Endlagerauslegung und -optimierung, Bericht zum ... - PTKA - KIT

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Tab. 2.15 Gesamtmasse und -volumen der Endlagerbehälter für die Variante C – Bohrlochlagerung..................................................................................... 19 Tab. 2.16 Gesamtmasse und -volumen der Endlagerbehälter für die Variante A – radioaktive Abfälle mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung ................ 20 Tab. 2.17 Thermomechanische Koppelparameter der vorliegenden Gesteinseinheiten und von Salzgrus ........................................................ 28 Tab. 3.1 Belegung der Einlagerungsfelder (Kammerlagerung, Variante A) ............ 39 Tab. 3.2 Charakteristische thermische Einlagerungsgrößen eines beladenen POLLUX ® -Behälters, Berechnungsergebnisse aus B1M1 – Einzelbehälter und B1M2 – Elementarzelle ............................................. 45 Tab. 3.3 Vergleich der Bedingungen im TSS-Versuch und den VSG- Prognoserechnungen .............................................................................. 55 Tab. 3.4 Belegung der Einlagerungsfelder (streckengenau, Variante B1) .............. 68 Tab. 3.5 Arbeitspunkte und Wetterbedarf der Variante B1 ..................................... 78 Tab. 3.6 Arbeitspunkte und Wetterbedarf der optionalen Variante A ...................... 79 Tab. 3.7 Vergleich wettertechnischer Sollwerte und berechneter Ist-Werte an unterschiedlichen Betriebspunkten .......................................................... 82 Tab. 3.8 Versatz- und Verfüllbaustoffe ................................................................... 93 Tab. 3.9 TSM Klassen /THU 02/, /BIL 05/ ............................................................ 101 Tab. 3.10 Daten für die Planung der Rückholung .................................................. 111 Tab. 3.11 Belegung der Einlagerungsfelder (Bohrlochlagerung, Variante C) ......... 135 Tab. 3.12 Vergleich wettertechnischer Sollwerte und berechneter Ist-Werte an unterschiedlichen Betriebspunkten ........................................................ 148 236
Glossar/Abkürzungen/Stichwortverzeichnis AP BE BSK-3 BSK-R DEAB DIREGT ELVIS ewG FLAC 3D KB KENO Va und VI Koepe- Förderung KTA LinSour NetzCAD Raise boring REPOPERM Rohrschüsse Arbeitspaket Brennelement Kokille, die Brennstäbe aus drei DWR-Brennelementen aufnehmen kann Kokille, die wärmeentwickelnde radioaktive Abfälle und Brennstäbe ungebundener Brennelemente aufnehmen kann und für eine Rückholung konzipiert wurde Direkte Endlagerung ausgedienter Brennelemente – abgeschlossenes Forschungsvorhaben der DBE Untersuchungen zur direkten Endlagerung von Transport- und Lagerbehältern – Laufendenes Forschungsvorhaben der DBE TECHNO- LOGY GmbH im Rahmen des Forschungsprojektes DEAB entwickelte und erprobte Einlagerungsvorrichtung zur Einlagerung von POLLUX ® -Behältern in Strecken einschlusswirksamer Gebirgsbereich Software zur Berechnung dreidimensionaler Multiphysics-Modelle auf Basis der Finiten-Elemente-Methode Kontrollbereich Bestandteil der SCALE 6 Software, Monte-Carlo-Code basiertes Programm zur Kritikalitätsberechnung, erlaubt die Modellierung komplexer dreidimensionaler Geometrien Treibscheibenförderung, Förderseil wird durch Reibschluss mit der Treibscheibe bewegt Kerntechnischer Ausschuss Software zur Berechnung thermischer Prozesse im dreidimensionalen Raum Software zur Berechnung kompressibler Stömungsnetze, speziell für die Wetternetzberechnung im untertägigen Bergbau Bohrverfahren zur Herstellung großer Bohrlochdurchmesser, bei dem entlang einer Pilotbohrung eine kreisrunde Bohrung zwischen einem unterirdischen Hohlraum und einer höheren Ebene erstellt werden kann Forschungsvorhaben zur Untersuchung der Entwicklung von Restporosität und Restpermeabilität im kompaktierenden Salzgrus-Versatz in einem HAW-Endlager zur Verbesserung der Modelle der Langzeitsicherheitsanalyse einzelne Segmente eines Rohres 237
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Endlagerauslegung und -optimierung
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Vorbemerkung Die Vorläufige Sicher
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3.2 Endlagerkonzepte ..............
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B Anhang B: Thermische Grundlagen u
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gewählten Prozessen soll das Siche
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2 Grundlagen und Randbedingungen F
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Tab. 2.2 Mengengerüst der hochradi
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2.2.1 Endlagerbehälter für die Va
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TN 85 sind für die Beladung mit 28
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Abb. 2.1 BSK-R (rückholbare Kokill
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Im Abschlussbericht des AP 5 werden
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Tab. 2.10 Anzahl der Endlagerbehäl
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Tab. 2.13 Gesamtmasse und -volumen
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ausgegangen, dass die geologische S
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− Auf der NW-Seite des Salzstocks
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Abb. 2.4 Thermische Leistung eines
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2.6.1 Grundspannungszustand Der Gru
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an allen Stellen im Endlager zu jed
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3.1.1 Thermische Auslegungsanforder
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punkt zwar einer Plausibilitäts- u
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Im Folgenden werden für die betrac
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Abb. 3.2 Profil und Draufsicht der
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Abb. 3.3 Einlagerungsfelder West 1
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zeitlichen und räumlichen Anforder
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− − Modell mit Abfallkorb: Die
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Würde ein POLLUX-Behälter vollst
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Elementarzelle fällt die Temperatu
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Wird die erforderliche Zwischenlage
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Randstrecke (Strecke 1) als auch f
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Abb. 3.8 Porositätsverlauf von Sal
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Abb. 3.9 Vergleich des Anteils aus
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836 J/(kg⋅K). Im Vergleich zu der
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In Abb. 3.12 bis Abb. 3.16 ist der
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Temperatur am Behälter verdeutlich
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100 90 80 Temperatur [°C] 70 60 50
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Abb. 3.16 Zeitlicher Verlauf der Te
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Abb. 3.17 Einlagerungsfelder Ost -
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Einlagerungsfeld- und Einlagerungss
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§ 6 StrlSchV /SSV 11/ (Vermeidung
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In Strahlenschutzbereichen ist in d
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lung der Körperdosis die Personend
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aus den Verbrauchern in den einzeln
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Abb. 3.18 Modell des Grubengebäude
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en. Die Verkleinerung des Grubengeb
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Leckagen, Biegungen und Reibungsfak
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Für die Phase nach der Stilllegung
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Die funktionalen Anforderungen an V
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Darüber hinaus werden als weitere
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die zu verfüllenden Hohlraumvolumi
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3.3.2.6 Rückholungskonzept In dies
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den Abfällen und ausgediente Brenn
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Die Prozessschritte der Rückholung
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Die freigelegten und auf die Rückh
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Abschätzung und Beherrschung der i
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2.000 m Länge veranschlagt (Beginn
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von der Vortriebsgeschwindigkeit er
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− Einsatz von Betriebsmitteln mit
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zu halten. Durch diese Beraubearbei
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In Phase eins der Rückholung müss
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Abb. 3.31 Ablaufplan Rückholung Ab
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Störungen Als Störungen werden Ga
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Anforderungen an die Endlagerbehäl
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indung der Verrohrung an das Gebirg
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3.3.3.1.3 Berechnungsergebnisse CM1
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300 Maximaltemperatur im Steinsalz
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ebenfalls mit der Wärmeableitung
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Jahren ist eine Folge der Wärmelei
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atur von 75 °C erreicht. Die Feldb
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110 Temperatur [ °C ] 100 90 80 70
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Im Vergleich zu den in /BOL 11/ bes
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3.3.3.2.1 Technisches Lösungskonze
Seite 146 und 147:
Die Temperatur im verrohrten Bohrlo
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Aus der Verrohrungslänge (ca. 300
Seite 150 und 151:
Durch den definierbaren Zeitraum (a
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Kontrollbereiche Zum Kontrollbereic
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schicht abgedeckt. Finden alle Arbe
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Tab. 3.12 Vergleich wettertechnisch
Seite 158 und 159:
3.3.3.6 Rückholungskonzept Die Aus
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Die Prozessschritte der Rückholung
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Abb. 3.48 Schema Streckenauffahrung
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3.3.4 Transport- und Lagerbehälter
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ischen Position bei gleichem Behäl
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3.3.4.2 Planung der Einlagerungsfel
Seite 170 und 171:
Schwenkvorgänge über und unter Ta
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fahren und mit Hilfe einer Umladevo
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Streckentransport zum Einlagerungsf
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ungsvorgang. Die Innenseite der ver
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gerlage sind die Plateauwagengleise
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Die STEV hat folgende technische Da
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neuter Betätigung der Drehscheibe
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3.3.4.4 Bewetterung Die bisherigen
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Strecken eingelagert, sondern in Tr
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Abb. 3.59 Ausschnitt eines Einlager
Seite 190 und 191:
mit rückgeholten Abfällen beladen
Seite 193 und 194: 4 Optimierungsmöglichkeiten Im Rah
Seite 195 und 196: Abb. 4.1 Einlagerungsfelder West f
Seite 197 und 198: 4.3 Betriebssicherheit Der Nachweis
Seite 199: schen Erkundungs- und Einlagerungss
Seite 202 und 203: verhalten wurden im Rahmen der vorl
Seite 204 und 205: Salzlösung entsprechend der lokale
Seite 206 und 207: auf mögliche Defizite in diesen Bi
Seite 208 und 209: Weiterführende Details zu den durc
Seite 210 und 211: Folgende Punkte sind anzumerken: 1.
Seite 213 und 214: 6 Zusammenstellung identifizierter
Seite 215 und 216: den Schachtverschlüssen. Hinzu kom
Seite 217: − Untersuchungen zur Geochemie be
Seite 220 und 221: Bohrlochlagerung: Einlagerung aller
Seite 222 und 223: handenen Grubenbaue der Einlagerung
Seite 224 und 225: ands der Brennelemente wird in dies
Seite 226 und 227: BEU 12/ Beuth, T., Baltes, B., Boll
Seite 228 und 229: BRÄ 11/ Bräuer, V., Eickemeyer, R
Seite 230 und 231: FIL 07/ Filbert, W., Jobmann, M., U
Seite 232 und 233: KOC 12/ Kock, I., Eickemeier, R., F
Seite 234 und 235: NSE 12/ nse - international nuclear
Seite 236 und 237: WIE 12/ Wieczorek, K., Lerch, C., N
Seite 238 und 239: Abb. 3.8 Porositätsverlauf von Sal
Seite 240 und 241: Abb. 3.35 Zeitlicher Verlauf der Te
Seite 243: Tabellenverzeichnis Tab. 2.1 Mengen
Seite 247 und 248: A Anhang A: Bewetterung und Auswirk
Seite 249 und 250: te berücksichtigt. In den südlich
Seite 251 und 252: − − − − − Schweiß- oder
Seite 253 und 254: Grubengebäude verlassen, ist diese
Seite 255: Ab einer Sonderbewetterungslänge v
Seite 258 und 259: In den thermischen Auslegungsberech
Seite 260 und 261: DWR-UO 2 -Anteil und 11 % DWR-MOX e
Seite 262 und 263: Tab. B.3 Nuklidspektren eines Brenn
Seite 264 und 265: echnungen haben gezeigt, dass die f
Seite 266 und 267: VSG betrachtet. Der thermische Ante
Seite 268 und 269: Material Elastisches Verhalten Visk
Seite 270 und 271: Mit dem Faktor V K erfolgt die Anpa
Seite 272 und 273: gerzeit erfordert eine Konzeptände
Seite 274 und 275: mit Brennstäben beladenen Endlager
Seite 276 und 277: Abb. B.6 Endliche Feldbreite - B1M3
Seite 278 und 279: Tab. B.7 Einlagerungsabfolge für V
Seite 280 und 281: Abb. B.7 Zeitlicher Verlauf der Tem
Seite 282 und 283: Mit der Simulation der Einlagerung
Seite 284 und 285: Abb. B.9 Modell CM2 - Schema in Sei
Seite 286 und 287: Abb. B.10 Modell CM3 - Schema in Se
Seite 288 und 289: Die Anpassung der Materialparameter
Seite 290 und 291: Abb. B.12 Zeitlicher Verlauf der Te
Seite 293 und 294: Tabellenverzeichnis der Anhänge A
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