was die Belastbarkeit für die späteren grundlegenden Annahmen der sicherheitstechnischen Betrachtungen erhöht. Die Einschlussdauer der Lagerbehälter unter Tiefenlagerbedingungen ist durch die Entsorgungspflichtigen anhand des Stands von Wissenschaft und Technik aufzuzeigen und die Versagensquote der Behälter und deren Zeitabhängigkeit zu untersuchen. 6.2 Qualitätsmanagement Die Richtlinie fordert ein Qualitätsmanagementprogramm, das übergreifend alle Tätigkeiten von der Projektierung bis zum Verschluss eines geologischen Tiefenlagers umfasst und dessen Umsetzung dokumentiert. Damit wird berücksichtigt, dass die Langzeitsicherheit und ihr Nachweis in jeder Phase des geologischen Tiefenlagers von der korrekten Ausführung einer Vielzahl von Tätigkeiten, die mit einer vorgegebenen Qualität ausgeführt werden müssen, abhängig sind. Im gemäss Art. 16 und 20 KEG bzw. Art. 25 und 31 KEV vorgängig zu den einzelnen Phasen eines geologischen Tiefenlagers einzureichenden Programmen werden die qualitätssichernden Massnahmen für sämtliche sicherheitsrelevanten Tätigkeiten detailliert beschrieben. 6.3 Dokumentation Für die Dokumentation nach dem ordnungsgemässen Verschluss ist eine möglichst lange Haltbarkeit anzustreben. Ähnlich wie bei der Markierung des geologischen Tiefenlagers muss auf zwei Schwerpunkte geachtet werden: Dauer der Nutzbarkeit der Informationsträger und Dauer der Verständlichkeit der Informationen. Nach Verschluss des geologischen Tiefenlagers bzw. nach Ablauf einer zusätzlich angeordneten Überwachungsfrist wird die Dokumentation dem zuständigen Departement übergeben, welches anschliessend die Verantwortung für die korrekte Archivierung der Informationsträger übernimmt. Die Langzeitbeständigkeit und die dazu erforderlichen Massnahmen sind aufzuzeigen (z.b. [20]). Bei der Lebensdauer der Informationsträger geht es nicht nur um die Haltbarkeit des Mediums (z.b. Papier, Film, digitale Datenträger), sondern auch um die voraussichtliche Dauer des Fortbestehens der Technologie zum Lesen der Informationsträger. Es sind Datenträger zu bevorzugen, die mit verhältnismässig einfachen Mitteln lesbar und kopierbar sind. Um den Verlust durch zerstörerische Ereignisse zu vermeiden, sollen mindestens drei Exemplare der Dokumentation hergestellt werden, die an unterschiedlichen Orten geschützt aufbewahrt werden. Das Aufbewahren von verständlichen und allgemein zugänglichen Informationen über das geologische Tiefenlager hilft, die Wahrscheinlichkeit eines unbeabsichtigten menschlichen Eindringens herabzusetzen. Es darf aber kein notwendiges Sicherheitselement für die Lang- 14 April 2009

19 zeitsicherheit des geologischen Tiefenlagers sein, da das Funktionieren der Informationsübermittlung über sehr lange Zeiten nicht garantiert werden kann. 7 Nachweis der Sicherheit eines geologischen Tiefenlagers Für den Nachweis der Langzeitsicherheit hat sich international eine Vorgehensweise etabliert, die mit geringen Unterschieden in den einzelnen Ländern zur Anwendung kommt. Das betrifft sowohl den umfassenden Sicherheitsnachweis (engl. Safety Case) [7, 8], als auch sein Kernstück, die systematische quantitative Sicherheitsanalyse. Gemäss KEG ist bis zum Betrieb eines geologischen Tiefenlagers ein dreistufiges Bewilligungsverfahren (Rahmen-, Bau- und Betriebsbewilligung) vorgesehen. Zu allen drei Bewilligungsgesuchen sind jeweils zwei Sicherheitsnachweise vorzulegen, nämlich für die Betriebsphase und für das verschlossene geologische Tiefenlager (Nachverschlussphase). Auch für die Gesuche für den Verschluss und die Entlassung aus dem Kernenergiegesetz sind dem aktuellen Zustand der Anlage entsprechende Nachweise der Langzeitsicherheit vorzulegen. 7.1 Sicherheitsnachweis für die Betriebsphase Für die Betriebsphase ist ein stufengerechter Sicherheitsnachweis zu führen, der aufgrund aller vorhandenen Informationen die Sicherheit des geologischen Tiefenlagers bewertet. Teil des Sicherheitsnachweises ist die Störfallanalyse. Diese stellt eine umfassende Analyse aller Abweichungen vom Normalbetrieb dar und bewertet die radiologischen Auswirkungen (Art. 8 Abs. 2 und 3 KEV) und allfällige Auswirkungen auf die Langzeitsicherheit. Die Anforderungen an eine probabilistische Sicherheitsanalyse für den Betrieb sind in der ENSI-Richtlinie A05, Probabilistische Sicherheitsanalyse (PSA): Qualität und Umfang festgehalten. 7.2 Sicherheitsnachweis für die Nachverschlussphase Für die Nachverschlussphase ist ein stufengerechter Sicherheitsnachweis zu führen. Die dabei angenommene Entwicklung eines geologischen Tiefenlagers stützt sich auf die lokalen und regionalen geologischen Verhältnisse und die vorhandenen Erkenntnisse aus den laufenden Untersuchungen und Überwachungsprogrammen. Der Sicherheitsnachweis ist bis nach dem Verschluss eines geologischen Tiefenlagers periodisch aufzudatieren Sicherheitsnachweis Der Sicherheitsnachweis enthält eine Gesamtbewertung der Langzeitsicherheit des verschlossenen geologischen Tiefenlagers. Im Sicherheitsnachweis werden unter anderem die Zuverlässigkeit der Datengrundlagen, die qualitätssichernden Massnahmen, die Methoden und die Schlussfolgerungen der Sicherheitsanalyse bewertet. Gegebenenfalls können April

20 weitere Argumente, welche die Schlussfolgerungen des Sicherheitsnachweises zusätzlich stützen können, aufgeführt werden. Im Sicherheitsnachweis wird die Wirksamkeit des Mehrfachbarrierensystems beurteilt. Sie kann unter anderem anhand von vier Sicherheitsfunktionen bewertet werden: a. Einschluss der Abfälle b. Verzögerung der Freisetzung von Radionukliden aus den Abfällen c. Rückhaltung im Mehrfachbarrierensystem d. Verdünnung und Verteilung in Geosphäre und Biosphäre. Das Schutzziel der geologischen Tiefenlagerung wird einerseits durch die Isolation der Radionuklide von Mensch und Umwelt (Sicherheitsfunktionen a bis c) und durch das Verzögern und Reduzieren von radiologischen Auswirkungen eines geologischen Tiefenlagers (Sicherheitsfunktionen b bis d) erreicht. Der Sicherheitsbericht beschreibt das Tiefenlagerprojekt und das Konzept für die Langzeitsicherheit. Er enthält den Nachweis, dass der Projektant einen Lagerstandort mit adäquater Lagerauslegung gewählt hat. Der Bericht fasst die notwendigen Informationen zusammen, anhand derer der Projektant die Auslegung des geologischen Tiefenlagers optimiert hat und wie er daraus die Forschung und Entwicklung zur Reduktion von bestehenden Ungewissheiten steuern wird. Der Sicherheitsbericht ist ein zentrales Nachweisdokument in den Bewilligungsverfahren nach KEG und bildet damit eine Grundlage für technische und politische Diskussionen bzw. Entscheidungsfindungen. Im Sicherheitsbericht zum Baubewilligungsgesuch werden u. a. die Gründe für die vom Projektanten gewählten Bauausführungen dargelegt. Im Bericht werden auch die Gründe genannt, die zu einer Abweichung von der vorgesehenen Anlage führen könnten: Eine gewisse Flexibilität in der Auslegung des geologischen Tiefenlagers ist erfahrungsgemäss notwendig, beispielsweise um den Verlauf zuvor unvollständig erkannter geologischer Diskontinuitäten oder um technologische Verbesserungen berücksichtigen zu können. Abweichungen von der beschriebenen Auslegung müssen im Einklang mit der Bewilligung bleiben. In den späteren Sicherheitsberichten zur Betriebsbewilligung und zur Verschlussverfügung muss beschrieben und begründet werden, aus welchen Gründen und in welcher Form allenfalls von der Auslegung gemäss den vorangehenden Bewilligungen abgewichen wurde. Die Auswirkungen dieser Abweichungen auf die Langzeitsicherheit müssen aufgezeigt werden Sicherheitsanalyse Die Sicherheitsanalyse dient dem systematischen Nachweis für die Einhaltung der Schutzkriterien. Im Sicherheitsbericht ist begründet darzulegen, dass die massgebenden Entwicklungsvarianten in die Erwägungen einbezogen wurden. In der Sicherheitsanalyse werden die Entwicklungsvarianten eines geologischen Tiefenlagers, der Geosphäre und Biosphäre und basierend darauf das Rückhaltevermögen des Mehrfachbarrierensystems untersucht. In der Analyse enthalten sind Aspekte wie die Varianten der geologischen 16 April 2009

21 Langzeitentwicklung (z.b. Seismizität, Neotektonik, glaziale Tiefenerosion), der Entwicklung der technischen Barrieren (bspw. Temperaturentwicklung des Nahfeldes, Korrosionsverhalten der Lagerbehälter, Auflösung der verglasten Abfälle) oder Untersuchungen der radiologischen Folgen eines unbeabsichtigten menschlichen Eindringens in das Lager. Die Sicherheitsanalyse demonstriert das (stufengerechte) Verständnis der Entwicklungsvarianten über den Betrachtungszeitraum und der daraus resultierenden radiologischen Konsequenzen für Mensch und Umwelt. Die Entwicklungsvarianten werden durch die Eigenschaften seiner Komponenten sowie die Abfolge von Ereignissen und Prozessen (FEPs, [17]) bestimmt, welche die Freisetzung von Radionukliden aus dem Lager und deren Transport in die Biosphäre beeinflussen. Die FEPs ergeben sich zunächst aus dem Verständnis des Systems heraus, werden aber üblicherweise durch den Vergleich mit internationalen FEP-Datenbanken bisheriger Endlagerprojekte überprüft. Basierend auf den massgeblichen FEPs werden die Szenarien definiert, innerhalb derer sich die Entwicklung des Lagersystems voraussichtlich bewegen wird. Für die Berechnung der Radionuklidfreisetzung aus einem geologischen Tiefenlager muss begründet werden, dass die verwendeten Rechenmodelle auf die vorliegende Situation anwendbar sind. Eine Validierung auf der Grundlage experimenteller Daten erhöht das Vertrauen, ob die verwendeten Rechenmodelle und Eingabewerte die betrachteten Prozesse angemessen beschreiben. Die Ergebnisse der Freisetzungsberechnungen sind auf verschiedene Weise zu prüfen: Durch eine Sensitivitätsanalyse ist die Empfindlichkeit der Ergebnisse auf die mit Ungewissheit behafteten Eingabewerte zu untersuchen. Ebenfalls ist die Abhängigkeit von allfälligen Vereinfachungen in den Rechenmodellen aufzuzeigen. Diese Prüfungen geben wertvolle Hinweise auf allfällig notwendige weitere Untersuchungen und Methodenentwicklungen, um die bestehenden Ungewissheiten der Eingabewerte und Modelle zu reduzieren. Umfang und Tiefe der Sicherheitsanalysen richten sich stufengerecht nach dem jeweiligen Bewilligungsgesuch: a. Die Sicherheitsanalyse zum Rahmenbewilligungsgesuch muss auf verifizierten Daten zu den geologischen Gegebenheiten am Standort beruhen. Sie kann sich auf vorläufige Annahmen zur Auslegung der unterirdischen Räume und technischen Barrieren stützen. Bei sicherheitsrelevanten Annahmen, die noch nicht überzeugend begründet werden können, ist die weitere Vorgehensweise zur Abklärung des Sachverhalts anzugeben. b. Die Sicherheitsanalyse zum Baubewilligungsgesuch muss sich zusätzlich auf die definitiv vorgesehene Auslegung der unterirdischen Räume und der technischen Barrieren stützen. Es dürfen bezüglich der sicherheitsrelevanten Daten noch offene Fragen bestehen, sofern ihre Bedeutung für die Sicherheit abschätzbar ist und diese nicht grundsätzlich in Frage stellen. Es ist ein Vorgehen darzulegen, um diese offenen Fragen zu klären. c. Die Sicherheitsanalyse zum Betriebsbewilligungsgesuch muss die Erkenntnisse berücksichtigen, die während des Baus der unterirdischen Anlagen, inklusive Pilotlager, und des Betriebs der Testbereiche gewonnen wurden. April