FACHWORKSHOP "GRENZTEMPERATUR ALS ANFORDERUNG IM STANDORTAUSWAHLVERFAHREN" - Umsetzung der Vorgaben des Standortauswahlgesetz zur Grenztemperatur
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FACHWORKSHOP „GRENZTEMPERATUR ALS ANFORDERUNG IM STANDORTAUSWAHLVERFAHREN“ Umsetzung der Vorgaben des Standortauswahlgesetz zur Grenztemperatur PD DR. WOLFRAM RÜHAAK Berlin und digital, 28.03.2023 GZ: SG01201/3-6/8-2023#7 | Objekt-ID: 9347373
AGENDA
Fachworkshop
Grenztemperatur
01 VORGABEN UND AKTUELLER STAND
AUSWIRKUNGEN DER GRENZTEMPERATUR
02 AUF DAS STANDORTAUSWAHLVERFAHREN
2 FACHWORKSHOP GRENZTEMPERATUR | PD DR. WOLFRAM RÜHAAK 28.03.2023
GZ: SG01201/3-6/8-2023#7 | Objekt-ID: 9347373
VORGABEN UND
AKTUELLER STAND 01
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DAS STANDORTAUSWAHLVERFAHREN
FÜR EIN ENDLAGER FÜR HOCHRADIOAKTIVE ABFÄLLE
▪ Ziele
− Standort in der Bundesrepublik Deutschland
− tiefengeologische Lagerung
− bestmögliche Sicherheit für einen Zeitraum von 1 Million Jahren
− Rückholbarkeit während des Betriebes
− Prüfung: Endlagerung von schwach- und mittelradioaktivem Abfall
▪ Prinzipien
− geregelt durch Standortauswahlgesetz und Verordnungen
Quelle: BGE;
− wissenschaftsbasiert, transparent, partizipativ Geodatenbasis
© GeoBasis-DE /
BKG 2020
− selbsthinterfragend, lernend
Tongestein Kristallines Wirtsgestein
Steinsalz (steile Lagerung)
Steinsalz (stratiforme Lagerung)
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STANDORTAUSWAHLVERFAHREN
Stand des Verfahrens
Zwischenbericht Entscheidung zu übertägiger Entscheidung zu untertägiger
Teilgebiete 28.09.2020 Erkundung (§ 15 StandAG)
Standortentscheidung
Erkundung (§ 17 StandAG)
✓
Phase I Phase II Phase III
Schritt 1 Schritt 2 Übertägige Erkundung Untertägige Erkundung
Ermittlung von Ermittlung von und Vorschlag für untertägige (§ 18 StandAG)
Teilgebieten Standortregionen Erkundung (§ 16 StandAG)
(§ 13 StandAG) für übertägige Abschließender Standortvergleich und
Erkundung Standortvorschlag (§ 19 StandAG)
(§ 14 StandAG)
1.1 Anwendung der Ausschlusskriterien (AK) (§ 22 StandAG)
1.2 Anwendung der Mindestanforderungen (MA) (§ 23 StandAG)
1.3 Anwendung der geowissenschaftlichen Abwägungskriterien (geoWK) (§ 24 StandAG)
Ggf. planungswissenschaftliche Abwägungskriterien (planWK) (§ 25 StandAG)
Vorläufige Sicherheitsuntersuchungen (vSU) (§ 27 StandAG)
repräsentative weiterentwickelte umfassende
Quelle: BGE
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„SOLANGE DIE MAXIMALEN PHYSIKALISCH MÖGLICHEN
TEMPERATUREN IN DEN JEWEILIGEN WIRTSGESTEINEN
AUFGRUND AUSSTEHENDER FORSCHUNGSARBEITEN
NOCH NICHT FESTGELEGT WORDEN SIND, WIRD AUS
VORSORGEGRÜNDEN VON EINER GRENZTEMPERATUR
VON 100 GRAD CELSIUS AN DER AUßENFLÄCHE DER
BEHÄLTER AUSGEGANGEN.“
§ 27 Abs. 4 StandAG
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GZ: SG01201/3-6/8-2023#7 | Objekt-ID: 9347373GRENZTEMPERATUR IN DEN rvSU
§ 6 Absatz 4 EndlSiUntV § 7 Absatz 6 Nr. 3. EndlSiUntV (zu bewertende Aspekte)
1. Beschreibung der wesentlichen Barrieren […] a) die räumliche Charakterisierbarkeit des Endlagersystems
2. die maximale Größe eines Endlagerbergwerks […] b) die langfristige Stabilität der geologischen Verhältnisse
3. die geplante Art der Einlagerung, c) die thermischen Verhältnisse im Endlagersystem
4. mögliche Maßnahmen zur Gewährleistung der Rückholbarkeit […] d) der Flächenbedarf zur Realisierung eines Endlagerbergwerkes
5. mögliche Verschluss- und Versatzmaßnahmen und e) die Möglichkeit zur Ausweisung eines ewG
6. mögliche Maßnahmen zur Geringhaltung der Schädigung der f) […] die Möglichkeit des sicheren Einschlusses der Radionuklide […]
wesentlichen Barrieren […] Quelle: BGE
Paragrafen ohne Gesetzesbenennung sind solche der EndlSiUntV
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GZ: SG01201/3-6/8-2023#7 | Objekt-ID: 9347373STANDORTAUSWAHLVERFAHREN
Prozessualer Ablauf rvSU: die vier Prüfschritte
Prüfschritt:
Prüfschritt:
• Sicherheitsgerichteter
• Quantitative Diskurs Bereiche
Prüfschritt: der Weiter mit
Bewertung des
Prüfschritt: • Qualitative Bewertung sicheren Einschlusses Kategorie geoWK
• Ausschlusskriterien des sicheren A
Einschlusses Beste
• Mindestanforderungen Überwiegend Bewertung
Überwiegend gute
gute Bewertung
Bestanden Bewertung
Bereiche der
Kategorie B
Bereiche der Kategorie C
Bereiche der
Kategorie D
Quelle: BGE
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Temperaturabhängige Prozesse im Tongestein (Beispiel)
Quelle: Bracke et al., 2019
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GZ: SG01201/3-6/8-2023#7 | Objekt-ID: 9347373PROJEKTE BEAUFTRAGT VON DER BGE
▪ Thermische Integrität von Ton und Tonsteinen – Experiment und gekoppelte THMC-Simulationen (THMC-Sim)
− Auftragnehmer GRS und TU Darmstadt, Beginn: Mai 2020
− Ziel: die Gewinnung der Erkenntnisse über die Stabilität bzw. Alteration (C) von quellfähigen (M) Tonen unter dem
gleichzeitigen Einfluss von Wärme (T) und Fluidperkolation (H)
− Untersuchung der Permeabilität, Mineralogie und des Quelldrucks von Bayerischem Bentonit B25, Opalinuston und
Friedländer Ton
▪ Prüfvorgabe für eine Studie einer geeigneten wirtsgesteinsspezifischen Auslegungstemperatur für die
Einlagerung hochradioaktiver Abfälle entsprechend StandAG (Projekt Grenztemperatur)
− Auftragnehmer GRS, Beginn: Juni 2022
− Ziel: Ableitung der Temperaturverträglichkeiten von Endlagerkomponenten bei der Einlagerung hochradioaktiver
Abfälle für die verschiedenen Wirtsgesteine (Tongestein, Steinsalz und Kristallin), inklusive Ableitung eines
günstigen Temperaturbereichs an der Behälteroberfläche
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GZ: SG01201/3-6/8-2023#7 | Objekt-ID: 9347373AUSWIRKUNGEN DER
GRENZTEMPERATUR AUF
DAS STANDORTAUSWAHL-
02
VERFAHREN
11 FACHWORKSHOP GRENZTEMPERATUR | PD DR. WOLFRAM RÜHAAK 28.03.2023
GZ: SG01201/3-6/8-2023#7 | Objekt-ID: 9347373AUSWIRKUNGEN AUF DIE
ENDLAGERAUSLEGUNG (1/2)
Die Grenztemperatur beeinflusst…
▪ die Fläche des Endlagers Beispiel für Steinsalz
− höhere Grenztemperatur führt zu verringerten
Flächenbedarfen
▪ die Tiefe des Endlagers
− deutliche Zunahme des Flächenbedarfs
▪ den Betrieb
− Transport
− Bewetterung
▪ die Sicherheitsanalysen
− Bewertung des sicheren Einschlusses Quelle: BGE 2022b; Arbeitsstand
(Radionuklidtransport und Integrität der Barrieren)
12 FACHWORKSHOP GRENZTEMPERATUR | PD DR. WOLFRAM RÜHAAK 28.03.2023
GZ: SG01201/3-6/8-2023#7 | Objekt-ID: 9347373AUSWIRKUNGEN AUF DIE
ENDLAGERAUSLEGUNG (2/2)
Grenztemperatur an der
Behälteraußenwand
100 °C höher
Temperaturdifferenz
Gebirge – Grenztemperatur
höher
Behälterbeladung
höher
Behälteranzahl
geringer
Endlagerfläche
kleiner Endlagerfläche = maximale Größe eines
möglichen Endlagerbergwerks gem.
§ 6 Abs. 4 Nr. 2 EndlSiUntV
verfahrensrelevante Größe
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GZ: SG01201/3-6/8-2023#7 | Objekt-ID: 9347373AUSWIRKUNGEN AUF DIE STANDORTSUCHE
Die Grenztemperatur beeinflusst…
▪ die Tiefe und Fläche, die gesucht werden
− höhere Temperaturen erlauben Standortsuche in größeren Tiefen
und für kleinere Flächen
▪ die Bewertung des sicheren Einschlusses
− Temperatur beeinflusst die Berechnung des Massen- und
Stoffmengenaustrags
− Temperatur beeinflusst die Bewertung der Integrität
▪ die verschiedenen Wirtsgesteine sind unterschiedlich
− temperaturabhängige, gekoppelte THMCB-Prozesse wirken
unterschiedlich je Wirtsgestein
Quelle: http://www.geothermie.emerging-trails.de/6_artikel_02-Geothermie-A0007/02-Natur-A0014/01-Temperaturen-A0022.html
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GZ: SG01201/3-6/8-2023#7 | Objekt-ID: 9347373AUSWIRKUNGEN AUF DIE PLANUNG DER
RÜCKHOLBARKEIT
Die Grenztemperatur beeinflusst…
▪ den Betrieb
− höhere Temperaturen führen zu höheren Belastungen des Personals
▪ die Wettertechnik
− höhere Temperaturen im Endlager müssen technisch beherrscht werden
▪ die Anforderungen an die Endlagertechnik
− Endlagertechnik muss für die höheren Temperaturen ausgelegt werden
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GZ: SG01201/3-6/8-2023#7 | Objekt-ID: 9347373AUSWIRKUNGEN AUF DIE
ENDLAGERBEHÄLTERENTWICKLUNG
Die Grenztemperatur beeinflusst…
▪ die zeitliche Planung des Endlagerbehälters
− Endlagerbehälterentwicklung wird viel Zeit in Anspruch nehmen
− daher ist Endlagerbehälterentwicklung bereits jetzt relevant, obwohl sie erst ab Phase II
konkret einbezogen wird
− Grenztemperatur fließt bereits jetzt in die Konzeptentwicklung der Endlagerbehälter mit ein
▪ das Konzept der Endlagerbehälter
− bestimmt u. a. Beladung und Größe der Behälter
− höhere Grenztemperatur ermöglicht weniger Behälter mit größerer Auslastung
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IM ZEITLICHEN ABLAUF
Finalisierung
- THMC-Sim Vorhaben
28. März 2023 - Projekt Grenztemperatur
Fachworkshop
Grenztemperatur
2024
Juni 2022
März 2022 Beginn des Projekts
Mai 2020 Arbeitsstand zur Grenztemperatur
Beginn des Methodik der rvSU
September 2020
THMC-Sim Zwischenbericht
Vorhabens Teilgebiete 2022
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STANDORTAUSWAHLVERFAHREN
▪ Die Grenztemperatur ist wesentliche Planungs-/Randbedingung
− in der Endlagerauslegung, höhere Grenztemperatur führt zu kleineren Flächenbedarfen
− in der Konzeptplanung der Endlagerbehälter
− in den vSU des Standortauswahlverfahrens
▪ Änderungen dieser Planungs-/Randbedingung führen zu zeitlichen Verzögerungen im
Standortauswahlverfahren und der Endlagerbehälterentwicklung
▪ Thermische Prozesse wirken unterschiedlich je nach Wirtsgestein
− daher sind für jedes Wirtsgestein spezifische Auslegungstemperaturen festzulegen
▪ Entsprechende Empfehlungen werden von der BGE unter Einbeziehung fachlicher Zuarbeiten der GRS und
der Diskussion in der Fachwelt erarbeitet
▪ BGE braucht frühzeitig eine rechtssichere Festlegung der Grenztemperaturen
▪ Benötigt werden konkrete Temperaturwerte (also bspw. keine Temperaturspannen)
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SIE WOLLEN NOCH EINMAL NACHLESEN?
Informationen zu Zwischenbericht Informationen zu Stand
Teilgebiete Methodenentwicklung rvSU
Die interaktive Einführung zur Erstellung des Steckbriefe für die Gebiete zur
Zwischenberichts und zu allen Kriterien und Methodenentwicklung
Anforderungen
Veranstaltungsreihe auf YouTube
Den Zwischenbericht Teilgebiete mit allen
Überblick zu den repräsentativen vorläufigen
Unterlagen und Anlagen
Sicherheitsuntersuchungen
Eine eigene Seite zu jedem Teilgebiet
Konzept zur Durchführung der repräsentativen
Eine interaktive Karte mit allen Teilgebieten und vorläufigen Sicherheitsuntersuchungen
den ausgeschlossenen Gebieten
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GZ: SG01201/3-6/8-2023#7 | Objekt-ID: 9347373ABKÜRZUNGEN AK Ausschlusskriterien C chemisch EndlSiUntV Endlagersicherheitsuntersuchungsverordnung ewG einschlusswirksamer Gebirgsbereich geoWK geowissenschaftliche Abwägungskriterien GRS Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit gGmbH H hydraulisch M mechanisch MA Mindestanforderungen planWK planungswissenschaftliche Abwägungskriterien rvSU repräsentative vorläufige Sicherheitsuntersuchungen StandAG Standortauswahlgesetz T thermisch THMC thermisch-hydraulisch-mechanisch-chemisch THMCB thermisch-hydraulisch-mechanisch-chemisch-biologisch TU Darmstadt Technische Universität Darmstadt vSU vorläufige Sicherheitsuntersuchungen 20 FACHWORKSHOP GRENZTEMPERATUR | PD DR. WOLFRAM RÜHAAK 28.03.2023 GZ: SG01201/3-6/8-2023#7 | Objekt-ID: 9347373
LITERATURVERZEICHNIS
▪ http://www.geothermie.emerging-trails.de/6_artikel_02-Geothermie-A0007/02-Natur-A0014/01-Temperaturen-
A0022.html
▪ BGE (2022b): Methodenbeschreibung zur Durchführung der repräsentativen vorläufigen Sicherheitsuntersuchungen
gemäß Endlagersicherheitsuntersuchungsverordnung. Peine: Bundesgesellschaft für Endlagerung mbH.
▪ Bracke, G.; Hartwig-Thurat, E.; Larue, J.; Meleshyn, A.; Weyand, T. (2019): Untersuchungen zu den „maximalen
physikalisch möglichen Temperaturen“ gemäß § 27 StandAG im Hinblick auf die Grenztemperatur an der Außenfläche
von Abfallbehältern. 2019. Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH. Köln
▪ EndlSiUntV: Endlagersicherheitsuntersuchungsverordnung vom 6. Oktober 2020 (BGBl. I S. 2094, 2103)
▪ StandAG: Standortauswahlgesetz vom 5. Mai 2017 (BGBl. I S. 1074), das zuletzt durch Artikel 1 des Gesetzes vom 7.
Dezember 2020 (BGBl. I S. 2760) geändert worden ist
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Abteilungsleitung | Sicherheitsuntersuchungen
Eschenstraße 55 | 31224 Peine
www.bge.de
www.einblicke.de
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