DIE RÜCKHOLBARKEIT VON BEHÄLTERN MIT RADIOAKTIVEN ABFÄLLEN IN STEINSALZ-FORMATIONEN
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- Gerd Daniel Koch
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1 1 DIE RÜCKHOLBARKEIT VON BEHÄLTERN MIT RADIOAKTIVEN ABFÄLLEN IN STEINSALZ-FORMATIONEN Dr. Frank Charlier RWTH Aachen Institut für Nukleare Entsorgung und Techniktransfer (NET)
2 2 PROFESSUR B. THOMAUSKE WECHSEL DES INSTITUTSNAMENS Neu Alt NET Institut für Nukleare Entsorgung und Techniktransfer INBK Institut für Nuklearen Brennstoffkreislauf
3 3 INHALT Warum Rückholbarkeit? Regulatorische Rahmenbedingungen Wirtsgestein Steinsalz Einlagerungs- und Behälterkonzepte Rückholkonzepte F&E-Bedarf und Konsequenzen Das Standortauswahlgesetz (StandAG) Die Vorläufige Sicherheitsanalyse Gorleben (VSG)
4 4 WARUM RÜCKHOLBARKEIT? Die Betrachtung der Rückholbarkeit ist gesellschaftlicher und politischer Wille. Die Rückholung wird international diskutiert. Rückholung ist national durch das BMU in den Sicherheitsanforderungen an die Endlagerung wärmeentwickelnder radioaktiver Abfälle regulatorisch verankert.
5 5 REGULATORISCHE RAHMENBEDINGUNGEN (1) Sicherheitsanforderungen an die Endlagerung wärmeentwickelnder radioaktiver Abfälle (BMU, 30. Sept. 2010) Als Rückholbarkeit wird die geplante technische Möglichkeit zum Entfernen der eingelagerten Abfallbehälter aus dem Endlagerbergwerk bezeichnet. Als Bergung wird die Rückholung radioaktiver Abfälle aus dem Endlager als Notfallmaßnahme bezeichnet.
6 6 REGULATORISCHE RAHMENBEDINGUNGEN (2) Sicherheitsanforderungen an die Endlagerung wärmeentwickelnder radioaktiver Abfälle (BMU, 30. Sept. 2010) In der Betriebsphase bis zum Verschluss der Schächte oder Rampen muss eine Rückholung der Abfallbehälter möglich sein. Maßnahmen, die zur Sicherstellung der [ ] Rückholung [ ] getroffen werden, dürfen die [ ] Langzeitsicherheit nicht beeinträchtigen. Rückholung oder Bergung von vernachlässigbar wärmeentwickelnden Abfällen ist nicht zu betrachten.
7 7 WIRTSGESTEIN STEINSALZ Sehr gute Wärmeleitfähigkeit Geringe Permeabilität Thermisch belastbar für die Einlagerung bis ca. 200 C Steinsalz verhält sich bei Druck plastisch Hohe Standsicherheit
8 8 EINLAGERUNGS- UND BEHÄLTERKONZEPTE Streckenlagerung Einlagerung von Endlagerbehältern in horizontalen Strecken des Bergwerkes; ergänzende Betrachtung in VSG: direkte Endlagerung von Transport- und Lagerbehältern Querschlag Richtstrecke Bilder: DBE Technology Bohrlochlagerung Einlagerung von Endlagerbehältern in vertikale, bis 300m tiefe Bohrlöcher
9 9 RÜCKHOLKONZEPTE GRUNDIDEE UND HERAUSFORDERUNG Grundidee der Rückholkonzepte Verwendung erprobter Technik und Abläufe Weitestgehende Umkehrung der Einlagerungsabläufe Herausforderung Beherrschung der Gebirgs- und Behältertemperaturen Standzeit und Handhabbarkeit der Behälter
10 10 RÜCKHOLKONZEPTE STRECKENLAGERUNG (1) Bild: VSG
11 11 RÜCKHOLKONZEPTE STRECKENLAGERUNG (1) Bild: VSG
12 12 RÜCKHOLKONZEPTE STRECKENLAGERUNG (2) Wiederauffahren von Richtstrecken und Querschlägen Auffahren durchschlägiger Parallelstrecken Kühlung der Einlagerungsfelder Freilegen und Ziehen der Behälter auf Parallelstrecke Transport unter und über Tage Bilder: VSG
13 13 RÜCKHOLKONZEPTE STRECKENLAGERUNG (3) Maximale Gebirgstemperatur: 200 C > Kühlung der Frischwetter > hohe Bewetterungsleistung > geringe Streckenvortriebsgeschwindigkeiten > lange Auskühlzeiten der Strecken und Felder Ablauf und Harmonisierung der Rückholung für zwei Felder Die Machbarkeit der Rückholung aus Streckenlagerung wurde gezeigt. Zeitbedarf: ca. 40 Jahre
14 14 Verrohrung ist gedanklich als große, geschlossene Kokille anzusehen RÜCKHOLKONZEPTE BOHRLOCHLAGERUNG (1) Die Rückholung aus unverrohrten Bohrlöchern ist nicht möglich. > Einbau einer Verrohrung notwendig Einbringen von Versatz im verrohrten Bohrloch, Ableitung von Eigenschaften des Versatzes: > Erhalt der Fließfähigkeit > Thermische Anbindung an Verrohrung Verrohrung wird durch Kriechen des umgebenden Salzes thermisch an das Gebirge angebunden.
15 15 RÜCKHOLKONZEPTE BOHRLOCHLAGERUNG (2) Entwurf einer rückholbaren Kokille: > konischer Korpus, > Behälterdeckel mit schrägen Flanken Für jeden Verfahrensschritt wurden in Einzelbetrachtungen technische Lösung benannt. Es besteht hoher F&E-Bedarf.
16 16 F&E-BEDARF UND KONSEQUENZEN (1) Die Forderung der Rückholung bedingt eine Überprüfung der Einlagerungs- und Behälterkonzepte. Es müssen Anforderungen an die rückgeholten Abfälle und die Abfallbehälter formuliert werden.
17 17 F&E-BEDARF UND KONSEQUENZEN (2) Es müssen Konzepte für Konditionierung und Lagerung der rückgeholten Abfälle und Behälter erstellt werden. Die Konzepte und Verfahren zur Rückholung müssen unter in-situ-bedingungen nachgewiesen werden!
18 18 DAS STANDORTAUSWAHLGESETZ (1) Zielstellung für die Endlagersuche Nationale Lösung Festlegung der Verfahrensschritte durch Gesetz Festlegung des Standortes durch Bundesgesetz Vorrang Sicherheit: wissenschaftsbasiertes Verfahren Transparentes und faires Verfahren Abwägung öffentlicher/privater Belange in der Standortentscheidung Die Grundentscheidung soll nicht durch Wahlen/Regierungswechsel in Frage gestellt werden.
19 19 DAS STANDORTAUSWAHLGESETZ (2) Wesentliche Schritte Entscheidungsgrundlagen und Alternativenprüfung Festlegung von Untersuchungsregionen und Standorten für die übertägige Erkundung Übertägige Erkundung Standortauswahl untertägige Erkundung Durchführung untertägige Erkundung Abschließender Standortvergleich Festlegung des Standortes für Genehmigungsverfahren per Gesetz
20 20 DAS STANDORTAUSWAHLGESETZ (3) Zeitbedarf bis Standortentscheidung gemäß Standortauswahlgesetz 18 Jahre real 45 Jahre 2048 für Erkundung, Genehmigungsverfahren, Errichtung 25 Jahre 2073 für die Einlagerung 40 Jahre 2113 Summe 83 bis 100 Jahre Zeitbedarf für eine Rückholung 40 Jahre 2143
21 21 DIE VORLÄUFIGE SICHERHEITSANALYSE GORLEBEN (1) Forschungsvorhaben der Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS)
22 22 DIE VORLÄUFIGE SICHERHEITSANALYSE GORLEBEN (2) 9 nationale Institutionen 80 Wissenschaftler 21 veröffentlichte Berichte (rund Seiten) 33 Memos (werden noch veröffentlicht) Die Veröffentlichungen zur Vorläufige Sicherheitsanalyse Gorleben (VSG) sind abrufbar auf der Homepage der GRS.
23 23 ZUSAMMENFASSUNG (1) Die Rückholung von Behältern mit radioaktiven Abfällen in Steinsalz-Formationen ist machbar! Die Rückholung von Behältern mit radioaktiven Abfällen bedingt die Vorhaltung von Behältern und Zwischenlagern.
24 24 ZUSAMMENFASSUNG (2) Die Berücksichtigung der Rückholung führt zu keinen sicherheitsrelevanten Nachteilen in der Betriebsphase und für die Langzeitsicherheit. Die Konzepte zur Rückholung von Behältern mit radioaktiven Abfällen sind auf die Wirtsgesteine Ton und Granit übertragbar.
25 25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! DIE RÜCKHOLBARKEIT VON BEHÄLTERN MIT RADIOAKTIVEN ABFÄLLEN IN STEINSALZ-FORMATIONEN Dr. Frank Charlier RWTH Aachen Institut für Nukleare Entsorgung und Techniktransfer (NET)
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