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

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nötig. Der Hauptwetterstrom wird auch ohne die Zusatzlüfter bestehen bleiben. Es entsteht keine Gefährdung der Belegschaft. Ausfall des Hauptgrubenlüfters Ein Ausfall des Hauptgrubenlüfters kann unterschiedliche Gründe haben. Unabhängig von der genauen Ursache bedeutet dieser Ausfall aber immer, dass eine ausreichende Bewetterung nicht mehr gewährleistet werden kann. Noch vorhandene Wetterbewegungen im Grubengebäude resultieren aus dem Impuls des Hauptgrubenlüfters und bei längeren Stillständen aus dem natürlichen Wetterzug. Wie die Simulationen im Programm NetzCAD zeigen, ist der natürliche Wetterzug im Endlagerbergwerk in Hauptwetterrichtung ausgeprägt. Bei einem Ausfall des Hauptgrubenlüfters ist eine Wetterumkehr nicht zu erwarten. Die Größe des natürlichen Wetterzuges ist abhängig vom Dichteunterschied der Luft an der Tagesoberfläche und im Grubengebäude. In den Wintermonaten ist ein deutlich stärkerer natürlicher Wetterzug zu erwarten als in den Sommermonaten. Bei dauerhaft hohen Oberflächentemperaturen kann der natürliche Wetterzug zum Erliegen kommen. Bei einem Ausfall des Hauptgrubenlüfters müssen die Arbeiten eingestellt werden. Ist es nicht möglich, innerhalb der vorgegebenen Frist den Reservelüfter in Betrieb zu setzen, muss die Belegschaft das Bergwerk verlassen. Brandfall Trotz aller zu ergreifender Brandschutzmaßnahmen ist das Risiko eines Brandes nie ganz auszuschließen. Brände können sowohl im konventionellen Bergwerksteil (ÜB) als auch im kerntechnischen Teil (KB) auftreten. Ein Brandfall im Grubengebäude hat weitreichende Auswirkungen auf die Wetter und die Belegschaft. Durch den Brand entstehen Brandschwaden mit deutlich erhöhten Konzentrationen an Schadstoffen. Der Wetterstrom ist in der Regel nicht in der Lage, diese Schadstoffkonzentration ausreichend zu verdünnen. Zusätzlich wird der Wetterstrom durch die Rauchentwicklung und den Temperaturanstieg belastet. Das Weiterarbeiten ist im Brandfall nicht möglich. Die Belegschaft muss die betroffenen Teile des Grubengebäudes über die entsprechenden Fluchtwege verlassen. Mögliche Brandursachen sind: 242
− − − − − Schweiß- oder Schneidarbeiten Umgang mit brennbaren Flüssigkeiten Wärmequellen an maschinellen Betriebsmitteln Schadhafte (elektrische) Anlagenteile Kollisionen oder ähnliche Unfälle von Betriebsmitteln Im Brandfall müssen an jedem Ort im Grubengebäude zwei unabhängige Fluchtwege zur Verfügung stehen. Ausnahmen bilden nichtdurchschlägige Grubenbaue, wie etwa Vortriebe. Für diese Grubenteile gelten gesonderte Sicherheitsbestimmungen. Entsprechende Regelungen existieren für den konventionellen Bergbau und sind übertragbar. Beispielsweise müssen sonderbewetterte Strecken mit Streckenlängen über 400 m zum Schutz der Belegschaft mit Fluchtkammern bzw. Rettungskammern ausgestattet werden. Während des Endlagerbetriebes sind in allen betrachteten Varianten bei Vortrieben und Versatzstrecken Sonderbewetterungsstrecken länger als 400 m zu erwarten. Ein Brandherd bildet, durch die hohen Temperaturen, eine zusätzliche Auftriebsquelle. Entsprechend des herrschenden Wetterregimes kann es zu einer Wetterumkehr kommen. Von diesem Phänomen gefährdet sind besonders abwärts bewetterte Strecken. Durch die einsöhlige Aus- und Vorrichtung des Endlagerbergwerkes sind derartige Grubenbaue nicht vorgesehen. Einen abwärts bewetternden Grubenbau bildet der Schacht 1. Bei einem Brandfall im Schacht 1 ist theoretisch eine Wetterumkehr im gesamten Grubengebäude möglich. Fluchtwege bei der Einlagerungsvariante Streckenlagerung kombiniert mit Kammerlagerung Zur Bewertung der Fluchtwegsituationen können einzelne Brandstellen als Referenz betrachtet werden: − − − − Brand im Infrastrukturbereich Brand in der Richtstrecke Süd Brand in einem Querschlag Brand in einer Einlagerungsstrecke 243
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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
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Die Temperatur im verrohrten Bohrlo
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Aus der Verrohrungslänge (ca. 300
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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
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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
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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
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mit rückgeholten Abfällen beladen
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4 Optimierungsmöglichkeiten Im Rah
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Abb. 4.1 Einlagerungsfelder West f
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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 und 244: Tabellenverzeichnis Tab. 2.1 Mengen
Seite 245 und 246: Glossar/Abkürzungen/Stichwortverze
Seite 247 und 248: A Anhang A: Bewetterung und Auswirk
Seite 249: te berücksichtigt. In den südlich
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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