Erfahrungs- und Forschungsbericht 2012 - Ensi

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Erfahrungs- und Forschungsbericht 2012 - Ensi

Ziel der Aufgabe B1 ist es, das gekoppelte THM-

Verhalten von Bentonit und Opalinuston dieses Experiments

numerisch zu simulieren und mit den

Messungen zu vergleichen. Für die schrittweise Bearbeitung

der Aufgabe B1 wurden zum Auftakt-

Workshop in Berkeley im April 2012 vier Teilaufgaben

definiert. Aufgabe a befasst sich mit einer

Simulationsstudie zum Opalinuston basierend auf

dem HE-D-Experiment des Projekts Mont Terri. In

Aufgabe b wird basierend auf experimentellen Daten

das THM-Verhalten von Bentonit numerisch simuliert.

Die Aufgaben c und d werden sich dann

mit der Simulation des HE-E-Experiments befassen.

Das Projektziel des Berichtjahres war der Beginn

der Bearbeitung der Aufgabe B1a, deren Abschluss

bis April 2013 vorgesehen ist. Das dabei betrachtete

HE-D-Experiment ist ebenfalls ein Heizexperiment.

Im Unterschied zum HE-E-Experiment wurden

dort die Heizelemente direkt im Opalinuston

installiert. Durch die fehlende Bentonitverfüllung

ist es daher möglich, das THM-Verhalten des Opalinustons

isoliert zu betrachten. Bei dem Experiment

wurden die Temperatur, der Porenwasserdruck und

die Spannungsänderung an mehreren Stellen in der

Umgebung der Bohrung gemessen. Ziel der Aufgabe

ist ein verbessertes Verständnis der ablaufenden

gekoppelten THM Prozesse im Opalinuston

sowie die Parameterbestimmung für die einzelnen

Prozesse.

Am ENSI wird für die numerische Simulation in DE-

COVALEX das Programm OpenGeoSys genutzt.

OpenGeoSys ist ein objektorientierter, in C++

geschriebener Open Source Code zur Modellierung

von THMC-Prozessen in homogen porösen oder

geklüfteten Medien. Der Code basiert auf dem

Rechenprogramm Rockflow und wurde danach vor

allem an der Universität Tübingen weiter entwickelt.

Mittlerweile erfolgen Entwicklungsarbeiten

überwiegend am Helmholtzzentrum für Umweltforschung

UFZ (Deutschland) sowie an weiteren

deutschen und europäischen Universitäten und

Forschungszentren (Universität Kiel, Universität

Dresden, Paul Scherer Institut, Universität Edinburgh).

Im November 2012 fand der zweite Workshop des

Jahres in Leipzig statt, auf dem die bisherigen Ergebnisse

der beteiligten Teams vorgestellt wurden.

Vier der acht Organisationen (darunter das ENSI)

konnten erste Ergebnisse präsentieren. Anhand der

Diskussionen zwischen den beteiligten Teams über

die erreichten Ergebnisse wurde das Modellkonzept

angepasst. Derzeit liegen plangemäss Ergebnisse

für die Wärmeausbreitung vor, die für die

meisten Sensoren gut mit den Messwerten übereinstimmen.

Bis April 2013 erfolgt die vollständige

Abbildung der Prozesse des HE-D-Experiments.

Bedeutung des Projekts, Beitrag

zur nuklearen Sicherheit

Die Teilnahme am Projekt DECOVALEX-2015 hat

für das ENSI eine hohe Bedeutung. Die Bearbeitung

der Aufgaben im Task B1 erweitert die interne

Fachkompetenz hinsichtlich der für die Langzeit-Sicherheitsbetrachtung

relevanten Modellierung von

THMC-Prozessen im Bentonit und im Opalinuston.

Die weitere Nutzung der im Zuge von DECOVA-

LEX-2015 entwickelten Modelle ist zum Beispiel im

Rahmen des Projekts Pilotlager geplant (siehe auch

Kap. 1.7.5). Schlussendlich werden diese und

ähnliche Modelle zur sicherheitstechnischen Beurteilung

der in der Planung befindlichen Tiefenlagerprojekte

eingesetzt. DECOVALEX-2015 stärkt ausserdem

die internationale Vernetzung des ENSI. So

konnten gute Kontakte zum Lawrence Berkeley

National Laboratory (USA), zur U.S.NRC, zur IRSN

und zur BGR/UFZ aufgebaut werden.

Ausblick

Nachdem bis April 2013 die Aufgabe a abgeschlossen

sein wird, verlagert sich der Fokus der Betrachtung

in der Aufgabe b auf eine Studie zur

detaillierteren Betrachtung des Verhaltens des Verfüllmaterials

Bentonit. Basis dafür werden Experimente

der Universität Barcelona und Literaturdaten

sein. Ziel ist ein verbessertes Verständnis der Prozesse

im Bentonit sowie die Ermittlung dafür geeigneter

Parameter. Zur Verstärkung der Modellierungsarbeiten

ist die Einbindung eines Praktikanten

geplant.

1.7.8 Klimamodellierung Würm-Eiszeit

Auftragnehmer: Institut für Klima- und Umweltphysik,

Universität Bern

ENSI-Projektbegleiter: Andreas Dehnert

Bericht der Forscher in Anhang A

Einleitung

Im Rahmen des Sachplans geologische Tiefenlager

spielen zukünftige Erosions-Szenarien eine wichtige

Rolle für die Beurteilung der Langzeitsicherheit

der Standortgebiete. Insbesondere für das Potenzial

linienhafter Tiefenerosion durch Gletscher sind

aus Sicht des ENSI weitere Untersuchungen vorzusehen.

Das Erosionspotenzial vorrückender Gletscher

hängt stark vom Ausmass zukünftiger Ver-

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ENSI Erfahrungs- und Forschungsbericht 2012

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