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Vertikalprojekt 6: Einlagerung in tiefe geologische Formationen mit Vorkehrung zur Überwachung und Rückholbarkeit

Arbeitspaket 6.1: Geotechnische Bewertung von Endlagerkonzepten mit der Option zur Rückholbarkeit der radioaktiven Reststoffe

Ziel

Untersuchung und Bewertung von Tiefenlagerkonzepten mit Rückholbarkeit in unterschiedlichen Wirtsgesteinen und Tiefen.

  • Überprüfung der technischen Machbarkeit dieser Konzepte, auch hinsichtlich der benötigten Standzeit und des je nach Wirtsgestein erforderlichen Ausbaus.
  • Bewertung der geotechnischen und geomechanischen Umsetzung der Konzepte für die Betriebs- und Nachbetriebsphase mittels einer Szenarioanalyse
  • Bewertung der Vor- und Nachteile einzelnen Konzepte
  • Internationaler Austausch

AP-Leitung

  • Univ.-Prof. Dr.-Ing. Joachim Stahlmann, Institut für Grundbau und Bodenmechanik, TU Braunschweig

Beteiligte Institutionen

  • Institut für Grundbau und Bodenmechanik, TU Braunschweig

Arbeitspaket 6.2: Monitoringbasiertes Life-Cycle-Engineering

Ziel

Adaption des Life-Cycle-Engineerings an die speziellen Erfordernisse von Tiefenlagern auf der Grundlage noch zu entwickelnder Monitoring-Systeme für die unterschiedlichen Entsorgungsoptionen in verschie-denen geologischen Formationen.

  • Anpassen der im Bauwesen üblichen Methoden des Life-Cycle-Engineerings an die Gegebenheiten untertage
  • Weiterentwickeln der Monitoring-Systemen auf Basis der Ergebnisse der Forschungsvorhaben MonA und MoDeRn, mit denen geotechnische Schutzsysteme für unterschiedliche Endlageroptionen in verschiedenen Formationen überwacht werden können

AP-Leitung

  • Univ.-Prof. Dr.-Ing. Joachim Stahlmann, Institut für Grundbau und Bodenmechanik, TU Braunschweig

Beteiligte Institutionen

  • Institut für Grundbau und Bodenmechanik, TU Braunschweig

Arbeitspaket 6.3: Risikoanalytische Bewertung geotechnischer Schutzsysteme

Ziel

Bewertung der Langzeitstabilität geotechnischer Schutzsysteme, d.h. von Verschlußbauwerken, Hohlraumsicherungen und Versatzmaßnahmen mittels probabilistischer Methoden.

  • Adaption der bereits vorhandenen geotechnischen Konzepte an die Option der Rückholbarkeit
  • Untersuchen mit welchem Risiko und wann die Hohlraumsicherungen und Abdichtungen ihre Funktionstüchtigkeit verlieren
  • Weiterentwicklung der vorhandenen geotechnischen Konzepte

AP-Leitung

  • Univ.-Prof. Dr.-Ing. Joachim Stahlmann, Institut für Grundbau und Bodenmechanik, TU Braunschweig

Beteiligte Institutionen

  • Institut für Grundbau und Bodenmechanik, TU Braunschweig

Arbeitspaket 6.4: Untersuchung der Interaktion der geotechnischen Erfordernisse des Life-Cycle-Engineerings und der risikoanalytischen Betrachtung von Tiefenlagern mit der Option zur Rückholbarkeit

Ziel

Entwicklung von Monitoring-Programmen auf der Grundlage der Ergebnisse der AP 6.1 bis 6.3.

AP-Leitung

  • Univ.-Prof. Dr.-Ing. Joachim Stahlmann, Institut für Grundbau und Bodenmechanik, TU Braunschweig

Beteiligte Institutionen

  • Institut für Grundbau und Bodenmechanik, TU Braunschweig

Arbeitspaket 6.5: Wechselwirkungen zwischen Endlager, Lagerungssystem und Reststoffen zur Beurteilung von Langzeitstabilität und Rückholbarkeit

Ziele

  • Aufzeigen der Beziehungen zwischen Endlagerumgebung, Lagerbehältersystemen und radioaktiven Reststoffen sowie den daraus resultierenden Wechselwirkungen aus materialwissenschaftlicher Sicht für jede Endlagervariant
  • Werkstofftechnisch fundierte, den Endlageroptionen entsprechende, Planung von Monitoringverfahren hinsichtlich Behälterintegrität und  Veränderungen von Umgebungsbedingungen für die Betriebsphase und einen befristeten Zeitraum nach der Verschlussphase eines Endlagers; Vernetzung / Kooperation: mit den anderen Projekten im selben Transversalprojekt und mit AP 7.2
  • Entwicklung von Handlungsszenarien im Falle von Abweichungen von erwarteten Messwerten beim Monitoring
  • Schaffung einer optimalen Grundlage zur Entscheidungshilfe für die Endlagerauswahl

AP-Leitung

  • Dr.-Ing. T. Hassel, Institut für Werkstoffkunde, Leibniz Universität Hannover

Beteiligte Institutionen

  • Leibniz Universität Hannover, Institut für Werkstoffkunde

Arbeitspaket 6.6: Interventionstechniken zur sicheren Rückholbarkeit

Ziel

Die Endlagerplanung um ein nach dem aktuellen Stand der Technik sicher umsetzbares Rückholkonzept ergänzen, welches eine sichere Entfernung der Reststoffbehälter aus dem Endlager ermöglicht.

  • Identifikation und Bewertung existierender Techniken zur Behälterhandhabung / Rückholung
  • Ermittlung der von der gewählten Endlageroption abhängigen Randbedingunge
  • Ableiten der Anforderungen an das Lager sowie die Behältersysteme, welche für eine sichere Rückholung zu erfüllen sind
  • Erstellung einer Entscheidungsmatrix als Entscheidungshilfe bei der Wahl geeigneter Handhabungs- und Rückholtechniken
  • Entwicklung von Rückholstrategien bzw. Rückholtechniken für die unterschiedlichen Endlagerkonzepte auf der Grundlage konstruktiver sowie werkstoffkundlicher Aspekte

AP-Leitung

  • Dr.-Ing. T. Hassel, Institut für Werkstoffkunde, Leibniz Universität Hannover

Beteiligte Institutionen

  • Leibniz Universität Hannover, Institut für Werkstoffkunde

Arbeitspaket 6.7: In-situ-Datenerhebung und Demonstration in der Überwachungsphase eines Tiefenlagers (ab Monat 37)

Ziel

Entwicklung eines Konzepts zur in-situ-Datenerhebung und Demonstration sicherheitsrelevanter Phänomene in der Überwachungsphase eines Tiefenlagers

  • Zusammenstellung sicherheitsrelevanter Eigenschaften und Prozesse, für die Messungen und Beobachtungen über den Zeitraum einer Überwachungsphase eines Tiefenlagers sinnvoll und möglich erscheinen; Basis: AP 6.1, 6.3
  • Abgleich mit  Transversalprojekt 4 „Interdisziplinäre Risikoforschung“
  • Konzept mit Handlungsmöglichkeiten für die Überwachungsphase (zum Beispiel: Auffahren eines Blindschachts, Bau eines Schachtverschlusses und Messungen zu dessen hydraulischen und mechanischen Charakteristika; entsprechende Instrumentierung)

AP-Leitung

  • Prof. Dr. Karl-Heinz Lux, Institut für Aufbereitung, Deponietechnik und Geomechanik, TU Clausthal

Beteiligte Institutionen

  • Institut für Aufbereitung, Deponietechnik und Geomechanik, TU Clausthal
  • Institut für Endlagerforschung, TU Clausthal