Beurteilung der Machbarkeit einer Umlagerung aller oder Teile der radioaktiven Abfälle in der Schachtanlage Asse II

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1 Beurteilung der Machbarkeit einer Umlagerung aller oder Teile der radioaktiven Abfälle in der Schachtanlage Asse II Referent: Bearbeiter: Dr. Henry A.M. Rauche Dr. Jörg Feinhals Dr. Dirk Walbrodt Dipl.-Ing. Christina Löffler AdM Dipl.-Ing. Carsten Ackermann Dipl.-Geol. Andreas Jockel Dipl.-Ing. Jürgen Kaufmann Dipl.-Ing. Thomas Teichert

2 Gliederung 1. Zielstellung 2. Bearbeiterteam 3. Rahmenbedingungen 4. Umlagerungsvarianten 5. Untersuchung möglicher Umlagerungshorizonte 6. Bergtechnischer Teil 7. Umlagerung der Abfälle 8. Kriterien zur Beurteilung der untersuchten Varianten 9. Ergebnisse der Variantenuntersuchungen

3 Zielstellung (1) Untersuchung & Bewertung der bergtechnischen Machbarkeit möglicher Optionen zur Umlagerung unter Beachtung sowie der standortspezifischen geologischen/ hydrogeologischen sowie bergtechnischen Randbedingungen der daraus folgenden bergbausicherheitlichen und langzeitsicherheitlichen Randbedingungen (2) Untersuchung & Bewertung strahlenschutztechnischer Aspekte bei einer Umlagerung

4 Bearbeiterteam ERCOSPLAN Ingenieurgesellschaft Geotechnik und Bergbau mbh verantwortlich für die Untersuchung & Bewertung der bergtechnischen Machbarkeit möglicher Optionen zur Umlagerung TÜV NORD SysTec GmbH & Co. KG verantwortlich für die Untersuchung & Bewertung strahlenschutztechnischer Aspekte bei einer Umlagerung

5 Unter Beachtung der geologischen und hydrogeologischen Daten wurden die geologischen Mindestanforderungen als notwendige Voraussetzungen für die Auffahrung von einem Einlagerungshorizont in den möglichen Zielregionen 511-m-Sohle und 750-m-Sohle sowie einem tiefer gelegenen Einlagerungshorizont identifiziert die geologischen Eingangsdaten hinsichtlich ihrer Belastbarkeit für die Zielregionen 511-m-Sohle und 750-m-Sohle und einem tiefer gelegenen Einlagerungshorizont analysiert und im Ergebnis Kenntnisdefizite, insbesondere für den tiefen Einlagerungshorizont identifiziert

6 Unter Beachtung der bergtechnischen Verhältnisse in der Schachtanlage Asse II wurden... mögliche Auffahrungstechnologien in Abhängigkeit von den Anforderungen hinsichtlich geprüft erforderlicher Hohlraumvolumina Verbringungsmöglichkeiten für das Haufwerk sowie resultierender Auffahrungszeiten geeignete Technologien zur Konditionierung der Abfälle bis hin zum Verbringen in die neu aufzufahrenden Einlagerungshohlräume untersucht Anforderungen an die Wetter- und Fördertechnik definiert

7 Unter Beachtung der zu gewährleistenden Bergbausicherheit wurde geprüft, inwieweit die Auffahrung bzw. Umlagerung derart gestaltet werden kann, dass z.b. eine hinreichend exakte geologische Vorfelderkundung, insbesondere zur Identifikation struktureller und hydrogeologischer Parameter, realisiert werden kann bei einem unvorhergesehenen und unkontrollierbaren Lösungszutritt während der Umlagerung der bereits sicher verbrachte Teil der Abfälle langzeitsicher isoliert werden kann die Machbarkeit des langzeitsicheren Verschlusses von horizontalen bzw. vertikalen Verbindungsgrubenbauen zu neu aufgefahrenen Einlagerungshohlräumen bewertet

8 Umlagerungsvarianten Variante 1: Umlagerung der Abfälle mit verlorener Betonabschirmung (VBA) aus den Kammern 6, 7 und 11 (750-m-Sohle) 70 % des Aktivitätsinventars an LAW ( VBA) werden umgelagert, NUR nicht handhabbare Gebinde bleiben liegen Variante 2: Umlagerung der Abfälle in verlorener Betonabschirmung (VBA) aus den Kammern 6, 7 und 11 sowie aller Gebinde aus den Kammern 1, 2, 5 und 12, alle Gebinde werden aus den genannten Kammern gewonnen (750-m-Sohle) 92 % des Aktivitätsinventars der LAW ( VBA, Fässer, Schüttgut) und Salzgrus (Versatz ca m³) werden umgelagert; in den Kammern 1, 2, 5 und 11 KEINE Gebinde bleiben liegen Variante 3: Umlagerung aller Gebinde aus allen gegenwärtigen Einlagerungskammern, 100 % des Inventars der LAW ( VBA, Fässer bzw. Schüttgut), Rückholung von m³ Salzgrus / Schüttgut Variante 1 bis 3: Umlagerung des gesamten Inventars an MAW, 100 % Aktivitätsinventar

9 Untersuchung möglicher Umlagerungshorizonte 2 mögliche Umlagerungshorizonte wurden untersucht: 1. im Bereich der gegenwärtigen Einlagerungshorizonte auf der 511-m- Sohle und 750-m-Sohle sowie 2. ein Horizont im Bereich der konzipierten m-Sohle (noch nicht bergmännisch erschlossen) Aufgrund des hohen Durchörterungsgrades keine Umlagerung in den gegenwärtigen Einlagerungshorizonten möglich Ausgehend vom heutigen geologischen Kenntnisstand ist nur eine Umlagerung in tiefere Horizonte möglich Vorteile der Umlagerung im BW Asse II: Keine übertägige Konditionierung sowie übertägigertransport der LAW und MAW zu anderen Endlagern Keine Nutzung von Hohlräumen in anderen Endlagerbergwerken erforderlich

10 Bergtechnischer Teil Mögliche Auffahrungsvarianten Auffahrung von Einlagerungshohlräumen im Bereich der Horizonte der 511-m-Sohle und 750-m-Sohle, wenn nicht möglich, dann Prüfung des Aufschlusses eines tieferen Einlagerungshorizontes in ca m Teufe durch Zwei Blindschächte oder Blindschacht und Schrägstrecke Auffahrung von Kammern und/oder Kavernen zur Einlagerung der konditionierten Gebinde im tieferen Horizont in ca m Teufe Steinsalzhaufwerk muss nach über Tage transportiert und am Standort Asse oder anderswo abgelagert werden, da im Bergwerk Asse II nicht ausreichend Versatzhohlraum vorhanden ist

11 Bergtechnischer Teil - Aufschluss der konzipierten m-Sohle Abteufen von zwei Blindschächten Bergmännisches Abteufen aus dem Vollen Schachtbohrverfahren nicht möglich, da im Niveau der konzipierten m-Sohle keine Auffahrungen und Zuwegungen vorhanden sind Abmessungen der Blindschächte Durchmesser: 4,5 m Länge: 450 m (östlich) Länge: 690 m (westlich)

12 Bergtechnischer Teil - Aufschluss der konzipierten m-Sohle Abteufen eines Blindschachtes und Auffahrung einer Schrägstrecke Auffahrung der Schrägstrecke mittels maschineller Gewinnung bzw. mittels Bohren und Sprengen möglich Abmessungen Schrägstrecke Breite: 6 m Höhe: 4,5 m Länge: m Abmessungen Blindschacht Durchmesser: 4,5 m Länge: 690 m (westlich)

13 Bergtechnischer Teil - Vorrichtung der konzipierten m-Sohle Auffahrung der Verbindung zwischen den Blindschächten bzw. zwischen Blindschacht und Schrägstrecke Grund: Schaffung eines zweiten Fluchtweges entsprechend den gesetzlichen Vorgaben (Allgemeine Bundesbergverordnung) Wetterführung (Trennung der Belegschaft von belasteten Wettern)

14 Bergtechnischer Teil Auffahrung von Kammern zur Einlagerung der LAW Auffahrung von Einlagerungskammern (Variante 3) 12 Kammern für LAW Abmessungen einer Kammer Länge: 100 m Breite: 14 m Höhe: 5 m 1 Kaverne für MAW unterhalb des westlich gelegenen Blindschachtes Durchmesser: 6 m Höhe: 20 m

15 Bergtechnischer Teil Kavernen zur Einlagerung der LAW und MAW Auffahrung von Einlagerungskavernen (Variante 3) 8 Kaverne für LAW Abmessungen einer Kaverne Durchmesser: 20 m Höhe: 35 m 1 Kaverne für MAW unterhalb des westlich gelegenen Blindschachtes Abmessungen der Kaverne Durchmesser: 6 m Höhe: 20 m

16 Bergtechnischer Teil Solen von Kavernen zur Einlagerung von LAW und Auffahrung der Kaverne für MAW Auffahrung der Einlagerungskaverne (Variante 3) 1 Kaverne für LAW Abmessungen der Kaverne Durchmesser: 30,0 m Höhe: 120,0 m 1 Kaverne für MAW unterhalb des westlich gelegenen Blindschachtes Abmessungen der Kaverne Durchmesser: 6,0 m Höhe: 20,0 m

17 Pufferlager für leere Transfer / Spezialcontainer Personenschleuse Umlagerung der Abfälle Gewinnung und Konditionierung Betrachtung der Gewinnung der Abfälle wurde im Rahmen der Prüfung der Rückholbarkeit durchgeführt Verschiedene Strahlenschutzbereiche sorgen für die Reduzierung von Kontaminationsverschleppungen Rückhaltung luftgetragener Aktivität durch Filterung aller Abwetter aus dem Sperr- und Kontrollbereich Überwachungsbereich Überwachungsbereich bis Schacht Wartungsbereich / Kontrollbereich Stellplatz Tür (Zugangsschutz) Überwachungsbereich Kontrollbereich Sperrbereich Umverpackung/ Konditionierung Barriere für Fahrzeuge, Personen und Wetter geöffnete Einlagerungskammer Sperrbereich Notausgang

18 Umlagerung der Abfälle - Einrichtung der Umverpackungs- und Konditionierungsanlage (UTK) unter Tage Konditionierung von rückgewonnenen Gebinden und Salzgrus vor dem Transport zur Optimierung der Schachtausnutzung Kompaktierung (soweit möglich) und die anschließende Verpackung der Gebinde zur Vermeidung von Kontaminationsverschleppungen (kompaktierte Fässer in dicht verschließbare Spezialcontainer, VBA in Folie einwickeln) UTK im Kontrollbereich aufgestellt Bedienung der UTK vornehmlich fernbedient oder unter Atemschutzausrüstung Dosis für das Personal (z.b. Inhalation von radioaktiven Aerosolen) ausschließen bzw. gering gehalten Abwetter aus dem Bereich der UTK über einen Feinstaubfilter reinigen

19 Pufferbereich / Reinigung VBA Damm ca. 8,5 m Zum Schacht / Pufferlager Überwachungsbereich Umlagerung der Abfälle Umverpackungs- und Konditionierungsanlage (UTK) unter Tage Sperrbereich Abschirmung Rollenförderer VBA DL-Messung, Waage, Umverpackung in Folie (UV), Überführung in TB VBA Transfer- Behälter (TB) Salzgrus Kontrollbereich Kran Legende TB: Transportbehälter VBA: verlorene Betonabschirmung, UV: Umverpackung ca. 14,5 m

20 Umlagerung der Abfälle - Transport der Abfälle zum Einlagerungshorizont Genereller Transport der Abfälle durch den westlich gelegenen Blindschacht zuerst LAW abschließend MAW Transport der Abfälle durch den Schacht mittels Förderkorb zum Einlagerungshorizont Versturz der Abfälle vom jetzigen Einlagerungshorizont in die tiefer gelegenen Kavernen sollte aus folgenden Gründen nicht durchgeführt werden: Schiebeluft (insbesondere bei Befüllung mit Versatzmaterial) wäre aufgrund des Versturzes der Gebinde stark kontaminiert und ist bei Vorhandensein von unerkannten Klüften auch nicht beherrschbar Versturz ist außerdem nicht sinnvoll, da die Gewinnung der Abfälle zeitbestimmend ist Rückbau und die Entsorgung des Schachtausbaus sowie die Errichtung von langzeitstabilen Schachtverschlusssystemen wird aus strahlenschutztechnischen Gründen als sehr aufwändig bewertet (Ausbau und Schachtwandung sehr stark insbesondere mit Alpha-Strahlern und weiteren Plutoniumnukliden kontaminiert)

21 Umlagerung der Abfälle Einlagerung in Kammern (LAW) Transport der Spezialcontainer vom Blindschacht zu den Einlagerungskammern Stapelung mit Staplern Fahrerkabinen klimatisiert und abgeschirmt

22 Umlagerung der Abfälle - Einlagerung in Kavernen (LAW und MAW) Transport der Spezialcontainer vom Blindschacht zu den Einlagerungskammern Einlagerung der Abfälle in die Kavernen mit vorhandener Schachtfördertechnik Fahrerkabinen sind klimatisiert und abgeschirmt

23 Kriterien zur Beurteilung der untersuchten Varianten 1. Einhaltung der Randbedingungen hinsichtlich Gewinnung, Konditionierung und Umlagerung der Abfallgebinde 2. Prüfung und Beurteilung der technischen Machbarkeit der einzelnen Varianten 3. Prüfung und Beurteilung der relevanten atomrechtlichen und bergrechtlichen Anforderungen 4. Abschätzung des notwendigen Zeitbedarfs

24 Bergtechnische Ergebnisse der Variantenuntersuchung Unter Beachtung der technischen Machbarkeit wurde festgestellt, dass die Gewinnung der Abfälle aus den bisherigen Einlagerungskammern möglich ist (Machbarkeitsstudie DMT & TÜV NORD) eine ausreichende Konditionierung der Abfälle unter Tage erfolgen kann und die Einlagerung der Abfälle in ca m Teufe durchführbar ist

25 Bergtechnische Ergebnisse der Variantenuntersuchung Transport der Abfallgebinde nur durch den westlich gelegenen Blindschacht Ausschluss des freien Verstürzens der Abfallgebinde im Blindschacht Soltechnische Herstellung von Kavernen ist technisch möglich, aber das Verbleiben von Restlösungen in den Kavernen ist problematisch Bergmännische Auffahrung von geringmächtigen Kavernen ist möglich Vorgesehene Arbeiten sind Stand der Technik im deutschen Kali- und Steinsalzbergbau

26 Strahlenschutztechnische Ergebnisse der Variantenuntersuchung (inkl. Umlagerung MAW) Aus Sicht der Radiologie wurde die potentielle Strahlenexposition der Bevölkerung im Normalbetrieb, bei Störfällen, und die für das Personal aus der Direktstrahlung resultierende Strahlenexposition ermittelt. Die Grenzwerte für die Individualdosis des Personals werden zu max. 50% ausgeschöpft. Die Grenzwerte für die potentielle Strahlenexposition der Bevölkerung im Normalbetrieb in Folge von Ableitungen werden zu max. 31% ausgeschöpft.

27 Strahlenschutztechnische Ergebnisse der Variantenuntersuchung Hinsichtlich des Schutzes der Bevölkerung wurden mögliche Störfälle ermittelt und Vorsorgemaßnahmen vorgeschlagen. Folgende Störfälle wurden hinsichtlich ihrer radiologischen Folgen untersucht und als abdeckend bewertet: Löserfall auf die Gebinde in einer Einlagerungskaverne Absturz von Gebinden in Kavernen Absturz von Gebinden in Transportstrecken oder Einlagerungskammern. Die Störfallplanungswerte für die potentielle Strahlenexposition der Bevölkerung als Folge eines Störfalls werden zu max. 5% ausgeschöpft. Es ist eine ausreichende Vorsorge gegen Störfalle getroffen worden.

28 Zusammenfassung der Ergebnisse Variante 1 Variante 2 Variante 3 Umlagerung aus Einlagerungskammern 6, 7, 11 1, 2, 5, 6, 7, 11, 12 alle Abfälle in verlorener Betonabschirmung VBA (Anzahl) Abfälle in anderen Gebinden nvba (Anzahl) Umgelagertes Aktivitätsinventar gesamt LAW und MAW (%) Kollektivdosis des Personals (gesamter Umlagerungsprozess, inkl. MAW) Summe Kaverne/Kammer (msv) 35 /38 67 /71 466/471 Max. Individualdosis 1 des Personals (entsteht im Gewinnungsbereich) (%) Strahlenexposition der Bevölkerung durch Ableitungen 2 Kaverne, LAW; (MAW + <1%)/ Kammer (%) /<14 31/<31 31/<31

29 Zusammenfassung der Ergebnisse Variante 1 Variante 2 Variante 3 Störfälle Kaverne/Kammer (%) Für alle Varianten: <1 /<<0,1 Zusammenfassung technischer Teil Untervarianten (Anzahl) Technische Machbarkeit Bergrechtliche Genehmigungsfähigkeit Für alle Varianten: ja Für alle Varianten: ja Atomrechtliche Genehmigungsfähigkeit Notwendigkeit geologischer Vorerkundung Für alle Varianten: ja Für alle Varianten: ja Anfallendes Steinsalzhaufwerk (kt ) 136,6-356,4 163,6-425,7 234,3-504,5 Zeitaufwand (Jahre) 9,3-12,1 10,8-13,6 14,6-18,3 1 Höchster Ausschöpfungsgrad des Grenzwertes des 55 (1) StrlSchV 2 Bestimmungsgem. Betrieb (höchster Ausschöpfungsgr. der Grenzw. des 47 StrlSchV) 3 Höchster Ausschöpfungsgrad der Störplanungswerte des 49 StrlSchV AT (Arbeitstage) entsprechen 1 Kalenderjahr

30 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit und Glückauf!