Kompetenz für Nukleare Entsorgung

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1 Kompetenz für Nukleare Entsorgung

2 Die Aufgabe Derzeit nutzen weltweit mehr als 30 Länder die kontrollierte Kernspaltung zur Stromerzeugung und tragen dadurch zur Schonung der Umwelt durch Reduzierung des Schadstoffausstoßes bei. Gleichzeitig wird eine längere Verfügbarkeit der Weltvorräte an Erdöl, Kohle und Erdgas erreicht. Zum sicheren Betrieb der Kernkraftwerke gehört die sichere Entsorgung. Die beim Betrieb und der späteren Stilllegung der Kernkraftwerke anfallenden Reststoffe und radioaktiven Abfälle müssen schadlos verwertet oder umweltsicher entsorgt werden. In Deutschland ist die GNS Gesellschaft für Nuklear-Service mbh mit der kompletten Entsorgung der Reststoffe und Abfälle aus den deutschen Kernkraftwerken betraut. Über diese verantwortungsvolle Aufgabe hinaus bietet GNS auch international erfolgreich ihre Produkte und Dienstleistungen zur Entsorgung von Kernkraftwerken an. GNS Kompetenz für nukleare Entsorgung

3 Die GNS-Gruppe Die Standorte der GNS-Gruppe: Essen Mülheim a. d. Ruhr Duisburg Jülich Ahaus Gorleben Karlsruhe Peine Alzenau 7 Standort im Ausland: Bristol UK Zur GNS-Firmengruppe gehören Tochterfirmen und Beteiligungen: Acta Technologie GmbH, Alzenau 100% Brennelementlager Gorleben GmbH 100% Brennelement-Zwischenlager Ahaus GmbH 100% WTI Wissenschaftlich-Technische Ingenieurberatung GmbH, Jülich 100% Deutsche Gesellschaft zum Bau und Betrieb von Endlagern für Abfallstoffe mbh (DBE), Peine 75% Die Gesellschafter der GNS sind die in Deutschland Kernkraftwerke betreibenden Energieversorgungs unternehmen: GNS EnBW über Südwestdeutsche Nuklear-Entsorgungs-Gesellschaft mbh 3

4 Das Unternehmen Mit mehr als 40 Jahren Erfahrung bietet GNS effiziente Lösungen bei Aufgabenstellungen der nuklearen Entsorgung bis zur Stilllegung kerntechnischer Einrichtungen an. Die GNS-Gruppe ist ein Spezialist für die Entsorgung abgebrannter Brennelemente aus Kernreaktoren sowie für die sichere Verarbeitung, Verpackung und Lagerung der durch den Betrieb von Kernkraftwerken anfallenden vernachlässigbar wärmeentwickelnden Abfälle und Reststoffe. Mit ihren mehr als 650 Mitarbeitern erzielt GNS einen Jahresumsatz von rund 300 Mio. Euro. Für den Transport und die Zwischenlagerung der Brennelemente entwickelte GNS bereits vor mehr als 30 Jahren einen damals neuartigen Behältertyp, den CASTOR. Die CASTOR -Familie mit ihren unterschiedlichen, kontinuierlich weiterentwickelten Baureihen ist heute ein international bekanntes Markenzeichen und Synonym für nukleare Sicherheit, Zuverlässigkeit und Innovation.

5 Zur Erfüllung ihrer Entsorgungsaufgaben betreibt GNS verschiedene Betriebsstätten. In Duisburg werden beispielsweise Abfälle so behandelt und verpackt, dass sie dauerhaft sicher endgelagert werden können. Außerdem können Transportbehälter und Anlagen gewartet und bei Bedarf umgerüstet werden. Mit eigenen Konditionierungsanlagen und Personal arbeitet GNS auch in Einrichtungen der Forschungszentren Jülich und Karlsruhe. Alle Arten von Betriebsabfällen aus Kernkraftwerken und sonstigen Nuklearanlagen können mit von GNS entwickelten Konditionierungsanlagen wie der Hochdruckpresse FAKIR oder der Trocknungsanlage FAVORIT im Volumen reduziert werden. Dies erhöht die Sicherheit und spart Platz und Kosten bei der Lagerung. Als ideale Sicherheitsverpackung für eine Vielzahl von Abfällen haben GNS-Ingenieure Abschirmbehälter aus Gusseisen vom Typ MOSAIK entwickelt. Mit inzwischen rund produzierten Behältern zählt die MOSAIK -Familie zu den erfolgreichsten Nuklear-Behältern weltweit. GNS betreibt Zwischenlager zur Lagerung von abgebrannten Brennelementen und radioaktiven Abfällen aus deutschen Kernkraftwerken sowie aus der Wiederaufarbeitung deutscher Brennelemente in Großbritannien und Frankreich. Für das Bundesland Niedersachsen betreut GNS die Landessammelstelle für radioaktive Abfälle aus Industrie, Medizin und Forschung. Für Stilllegungsprojekte kerntechnischer Anlagen bietet GNS die Planung und Durchführung der Demontage sowie Verpackung, Transport und Lagerung der hierbei anfallenden Abfälle inklusive einer lückenlosen Dokumentation an. Auf Abfallvermeidung und Wiederverwertung von Reststoffen wird hierbei besonderer Wert gelegt. Ergänzend gehören Entwicklung, Auslegung und Fertigung von Anlagen und Einrichtungen, die für einen sicheren Rückbau benötigt werden, zur Angebotspalette der GNS. Darüber hinaus gehören zum Leis tungsumfang der GNS-Gruppe Berechnungen für kerntechnische Anwendungen aus den Fachgebieten Abschirmung, Kritikalität, Freisetzung, Abbrand sowie Thermodynamik und Mechanik, außerdem Planungsleistungen im Bereich der Kern tech - nik für Rückbau- und Sanierungs projekte sowie Um- und Neubauvorhaben wie z. B. Standortzwischenlager. 5

6 Reststoffe und Abfälle Das deutsche Atomgesetz verpflichtet die Betreiber von Kernkraftwerken in Deutschland zur sicheren Entsorgung von abgebrannten Brennelementen, radioaktiven Betriebsabfällen und nicht dekontaminierbaren Materialien, die aus Betrieb und Rückbau eines Kernkraftwerks resultieren. Ebenso sind die Betreiber sonstiger kerntechnischer Einrichtungen zur sicheren Entsorgung des nuklearen Abfalls verpflichtet. GNS behandelt für alle Abfallverursacher sowohl feste als auch flüssige radioaktive Abfälle und stellt durch geeignete Konditionierungsverfahren und Verpackungen die Zwischen- und Endlagerfähigkeit der Abfälle bis hin zur Einlagerung, z. B. im Endlager Schacht Konrad, sicher. Ein Teil der anfallenden radioaktiven Reststoffe kann wiederverwendet oder weiterverwertet werden. So werden, beispielsweise bei der Herstellung von GNS-Abschirmbehältern des Typs MOSAIK, kontaminierte Stahlschrotte als Zusatz für das Gussmaterial verarbeitet. Ein wirkungsvoller Beitrag zur Verringerung der Abfallmengen.

7 Brennbare Abfälle werden soweit möglich verbrannt und die Aschen vor der Verpackung in Lagerbehältern mit der GNS-Hochdruckpresse FAKIR verpresst. Nicht brennbare Mischabfälle werden hochdruckverpresst und können mit der Trocknungsanlage PETRA zusätzlich getrocknet werden. Mit PETRA-Anlagen und der vergleichbaren Anlage KETRA lassen sich zudem viele andere feuchte radioaktive Abfälle trocknen, um deren Langzeitstabilität zu erhöhen. Flüssige Abfälle wie Verdampferkonzentrate werden nach einem von GNS entwickelten Vakuum- Trocknungsverfahren mit der Anlage FAVORIT zu festen Produkten mit hoher Dichte verarbeitet. Ionentauscherharze und Filterhilfsmittel müssen wegen ihrer hohen spezifischen Aktivität überwiegend in Abschirmbehälter verpackt werden. GNS entwickelte dafür die in vielen Einsätzen bewährten Anlagen FAFNIR und NEWA. Aktivierte Metalle werden mit Spezialwerkzeugen in den Lagerbecken der Kernkraftwerke unter Wasser konditioniert oder trocken in einer abgeschirmten Zelle verarbeitet. 7

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9 Stilllegung und Rückbau Wie alle technischen Einrichtungen werden auch kerntechnische Anlagen nach Betriebsende stillgelegt. Aktivierte Anlagen- und Gebäudeteile sowie radioaktive Verunreinigungen machen ihre Stilllegung und den anschließenden Rückbau aufwendig. Stilllegungsstrategien zum Rückbau kerntechnischer Einrichtungen spielen daher eine immer größere Rolle für die Erarbeitung umfangreicher Konzepte und Machbarkeitsstudien über die Behandlung und Entsorgung radioaktiver Stilllegungsabfälle. Jahrzehntelange Erfahrung im Umgang mit radioaktiven Stoffen setzt GNS heute auch bei Stilllegung und Rückbau ein. Besonderes Augenmerk wird auf das Recycling wiederverwertbarer Materialien sowie die Abfallvermeidung durch Dekontamination und Freimessung von Reststoffen aus der Stilllegung gelegt. Für die Verpackung von radioaktiven Stilllegungsabfällen hat GNS eine Reihe spezieller Transport- und Lagerbehälter konzipiert und gebaut, die mit angepassten Abschirmungen für die Aufnahme von aktivierten Metallteilen ausgelegt werden. Die Behälter können je nach Einsatzzweck verkehrs- und lagerrechtlich zugelassen werden. Zu den verpackten Abfällen erstellt GNS qualifizierte Dokumentationsunterlagen für die Zwischen- und spätere Endlagerung. 9

10 Ingenieurdienste und Anlagenbau Anlagen und Equipment zur Konditionierung und Handhabung radioaktiver Materialien unterliegen höchsten Sicherheits- und Qualitätsbestimmungen. Von der individuellen Planung über die Konstruktion und Fertigung bis zur regelmäßigen Wartung und wiederkehrenden Prüfung der installierten Anlagen betreut GNS ihre Kunden aus einer Hand. Die Konzeption von Spezialanfertigungen gehört ebenso dazu wie die kontinuierliche Optimierung seriengefertigter Anlagen und Handhabungssysteme.

11 Die Genehmigungsvoraussetzungen für Bau und Betrieb von Zwischenlagern, Konditionierungsanlagen und für den Transport von Behältern und Gebinden sind komplex. Vor Erteilung von Genehmigungen oder Zulassungen sind umfangreiche Unterlagen zu erstellen. GNS verfügt weiter über ein umfang reiches Sortiment an Spezialwerkzeugen, die nach den Anforderungen des KTA-Regelwerks (KTA = Kerntechnischer Ausschuss) für den Einsatz in Kernkraftwerken ausgelegt sind. Dabei leistet GNS Grundlagenarbeit für die Entwicklung zukunftsweisender Verfahrenstechniken. Jede von GNS entwickelte Anlage wird inklusive der Genehmigungsverfahren und technischen Dokumentationen bis zur Einsatzfähigkeit betreut. 11

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13 Transport radioaktiver Stoffe Die Entsorgung der Kernkraftwerke ist ohne Transporte radioaktiver Stoffe nicht möglich. Die Transportmittel, Transportrouten und ihre Überwachung sind strengen internationalen und nationalen Gesetzen und Verordnungen unterworfen. Transporte radioaktiver Stoffe werden von GNS zuverlässig organisiert und mit verlässlichen Partnern durchgeführt. GNS befasst sich mit Transporten von schwach- und mittelradioaktiven Abfällen, die den Regeln der Strahlenschutzverordnung unterliegen (wie Betriebs- und Stilllegungsabfälle aus Kernkraftwerken) ebenso wie mit der Transportorganisation für bestrahlte Brennelemente und hochaktiven Abfall, z. B. aus der Wiederaufarbeitung von Brennelementen. Für solche Transporte beauftragt GNS Spezialunternehmen, die auch Inhaber der Beförderungsgenehmigungen sind. GNS stellt das erforderliche Transportequipment wie Frachtcontainer (u. a. eigene 20 -Transportcontainer unterschiedlicher Bauart), Ladungssicherungssysteme und Transportbehälter, z. B. vom Typ CASTOR oder MOSAIK, bereit. 13

14 1060 mm 1060 mm 1060 mm 1060 mm 1500 mm 1140 mm 740 mm 1500 mm 1140 mm 740 mm 1500 mm 1140 mm 740 mm 1500 mm 1140 mm 740 mm M II-15 PU M II-15 T ISAR M II-15 KKI 1 M II-15

15 Behälter für radioaktive Stoffe GNS ist weltweit einer der erfahrensten Entwickler und Hersteller von Nuklear-Behältern. Neben den weltbekannten CASTOR -Behältern haben GNS-Ingenieure eine Reihe weiterer Behälter zur Einsatzreife gebracht, wie z. B. den CONSTOR, ein Sandwich-Behälter für bestrahlte Brennelemente. Für die Endlagerung vernachlässigbar wärmeentwickelnder Abfälle im Endlager Schacht Konrad entwickelt und qualifiziert GNS geeignete Behältersysteme. Zur Vorbereitung auf die Endlagerung von abgebrannten Brennelementen hat GNS als Teil des Referenzkonzepts das POLLUX - Behältersystem entwickelt. Die Behälterpalette reicht vom 200-l-Fass mit Spezialdeckel über Container in diversen Größen und Ausführungen bis hin zu schweren Abschirmbehältern. Alle Behälter entsprechen den jeweiligen Anforderungen und können bei Bedarf für den internationalen Transport qualifiziert werden. So erfüllt u. a. auch der MOSAIK -Behälter selbst die höchsten internationalen Transportbestimmungen. 15

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17 Sicherheit hat einen Namen: CASTOR Für den sicheren Transport und die Zwischenlagerung von abgebrannten Brennelementen und Abfällen aus der Wiederaufarbeitung werden weltweit Behälter vom Typ CASTOR eingesetzt. Die Weiterentwicklung, Fertigung und Beladung dieser Behälter gehören ebenso zum Verantwortungsbereich der GNS wie die Handhabung und überwachte Langzeitlagerung von CASTOR - Behältern in den zentralen deutschen Zwischenlagern. Weltweit sind bereits über Behälter der CASTOR -Baureihen beladen und eingelagert. Das technische Prinzip der Transport- und Lagerbehälter sieht folgendermaßen aus: Die vom radioaktiven Inventar ausgehende Strahlung wird durch den Behälter sicher abgeschirmt. Die Behälter sind mit zwei Deckeln verschlossen. Dieses Doppeldeckelsystem garantiert den sicheren Einschluss des radioaktiven Inventars. Die Dichtheit der Behälter wird permanent überwacht. Brennelementtragkörbe im Behälterinneraum sichern die Wärmeabfuhr von den Brennelementen und ins - besondere die Unterkritikalität der Spaltstoffe, die in den bestrahlten Brennelementen noch enthalten sind. Die Behälter sind so ausgelegt, dass sie selbst extremen Einwirkungen von außen, wie z. B. Transportunfällen, Feuer oder einem Flugzeugabsturz, standhalten. Sie erfüllen die hohen Anforderungen der international anerkannten Gefahrgutkriterien der Internationalen Atomenergieorganisation (IAEA). 17

18 Zwischenlagerung Bis Endlager zur Aufnahme von radioaktiven Abfällen und Reststoffen zur Verfügung stehen, müssen die Abfälle, die beim Betrieb und bei der Stilllegung von Kernkraftwerken und sonstigen kerntechnischen Einrichtungen entstehen, sicher aufbewahrt werden. Ihre Zwischenlagerung erfolgt am Ort der Abfallentstehung oder in zentralen Lagern für mehrere kerntechnische Anlagen. Hierfür betreibt GNS in Deutschland die zentralen Zwischenlager in Ahaus und Gorleben. Herzstück der beiden von GNS betriebenen Zwischenlager Ahaus und Gorleben sind nahezu baugleiche Transportbehälter-Lagerhallen, deren Kapazität jeweils 420 Stell - plätze für große Lagerbehälter beträgt. Die von den Behältern während der Lagerung abgegebene Wärme wird durch natürlichen Luftaustausch aus den Lagerhallen abgeführt. Die Transportbehälter werden während ihrer Lagerung kontinuierlich auf ihre Dichtfunktion überwacht. Der Wandel der deutschen Energiepolitik der letzten Jahre hat die Bedeutung zentraler Zwischenlager wie Ahaus und Gorleben verändert. Ursprünglich sollten diese als Pufferlager für die abgebrannten Brennelemente aus deutschen Kernkraftwerken und eine deutschen Wiederaufarbeitung fungieren. Die Errichtung und Inbetriebnahme von dezentralen Brennelement-Zwischenlagern an den Kernkraftwerksstandorten und die Beendigung der Wiederaufarbeitung gebrauchter Brennelemente aus deutschen Kernkraftwerken lassen jedoch kaum noch Brennelement-Transporte aus Leistungsreaktoren in diese beiden Anlagen erwarten. Ahaus Im Transportbehälterlager Ahaus werden seit März 1998 sechs CASTOR -V-Behälter mit abgebrannten Brennelementen aus deutschen Leichtwasserreaktoren gelagert. Die ebenso hier lagernden, deutlich kleineren 305 CASTOR -THTR-Behälter sind mit bestrahlten Brennelementen aus dem stillgelegten Thorium-

19 Hochtemperatur-Reaktor (THTR) in Hamm-Uentrop beladen. Der Abtransport dieser Brennelemente in das Zwischenlager Ahaus war eine unverzichtbare Voraussetzung für die Stilllegung dieses Kraftwerkes. Die eingelagerten CASTOR - Behälter nehmen nur etwas mehr als zehn Prozent der Lagerkapazität in Anspruch. In der westlichen Hallen hälfte werden daher seit 2010 schwach- und mittelradioaktive Abfälle aus dem Betrieb und der Stilllegung deutscher Kernkraftwerke zwischengelagert. Mit Beginn der Annahmebereitschaft sollen die schwach- und mittelradioaktiven Abfälle in das Endlager Konrad des Bundes eingelagert werden. Darüber hinaus ist vorgesehen, dass künftig mittelaktive Abfälle aus der Wiederaufarbeitung deutscher Brennelemente im Ausland in Ahaus zwischengelagert werden. Gorleben Das Transportbehälterlager Gorleben verfügt derzeit als Einziges in Deutschland über eine Aufbewahrungsgenehmigung für verglaste hochradioaktive Abfälle, die aus der Wiederaufarbeitung deutscher Brennelemente im Ausland zurückgenommen werden müssen sind die letzten von insgesamt 108 Behältern mit hochradioaktiven Glaskokillen aus La Hague zur Zwischenlagerung nach Gorleben gebracht worden. Die restlichen noch aus der Wiederaufarbeitung deutscher Kernbrennstoffe im Ausland zurückzuholenden verglasten Abfälle dürfen aufgrund der Atomgesetzänderungen vom * nur noch in standortnahen Zwischenlagern, und damit nicht mehr in Gorleben aufbewahrt werden. Am Standort Gorleben wird auch ein Zwischenlager für schwachund mittelradioaktive Abfälle aus Kernkraftwerken und aus Anlagen des Brennstoffkreislaufes betrieben. Die sechs Lagerkammern können insgesamt ca m³ radioaktive Abfälle aufnehmen. In der Pilot-Konditionierungsanlage (PKA) sollten Verfahren erprobt werden, um Brennelemente zu behandeln und endlagergerecht zu verpacken zu konditionieren. Aufgrund der Veränderungen der politischen Rahmenbedingungen und insbesondere der mit dem Standortauswahlgesetz neu gestarteten Endlagersuche ist ein Konditionierungsbetrieb in der PKA nicht mehr zu erwarten. Lediglich für eine mögliche Behälterwartung ist die PKA derzeit weiterhin im Stand-By-Betrieb. * 9a Absatz 2a AtG 19

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21 Vorbereitungen zur Endlagerung Für Abfälle mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung aus Deutschland wird derzeit das künftige Endlager Konrad bei Salzgitter ausgebaut. GNS übernimmt im Auftrag ihrer Gesellschafter und Kunden die Qualifizierung vorhandener Abfälle sowie die komplette organisatorische Abwicklung der Endlagerung einschließlich der Transporte der Abfallgebinde zum Endlager. Die Aufgaben der GNS reichen dabei von der Entwicklung von Konditionierungstechniken über die Entwicklung und Qualifizierung der Behälter- und Einlagerungssysteme, die Konditionierung der Abfälle sowie die Beladung der Behälter bis zur Dokumentation der endzulagernden Abfälle und zur Steuerung der Anlieferung an das Endlager Konrad. Der Verantwortungsbereich der GNS endet im oberirdischen Empfangsbereich des Endlagers. Ab hier übernimmt der Bund, der sich bei Errichtung und Betrieb der Endlager wiederum der DBE bedient. Für die Endlagerung wärmeerzeugender Abfälle und Reststoffe entwickelt GNS geeignete Technologien, beteiligt sich an Forschungsprojekten und hat mit dem Referenzkonzept POLLUX die technische Machbarkeit der langfristig sicheren Endlagerung in tiefen geologischen Formationen nachgewiesen. 21

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23 Integriertes Managementsystem GNS hat den Anspruch gegenüber den Kunden und allen weiteren interessierten Parteien, die Aufgaben verantwortungsvoll, zuverlässig und wirtschaftlich zu erfüllen. Dabei ist die Einhaltung der hohen Sicherheitsstandards für Erzeugnisse und Dienstleistungen in der Kerntechnik unverzichtbar. GNS unterhält dafür ein wirksames Integriertes Managementsystem. Es beinhaltet die Aspekte Sicherheit, Strahlenschutz und Sicherheitskultur ebenso wie Qualität, Umweltschutz, Arbeits- und Gesundheitsschutz und Wirtschaftlichkeit. Es ist an den Prozessen, die für GNS wesentlich sind, ausgerichtet. Große Bedeutung haben dabei die Vorgaben der Internationalen Atomenergieorganisation (IAEA), sowie die Anforderungen der ISO 9001 (Qualität), der ISO (Umweltschutz), der OHSAS (Arbeitsschutz), der KTA 1401 und der BAM-GGR 011. Das Integrierte Managementsystem der GNS wurde hinsichtlich Qualität und Umweltschutz von der Zertifizierungsstelle des TÜV geprüft und bestätigt. Das Arbeitsschutzmanagementsystem wurde von der BG RCI anerkannt. Die Umsetzung und Weiterentwicklung des Integrierten Managementsystems ist bei GNS von besonderer Bedeutung und ist daher Aufgabe aller der Geschäftsführung, der Führungskräfte und der Mitarbeiter. 23

24 GNS Gesellschaft für Nuklear-Service mbh Frohnhauser Straße Essen Telefon Telefax /2015