Im internationalen untertägigen Labor Mount Terri in der Schweiz wird seit Jahrzehnten an der Sicherheit von Endlagern geforscht. In tiefen Tonschichten lagern dort elektrisch beheizte Behälter, die für Forschungszwecke konzipiert wurden. Diese Behälter sind ungefährlich und nicht als echte radioaktive Abfälle klassifiziert. Professor Thomas Nagel von der Technischen Universität Freiberg betont, dass für die Sicherheit von Endlagern nicht nur die Radioaktivität von Bedeutung ist, sondern auch die Temperatur, die entstehen kann. Diese Temperaturschwankungen sind kritisch, da Endlagerbehälter Temperaturen von etwa 100 Grad Celsius erzeugen können.
Die Forschung zielt darauf ab, das Gebirge nicht unzulässig zu schädigen, um den langfristigen Einschluss radioaktiver Stoffe zu garantieren. Nagels Team hat Langzeitdaten aus dem Labor analysiert und dabei verbesserte Berechnungssoftware für geotechnische Sicherheitsanalysen eingesetzt. Diese Software ermöglicht die Untersuchung verschiedener Varianten und bandbreiten möglicher Entwicklungen, ähnlich wie bei Wetter- und Klimamodellen. Eine analytische Herangehensweise, die Wahrscheinlichkeitsrechnung einbezieht, könnte entscheidend für das Verständnis davon sein, wie Unsicherheiten in Parametern und geotechnischen Merkmalen die Vorhersage von Gebirgsschäden beeinflussen.
Technologische Fortschritte in der Forschung
Die Zusammenarbeit der Freiberger Geotechniker mit dem UFZ Leipzig, der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe sowie der TU Chemnitz hat zur Entwicklung dieser verbesserten Simulationsmethoden beigetragen. Ein wichtiger Schritt ist die Veröffentlichung der Software als Open-Source, wodurch Behörden und andere Anwender Zugang zu diesen fortschrittlichen Analysetools erhalten. Interaktive visuelle Darstellungen der Ergebnisse wurden entwickelt, um die komplexen Sachverhalte intuitiv verständlich zu machen. Diese Darstellungen zeigen, dass Änderungen einzelner Eingabewerte der Berechnungen erhebliche Auswirkungen auf Temperatur oder Gebirgsbelastung haben können.
Ein weiteres zentrales Ziel der Softwareentwicklung ist es, die Verlässlichkeit der Ergebnisse für Forschung und Behörden zu erhöhen. Nagel hebt hervor, dass Unsicherheiten in den Untersuchungsergebnissen nicht zwangsläufig die Sicherheit eines Endlagers in Frage stellen müssen, vielmehr erforderten sie die Arbeit mit Bandbreiten und Wahrscheinlichkeiten möglicher Entwicklungen. Insbesondere die Beachtung dieser Unsicherheiten könnte dazu beitragen, die Interpretierbarkeit der Ergebnisse für Behörden zu verbessern und das Vertrauen der Öffentlichkeit in die Sicherheitsanalysen zu stärken.
Ein Blick auf das Endlager Morsleben
Ein anschauliches Beispiel für die Herausforderungen und die Geschichte von Endlagern findet sich im Endlager für radioaktive Abfälle Morsleben in Sachsen-Anhalt. Hier führt das Institut für Endlagerforschung jährlich Exkursionen durch. Das ehemalige Kali- und Steinsalzbergwerk Bartensleben wurde 1897 eröffnet, und der Salzabbau endete 1969. 1965 wurde das Bergwerk von der Staatlichen Zentrale für Strahlenschutz der DDR als zentrale Anlage für die Endlagerung radioaktiver Abfälle ausgewählt, wobei wichtige Kriterien das Wirtsgestein Salz und die Größe der Hohlräume waren.
1972/73 erhielt das Endlager eine Standortgenehmigung, und die erste Einlagerung von Abfällen fand bereits 1974 statt. Über die Jahre wurde das Endlager kontinuierlich betrieben, bis es 1998 nach einem Urteil nicht mehr genutzt werden durfte. Aktuell wird das Endlager von der Bundesgesellschaft für Endlagerung (BGE) betrieben und auf den endgültigen Verschluss vorbereitet. Die atomrechtliche Aufsicht obliegt dem Bundesamt für kerntechnische Entsorgungssicherheit.
In der ersten Einlagerungsphase zwischen 1971 und Februar 1991 wurden insgesamt etwa 14.432 m³ schwach- und mittelradioaktiver Abfall eingelagert, die vorwiegend aus den Kernkraftwerken Greifswald und Rheinsberg stammen. Zudem zeigen die Statistiken, dass ungefähr 88 % des Abfalls aus stillgelegten Kernkraftwerken der DDR stammt und 60 % dieser Abfälle in flüssiger Form vorliegen. Die endgültige Verfüllung des Bergwerks wird nicht vor den 2030er-Jahren erwartet, und das Genehmigungsverfahren zur Stilllegung befindet sich seit 2016 in einer neuen Organisation, die noch nicht abgeschlossen ist.
Die Entwicklungen und Forschungen sowohl am Mount Terri als auch im Endlager Morsleben bieten wertvolle Einsichten in die Komplexität und die Sicherheit von Endlagern für radioaktive Abfälle. Die Bemühungen um technologische Verbesserungen und die Berücksichtigung von Unsicherheiten in den Analysen sind entscheidend für das Vertrauen in die zukünftige Handhabung von radioaktiven Materialien.
Für weitere Informationen besuchen Sie die Artikel von TU Freiberg und TU Clausthal.