Deutsch (10.0 MB) - Nagra
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NAGRA NTB 80-01 - 2 -<br />
ZUSAMMENFASSUNG UND SCHLUSSFOLGERUNGEN<br />
Der vorliegende Bericht wurde mit dem Zweck erarbeitet,<br />
Möglichkeiten der bau- und betriebstechnischen Machbarkeit<br />
einer Endlagerstätte für schwach- und mittelaktive Abfälle<br />
sowie die massgeblichen Schritte für deren Realisierung<br />
aufzuzeigen. Dieser Bericht stellt die Zusammenfassung<br />
einer von der <strong>Nagra</strong> in Auftrag gegebenen Projektstudie dar,<br />
mit dem Ziel, eine breitere Oeffentlichkeit über die technische<br />
Konzeption eines Endlagers zu orientieren.<br />
Besonderes Gewicht wurde auf die Bearbeitung der einzelnen<br />
Systemelemente eines Lagerkonzeptes während der Bau-, Einlagerungs-<br />
bzw. Betriebs- und Versiegelungsphase gelegt.<br />
Die wesentlichste Grundlage für die Bearbeitung der Projektstudie<br />
bilden dabei Herkunft, Zusammensetzung und Menge<br />
der einzulagernden Abfälle. Die in diesem Bericht erläuterte<br />
Endlagerstätte ist zur Aufnahme der folgenden schwachundmittelaktiven<br />
Abfälle in verfestigter Form vorgesehen:<br />
- Abfälle aus dem Kernkraftwerksbetrieb<br />
- Sekundärabfälle aus der Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen<br />
- Abfälle aus der Stillegung von Kernkraftwerken<br />
- Abfälle aus Forschung, Medizin und Industrie<br />
Die Lagerung abgebrannter Brennelemente aus Kernkraftwerken<br />
und Forschungsreaktoren bzw. der hochaktiven Abfälle aus<br />
der Wiederaufarbeitung sind nicht Gegenstand dieser Projektstudie.<br />
Ebenfalls ausgeklammert ist die Lagerung von<br />
Abfällen mit kurzer Isolationszeit. Diese Abfallkategorien<br />
sind Gegenstand weiterer Projektstudien der <strong>Nagra</strong>.<br />
Ausgehend von einer 40jährigen Betriebszeit von 8 schweizerjschen<br />
Kernkraftwerken mit insgesamt 6 000 MWe Leistung<br />
sowie den über diesen Zeitraum anfallenden übrigen Abfällen,<br />
sind gesamthaft 300 000 Fässer a 200 I Inhalt an<br />
schwachaktiven und 90 000 Fässer an mittelaktiven Abfällen<br />
der Endlagerung in diesem Lagertyp zuzuführen.<br />
Die in Kap. 2 formulierten Grundannahmen und Anforderungen<br />
bezüglich Abfallspezifikationen, Mengengerüst, Sicherheit,<br />
Geologie und Standort wurden durch die <strong>Nagra</strong> als Modellannahmen<br />
vorgegeben und teils mit der <strong>Nagra</strong> zusammen erarbeitet.<br />
Alle weiteren Schritte bei der Bearbeitung der Projektstudie<br />
basieren auf diesen Grundannahmen sowie auf abgeleiteten<br />
Annahmen bzw. Anforderungen und auf Konsequenzen,<br />
die sich aus der Gesamtheit dieser Annahmen ergeben.
NAGRA NTB 80-01 - 3 -<br />
In Ergänzung zu den Grundannahmen werden in Kapitel 3 die<br />
wichtigsten strahlenschutztechnischen und betrieblichen<br />
Aspekte festgelegt. Der Zonenplan zeigt die Raum-, Zonentyp-<br />
und Gebietseinteilung mit ihren betrieblichen Konsequenzen<br />
auf Zugänge, Lüftungsauslegung und Arbeitsbedingungen.<br />
Die zu erwartenden Ortsdosisleistungen sowie die<br />
Strahlenbelastung des Betriebspersonals werden abgeschätzt.<br />
Im weiteren werden die für einen rationellen Betriebsablauf<br />
notwendigen Handhabungsschritte gezeigt, die funktionellen<br />
und betrieblichen Anforderungen definiert und für die wichtigsten<br />
Räumlichkeiten des Endlagers die erforderlichen<br />
Planungs- und Auslegungskriterien aufgestellt.<br />
Kapitel 4 enthält die grundsätzlichen Ueberlegungen und Bewertungen<br />
betr. Eignung von Tunnel, Kaverne und Schacht als<br />
Endlagerzonen für radioaktive Abfälle. Diese drei Bauformen<br />
werden in bezug auf die generelle Auslegung der Endlagerzone<br />
sowie auf bautechnische, funktionelle und betriebliche<br />
Aspekte behandelt. Ueberlegungen zur Endlagerung von Spezialabfällen<br />
sowie zusammenfassende Betrachtungen über qie<br />
Rückholbarkeit mittel aktiver Abfälle bilden den Schluss<br />
dieses Kapitels.<br />
Der Bau und die Ausrüstung der beiden Erschliessungschächte<br />
werden im Kapitel 5 behandelt.<br />
Aufbauend auf den definierten Kriterien für das Betriebskonzept,<br />
wird in Kapitel 6 das Raumprogramm sowohl des Betriebsgebäudes<br />
als auch der Endlagerbereiche erläutert.<br />
Ausgehend vorn Barrierenprinzip, wird im Kapitel 7 dargelegt,<br />
wie die Endlagerzonen ausgekleidet und gesichert werden<br />
können. Eng mit der Auskleidung verflochten ist die<br />
Frage der Wasserisolation, für deren Ausbildung verschiedene<br />
Varianten zur Verfügung stehen. Ein Ueberblick über<br />
den Zweck, die Anforderungen an das Verfüllmaterial und die<br />
Verfülltechniken leitet über zur Beurteilung möglicher Verfüllmaterialien.<br />
Ueberlegungen über die schrittweise Versiegelung<br />
einzelner Teile des Endlagers bis zur Versiegelung<br />
des letzten Zugangsschachtes runden das Kapitel 7 ab.<br />
Die in Kapitel 8 enthaltenen Betrachtungen von Störfällen<br />
während der Betriebsphase der unterirdischen Anlage umfassen<br />
die nachfolgenden Ereignisse:<br />
- Wassereinbruch, Wassereintritt aus Klüften, Schichtflächen<br />
oder durch Poren<br />
- Niederbrüche, Einsturz von Teilen des Lagers<br />
- Brände
NAGRA NTB 80-01 - 5 -<br />
Als Schlussfolgerungen lassen sich die wesentlichsten Aussagen<br />
der Projektstudie PI wie folgt zusammenfassen:<br />
- Die bau- und betriebliche Realisierbarkeit einer Endlagerstätte<br />
zur Aufnahme von 400 000 Fässern schwach- und<br />
mittelaktiver Abfälle gilt nach dem heutigen Stand der<br />
Technik als erwiesen.<br />
- Weder die erforderliche horizontale noch die vertikale<br />
Ausdehnung der Endlagerstätte stellen Anforderungen dar,<br />
welche nicht durch verschiedene Wirtgesteinsformationen<br />
erfüllt werden könnten.<br />
- Alle 3 untersuchten Grundformen (Tunnel, Kaverne,<br />
Schacht) kommen für die Konzipierung von Endlagerstätten<br />
in Frage, und es gibt Lösungen, um das Personal optimal<br />
zu schützen.<br />
- Namentlich aus Sicherheitsgründen wird vorgeschlagen, die<br />
Einlagerungsstrategie so zu wählen, dass die Einlagerungszonen<br />
schrittweise verfüllt werden.<br />
- Der Bau und die Ausrüstung der gesamten Anlage bieten<br />
keine besonderen Schwierigkeiten. Erhöhte bautechnische<br />
Anforderungen würden Zonen mit grossem Wasserandrang bzw.<br />
Druck und gleichzeitigem Auftreten von 'wenig standfestem<br />
Gebirge bzw. Lockergestein stellen. Mit solchen Zonen<br />
wäre nur im Bereich der Zugänge zu rechnen, nicht aber in<br />
der Endlagerzone.<br />
- Die weitergehende Behandlung der bautechnischen und betrieblichen<br />
Fragen kann nur standortbezogen sinnvoll<br />
durchgeführt werden.<br />
- Für die Wasserisolation, Verfüllung und Versiegelung der<br />
Endlagerstätte sind technisch durchführbare Lösungen vorhanden.<br />
Eine fundierte Beurteilung der gesamten Schutzwirkung<br />
der künstlichen Barrieren ist jedoch erst nach<br />
Abschluss weiterer vertiefter Studien möglich.<br />
- Eine wichtige Aufgabe besteht in der Formulierung bzw.<br />
der weiteren Präzisierung von Anforderungen an die künstlichen<br />
Barrieren im Rahmen einer umfassenden Sicherheitsund<br />
Risikoanalyse.
NAGRA NTB 80-01 - 6 -<br />
INHALTSVERZEICHNIS<br />
Zusammenfassung und Schlussfolgerungen<br />
Verzeichnis der Figuren und Tabellen im Text<br />
Verzeichnis der Beilagen<br />
Liste der verwendeten Abkürzungen<br />
1.<br />
2.<br />
2.1<br />
2.1.1<br />
2.1.2<br />
2.2<br />
2.2.1<br />
2.2.2<br />
2.3<br />
2.3.1<br />
2.3.2<br />
2.3.3<br />
2.3.4<br />
2.4<br />
2.4.1<br />
2.4.2<br />
2.4.3<br />
2.4.4<br />
3.<br />
3.1<br />
3.1.1<br />
3.1.2<br />
3.1.3<br />
3.1.4<br />
EINLEITUNG<br />
GRUNDANNAHMEN UND ANFORDERUNGEN FUER EIN<br />
ENDLAGER FUER SCHWACH- UND MITTELAKTIVE<br />
ABFAELLE<br />
Behördliche Vorschriften<br />
Gesetzliche Grundlagen<br />
ASK-jKSA-Richtlinien und Weisungen<br />
Abfallspezifikationen und Mengengerüst<br />
Allgemeine Annahmen<br />
Herkunft und Menge<br />
Sicherheitstechnische Anforderungen<br />
und Annahmen<br />
Schutz gegen Einwirkungen von aussen (EVA)<br />
Annahmen über das Isolationskonzept<br />
Annahmen über die VerfüllungjVersiegelung<br />
Annahmen über den Strahlenschutz<br />
Annahmen zur Geologie und zum Standort<br />
Topographie<br />
Erschliessung<br />
Anordnung oberirdischer Anlagen<br />
Geologie und Hydrogeologie<br />
SICHERHEITSTECHNISCHE ASPEKTE UND<br />
BETRIEBSKONZEPT<br />
Strahlenschutz<br />
Generelles Konzept und Zoneneinteilung<br />
Endlagerzonen<br />
Strahlenbelastung des Betriebspersonals<br />
Abwässer und Abluft<br />
Seite<br />
2<br />
10<br />
12<br />
13<br />
14<br />
16<br />
16<br />
16<br />
16<br />
17<br />
17<br />
17<br />
21<br />
21<br />
22<br />
23<br />
23<br />
24<br />
24<br />
24<br />
24<br />
24<br />
25<br />
25<br />
25<br />
28<br />
28<br />
29
NAGRA NTB 80-01 - 7 -<br />
3.2<br />
3.2.1<br />
3.2.2<br />
3.2.3<br />
3.2.4<br />
3.2.5<br />
4.<br />
4.1<br />
4.1.1<br />
4.1.2<br />
4.1.3<br />
4.1.4<br />
4.2<br />
4.2.1<br />
4.2.2<br />
4.2.3<br />
4.3<br />
4.3.1<br />
4.3.2<br />
4.3.3<br />
4.4<br />
4.5<br />
4.6<br />
5 •<br />
5.1<br />
5.2<br />
5,3<br />
5.3.1<br />
5.3.2<br />
Seite<br />
Betriebskonzept und -ablauf 29<br />
Handhabungsschritte bis zur Einlagerung 29<br />
Tätigkeiten nach Einlagerung 29<br />
Funktionelle und betriebliche Anforderungen 32<br />
Betriebsgebäude 32<br />
Räumlichkeiten und Einrichtungen am 34<br />
Schachtfuss<br />
VARIANTEN FUER DIE GESTALTUNG VON 35<br />
ENDLAGERZONEN<br />
Schwachaktive Abfälle 35<br />
Generelle Betrachtungen über Form und 35<br />
Auslegung von Endlagerzonen für schwachaktive<br />
Abfälle<br />
Tunnel 37<br />
Kaverne 43<br />
Schacht 48<br />
Mittelaktive Abfälle 52<br />
Generelle Betrachtungen über Form und 52<br />
Auslegung von Endlagerzonen für mittelaktive<br />
Abfälle<br />
Tunnel 53<br />
Flaschenförmige Endlagerzone 58<br />
Kombinierte Lösungen 62<br />
Allgemeines 62<br />
Kaverne 62<br />
Kombination Schacht/Kaverne 65<br />
Endlagerung von Spezial abfällen 69<br />
Messtechnische Ueberwachung 70<br />
Zusammenfassende Betrachtungen über die 70<br />
Rückholbarkeit schwach- und mittelaktiver<br />
Abfälle<br />
SCHACHT ANLAGE<br />
Schachtkonzepte<br />
Baumethoden<br />
Auskleidung und Wasserhaltung<br />
Auskleidung<br />
Wasserhaltung<br />
75<br />
75<br />
75<br />
76<br />
76<br />
77
NAGRA NTB 80-01 - 8 -<br />
5.4<br />
5.4.1<br />
5.4.2<br />
5.5<br />
5.6<br />
5.7<br />
5.7.1<br />
5.7.2<br />
5.7.3<br />
5.8<br />
6.<br />
6.1<br />
6.1.1<br />
6.1.2<br />
6.1.3<br />
6.1.4<br />
6 • 2<br />
6.2.1<br />
6.2.2<br />
6 • 2.3<br />
7.<br />
7.1<br />
7.2<br />
7.3<br />
7.3.1<br />
7 • 3.2<br />
7.3.3<br />
7.3.4<br />
7.4<br />
7.4.1<br />
7.4.2<br />
7.4.3<br />
7 . 4.4<br />
Schachteinbauten<br />
Betriebsschacht<br />
Bauschacht<br />
Lüftung<br />
Verfüllung, Versiegelung<br />
Sicherheit der Schachtanlage (Störfälle)<br />
Seismische Einwirkungen<br />
Wassereinbrüche<br />
Betriebssicherheit der Förderanlagen<br />
Bauprogramm<br />
GEBAEUDE UND RAEUMLICHKEITEN<br />
Betriebsgebäude<br />
Seite<br />
Gliederung des Gebäudes 81<br />
Gebäudekonstruktion 81<br />
Gebäudekonzept bei einer Unterflur-Anordnung 81<br />
bzw. erdüberdeckten Anordnung (Variante)<br />
Aenderungen bei einer Betoncontainer- 82<br />
Variante<br />
Räumlichkeiten und Einrichtungen am<br />
Schachtfuss<br />
Gliederung der Anlage<br />
Konstruktionen am Fuss der Schachtanlage<br />
Systemtechnische Installationen<br />
ISOLATION, VERFUELLUNG, VERSIEGELUNG<br />
Allgemeines<br />
Isolation der Endlagerstätte<br />
Verfüllung der Endlagerstätte<br />
Zweck der Verfüllung<br />
Anforderungen an das Verfüllmaterial<br />
Verfülltechniken<br />
Verfüllmaterialien<br />
Versiegelung der Endlagerstätte<br />
Allgemeines<br />
Zweck der versiegelung<br />
Anforderungen an ein gutes Versiegelungsmaterial<br />
Beispiel für die Versiegelung einer nicht<br />
ausgekleideten Endlagerzone<br />
77<br />
77<br />
78<br />
79<br />
79<br />
79<br />
79<br />
79<br />
80<br />
80<br />
81<br />
81<br />
82<br />
82<br />
83<br />
83<br />
85<br />
85<br />
85<br />
85<br />
85<br />
86<br />
88<br />
89<br />
91<br />
91<br />
92<br />
92<br />
92
NAGRA NTB 80-01 - 9 -<br />
7.4.5<br />
7.4.6<br />
8 •<br />
9.<br />
9.1<br />
9.2<br />
9.2.1<br />
9.2.2<br />
9.2.3<br />
9.3<br />
9.4<br />
9.4.1<br />
9.4.2<br />
9.4.3<br />
9.4.4<br />
9.4.5<br />
9.4.6<br />
9.4.7<br />
9.5<br />
9.6<br />
Beispiel für die Versiege1ung einer<br />
isolierten Endlagerzone<br />
versiegelung des Zugangsschachtes<br />
STOERFALLBETRACHTUNGEN<br />
KONZEPTBESCHREIBUNG EINER GESAMTANLAGE<br />
(AUSBAUETAPPEN I UND 11)<br />
Einleitung<br />
Auslegung der Anlage<br />
Allgemeine Bemerkungen<br />
Systembeschreibung (1. Bauetappe)<br />
Systembeschreibung (2. Bauetappe)<br />
Bauausführung der Anlage<br />
Betrieb der Anlage<br />
Betriebsgebäude (A 1)<br />
Betriebsschacht (A 2)<br />
Endlagerbereich (A 3)<br />
Betriebsgebäude (B 1)<br />
Bauschacht (B 2)<br />
Endlagerbereich (8 3)<br />
Endlagerbereich (C 3)<br />
Lüftungssystem der Anlage<br />
Generelles Bauprogramm<br />
LITERATURVERZEICHNIS<br />
Seite<br />
93<br />
94<br />
95<br />
99<br />
99<br />
102<br />
102<br />
102<br />
104<br />
105<br />
106<br />
106<br />
108<br />
108<br />
111<br />
111<br />
111<br />
111<br />
112<br />
112<br />
117
NAGRA NTB 80-01 - 10 -<br />
VERZEICHNIS DER FIGUREN UND TABELLEN IM TEXT<br />
TABELLEN<br />
Tabelle 1:<br />
Tabelle 2:<br />
Tabelle 3:<br />
FIGUREN<br />
Figur 1 :<br />
Figur 2:<br />
Figur 3 :<br />
Figur 4:<br />
Figur 5 :<br />
Figur 6 :<br />
Figur 7 :<br />
Figur 8 :<br />
Figur 9:<br />
Figur 10:<br />
Figur 11:<br />
Figur 12:<br />
Figur 13 :<br />
Figur 14:<br />
Figur 15:<br />
Figur 16:<br />
Figur 17:<br />
Figur 18:<br />
Figur 19:<br />
Figur 20:<br />
Totale Abfallmengen<br />
Durchschnittliche jährliche Abfallmengen<br />
Konzept für die kontrollierten Zonen<br />
Zonenplan (schematisch)<br />
Betriebsablauf (schematisch)<br />
Endlagerzone für SAA: Tunnel mit stirnseitiger<br />
Beschickung (Teleskop-Stapelmaschine)<br />
Endlagerzone für SAA: Tunnel mit stirnseitiger<br />
Beschickung (Hubstaplerkran)<br />
Endlagerzone für SAA: Tunnel mit vertikaler Beschickung<br />
(Fassabsenkung mit Kransystem)<br />
Endlagerzone für SAA: Tunnel mit vertikaler Beschickung<br />
(Fassabsenkung mit Teleskopsystem)<br />
Endlagerzone für SAA: Tunnel mit längsseitiger<br />
Beschickung (Teleskop-Stapelmaschine<br />
Endlagerzone für SAA: Kaverne mit stirnseitiger<br />
Beschickung ("Ungeordnete" Fasseinlagerung mit<br />
Kran)<br />
Endlagerzone für SAA: Kaverne mit stirnseitiger<br />
Beschickung ("Geordnete" Fasseinlagerung mit<br />
Kran)<br />
Endlagerzone für SAA: Kaverne mit stirnseitiger<br />
Beschickung ("Geordnete" Fasseinlagerung mit Teleskop-Stapelmaschine)<br />
Schacht als Endlagerzone für SAA<br />
Endlagerzone für MAA: Tunnel mit stirnseitiger<br />
Beschickung (Teleskop-Stapelmaschine)<br />
Endlagerzone für MAA: Tunnel. mit stirnseitiger<br />
Beschickung (MAA in Betoncontainer)<br />
Endlagerzone für MAA: Tunnel mit vertikaler Beschickung<br />
(Fassabsenkung mit Kransystem durch Bodenschleuse)<br />
Endlagerzone für MAA: Tunnel mit vertikaler Beschickung<br />
(Fassabsenkung mit Teleskopsystem und<br />
fahrbarer Schleuse)<br />
Endlagerzone für MAA: Tunnel mit längsseitiger<br />
Beschickung (Teleskop-Stapelmaschine)<br />
Flaschenförmige Endlagerzone für MAA<br />
Kombinierte Lösung SAA/MAA-Schnitt durch Kavernenast<br />
Konzept für die Endlagerzone der kombinierten Kavernenlösung<br />
Kombinierte Lösung SAA/MAA-Schnitt durch<br />
Schacht/Kaverne
NAGRA NTB 80-01 - 11 -<br />
Figur<br />
Figur<br />
Figur<br />
Figur<br />
Figur<br />
Figur<br />
Figur<br />
Figur<br />
Figur<br />
Figur<br />
Figur<br />
21:<br />
22:<br />
23:<br />
24:<br />
25:<br />
26:<br />
27:<br />
28:<br />
29:<br />
30:<br />
31 :<br />
Konzept für die Endlagerzone der kombinierten Lösung<br />
(Schächte mit obenliegender Kaverne)<br />
Darstellung verschiedener Einlagerungsstrategien<br />
mit unterschiedlichem Grad der Rückholbarkeit<br />
Versiegelung einer nicht ausgekleideten Lagerzone<br />
Versiegelung einer ausgekleideten Lagerzone<br />
Versiegelung eines Zugangsschachtes<br />
Konzept einer möglichen Gesamtanlage<br />
Schematischer Aufbau einer möglichen Gesamtanlage<br />
Handhabung der Abfälle im Betriebsgebäude A 1<br />
Einlagerungsvorgang für MAA in der Endlagerzone<br />
Einlagerungsvorgang für SAA in der Endlagerzone<br />
Generelle Bauplanung für die Gesamtanlage (Blatt<br />
1 und 2)
NAGRA NTB 80-01 - 12 -<br />
VERZEICHNIS DER BEILAGEN<br />
Beilage 1: Schwachaktiver Abfall - SAA<br />
Tabellarische Uebersicht über die charakteristischen<br />
Kenngrössen aller untersuchten Endlagerzonen<br />
Beilage 2: Mittelaktiver Abfall - MAA und Kombinationen<br />
MAA/SAA<br />
Tabellarische Uebersicht über die charakteristischen<br />
Kenngrössen aller untersuchten Endlagerzonen<br />
Beilage 3: Betriebsgebäude<br />
Beilage 4: Variante SAA 8 - Kaverne mit stirnseitiger Beschickung<br />
("Geordnete" Fasseinlagerung mit Teleskop-Stapelmaschine)<br />
Beilage 5: Variante MAA 4 - Tunnel mit stirnseitiger Beschickung<br />
(Teleskop-Stapelmaschine)
NAGRA NTB 80-01 - 13 -<br />
LISTE DER VERWENDETEN ABKUERZUNGEN<br />
a<br />
ALARA<br />
ASK<br />
BAG<br />
BKW<br />
CERN<br />
Anno, Jahr<br />
Ci Curie<br />
Strahlenschutzprinzip: as low as reasonably<br />
achievable<br />
Abteilung für die Sicherheit von Kernanlagen des<br />
Bundesamtes für Energiewirtschaft<br />
Bundesamt für Gesundheitswesen<br />
Bernische Kraftwerke AG<br />
Organisation europeenne pour la recherche nucleaire<br />
COGEMA Compagnie Generale des Matieres Nucleaires, Frankreich<br />
EIR Eidg. Institut für Reaktorforschung, Würenlingen<br />
EVA Einwirkungen von aussen<br />
HAA Hochaktive Abfälle<br />
KKW Kernkraftwerk<br />
MAA Mittelaktive Abfälle<br />
MPC Maximum permissible concentration<br />
Mrad Megarad (Dosiseinheit)<br />
mrem Millirem (Dosiseinheit)<br />
MWe Megawatt elektrisch<br />
Na Natrium<br />
NS Notstrom<br />
SAA Schwachaktive Abfälle<br />
SIA Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein<br />
SIN Schweizerisches Institut für Nuklearforschung,<br />
Villigen
NAGRA NTB 80-01 - 16 -<br />
2.<br />
2.1<br />
2.1.1<br />
2.1.2<br />
GRUNDANNAHMEN UND ANFORDERUNGEN FUER EIN ENDLAGER<br />
FUER SCHWACH- UND MITTELAKTIVE ABFAELLE<br />
BEHOERDLICHE VORSCHRIFTEN<br />
Gesetzliche Grundlagen<br />
- Bundesbeschluss zum Atomgesetz vom 06.10.1978<br />
- Verordnung über den Strahlenschutz vom<br />
30.06.1976<br />
- Internationale (schweizerische) Ordnung für die<br />
Beförderung gefährlicher Güter mit der Eisenbahn<br />
(RID/RSD) vom 01.10.1978<br />
- Beförderung gefährlicher Güter auf der Strasse<br />
(SDR) vom 01.01.1979 (mit Aenderungen vom<br />
15.10.1979)<br />
ASK-/KSA-Richtlinien und Weisungen<br />
- Konzept zur Abgabe radioaktiver Stoffe der Atomanlagen<br />
in die Umgebung, ASK-R-01, 1974<br />
Richtlinien für die Strahlenschutz zone in Kernanlagen,<br />
ASK-R-07, 1977<br />
- Ziele für den Schutz von Personen vor ionisierender<br />
Strahlung im Bereich von Kernkraftwerken,<br />
ASK-R-11, 1978<br />
- Richtlinien für die Konditionierung und Zwischenlagerung<br />
von radioaktiven Abfällen in Atomanlagen,<br />
ASK-R-14, 1979
NAGRA NTB 80-01 - 18 -<br />
In bezug auf die Lagerkapazität nicht berücksichtigt<br />
werden:<br />
- Mengenreduktion infolge Beseitigung durch Tiefseeversenkungen<br />
- allfällige Endlagerung gewisser schwachaktiver<br />
Betriebsabfälle im Endlagertyp A
NAGRA NTB 80-01 - 21 -<br />
2.3<br />
2.3.1<br />
2.3.1.1 Seismik<br />
SICHERHEITSTECHNISCHE ANFORDERUNGEN UND ANNAHMEN<br />
Schutz gegen Einwirkungen von aussen (EVA)<br />
Die sicherheitstechnische Auslegung der Anlage berücksichtigt<br />
nebst den durch die Normen vorgeschriebenen<br />
Belastungen noch eine Reihe von Sonderlastfällen.<br />
Da ein konkreter Standort noch nicht feststeht,<br />
werden im Rahmen der projektstudie PI nur sehr generelle<br />
Ueberlegungen und Näherungsrechnungen<br />
durchgeführt:<br />
- Festlegung eines Schwankungsbereichs der Erdbebenintensität<br />
für mittlere bis ungünstige Verhältnisse<br />
aufgrund der "ErdbebeErisikokarten der<br />
Schweiz" /4/<br />
- Abschätzung der Auswirkungen auf Tunnel, Schächte,<br />
Kavernen und Ausrüstungen /5/<br />
2.3.1.2 Explosion<br />
Das Grundprinzip der Isolation, darf durch anzunehmende<br />
Explosionen inner- und ausserhalb des Kavernensystems<br />
nicht in Frage gestellt werden.<br />
2.3.1.3 Ueberflutung<br />
Es werden dazu 3 Fälle unterschieden:<br />
- Fall 1<br />
Ueberflutung von aussen her (z. B. infolge Dammbruchs)<br />
durch die Zugangsschächte der Anlage.<br />
Dieser Fall wird nicht näher untersucht in der<br />
Annahmei dass die Schachteingänge auf überflutungssicherer<br />
Höhenkote angeordnet werden können.<br />
- Fall 2<br />
Wassereinbruch aus dem Gebirge infolge von Versagen<br />
der Abdichtungs-, Auskleidungs- oder Pumpensysteme.<br />
Dieser Fall ist durch eine normgerechte<br />
Bemessung der Abdichtungs- und Auskleidungssysteme<br />
zu beherrschen.
NAGRA NTB 80-01 - 22 -<br />
- Fall 3<br />
Ueberflutung infolge eines extremen Naturereignisses.<br />
Dieser Fall umfasst Ereignisse, deren<br />
Eintretenswahrscheinlichkeit wesentlich kleiner<br />
ist als die der Normlastfälle. Mögliche Auswirkungen<br />
sind in einer Störfallanalyse zu untersuchen.<br />
2.3.1.4 Verbrüche/Niederbrüche<br />
Es wird unterschieden zwischen zu verhindernden<br />
Verbrüchen/Niederbrüchen infolge der Normlasten<br />
und solchen aus grossen Naturereignissen (siehe<br />
2.3.1.3, Fall 3) mit extrem kleiner Eintretenswahrscheinlichkeit.<br />
Verbrüche/Niederbrüche der ersten Art werden durch<br />
die Art des Entwurfs der Hohlräume, Felssicherungen,<br />
Verkleidungen usw. verhindert.<br />
Mögliche Auswirkungen von Verbrüchen/Niederbrüchen<br />
der zweiten Art sind in einer Störfallanalyse zu<br />
untersuchen.<br />
2.3.1.5 Flugzeugabsturz<br />
2.3.1.6 Sabotage<br />
2.3.2<br />
In Anlehnung an die Auslegungskriterien für Kernkraftwerke<br />
ist es mit Rücksicht auf Art und Menge<br />
der in Frage stehenden radioaktiven Abfälle nicht<br />
erforderlich, die oberirdischen Anlagen gegen<br />
Flugzeugabsturz auszulegen.<br />
Schutzmassnahmen entsprechend denjenigen bei KKW<br />
Anlageteilen mit vergleichbarem Aktivitätsinventar.<br />
Annahmen über das Isolationskonzept<br />
Funktion der einzelnen Barrieren:<br />
Grundprinzip für Projektstudie PI:<br />
1. Bis zum Abschluss der gesamten Betriebszeit<br />
des Lagers, d. h. bis das Lager sich selbst<br />
überlassen wird, gilt folgende Annahme:<br />
- Künstliche Barrieren: müssen voll wirksam<br />
bleiben, d. h. Isolation gewährleisten für<br />
normale und abnormale Betriebsbedingungen<br />
und Belastungsfälle.
NAGRA NTB 80-01 - 23 -<br />
2.3.3<br />
2.3.4<br />
- Natürliche Barrieren (geologische Barrieren):<br />
Der Isolationsschutz und das Rückhaltevermögen<br />
für Nuklide, gebildet durch das Wirtgestein<br />
und die umhüllenden Gesteinsformationen,<br />
bieten den hauptsächlichen Schutz. Sie<br />
dürfen durch die Bau- und Einlagerungsphase<br />
nicht. wesentlich und andauernd beeinträchtigt<br />
werden.<br />
2. Nachdem das Lager sich selbst überlassen ist,<br />
gilt folgende Annahme:<br />
- Künstliche Barrieren: Diese werden so ausgelegt<br />
und unterhalten, dass sie noch möglichst<br />
lang eine isolierende Wirkung ausüben.<br />
- Natürliche Barrieren: Durch sachgemässe Verfüllung<br />
und Versiegelung des Lagers soll die<br />
Wirksamkeit der natürlichen Barrieren unterstützt<br />
und sichergestellt werden.<br />
Annahmen über die VerfüllungjVersiegelung<br />
Es ist davon auszugehen, dass für die mittelaktiven<br />
Abfälle eine Rückholbarkeit während der Betriebsdauer<br />
des Endlagers einzuplanen ist.<br />
Annahmen über den Strahlenschutz<br />
Für das Strahlenschutzkonzept werden aufgrund der<br />
behördlichen Vorschriften folgende Grundannahmen<br />
festgelegt:<br />
- Das gesamte umzäunte Areal der oberirdischen Anlage<br />
sowie alle unterirdischen Bauten liegen in<br />
der Strahlenschutzzone.<br />
- Alle Bereiche der Anlage, in denen Abfälle<br />
transportiert, gehandhabt oder endgelagert werden,<br />
liegen in kontrollierten Zonen.<br />
- Abluft und Abwässer aus den kontrollierten Zonen<br />
werden kontrolliert an die Umgebung abgegeben.<br />
- Zusätzlich zu den behördlich festgelegen Höchstwerten<br />
für die Dosisbelastung des Betriebspersonals<br />
wird dem ALARA-Prinzip Rechnung getragen.
NAGRA NTB 80-01 - 24 -<br />
2.4<br />
2.4.1<br />
2.4.2<br />
2.4.3<br />
2.4.4<br />
ANNAHMEN ZUR GEOLOGIE UND ZUM STANDORT<br />
Topographie<br />
In der vorliegenden Studie wurde davon ausgegangen,<br />
dass flache Terrainverhältnisse vorherrschen.<br />
Erschliessung<br />
Die oberirdischen Anlagen sind durch Strassen ausreichender<br />
Kapazität erschlossen. Die Erschliessung<br />
mit Werkleitungen (Wasser, Kanalisation,<br />
Elektrizität usw.) bietet keine grundsätzlichen<br />
Schwierigkeiten.<br />
Der Zugang zu den Kavernen erfolgt über Vertikalund/oder<br />
Schrägschächte. Das Endlagerniveau wird<br />
für diese Studie auf -400 mangenommen.<br />
Anordnung oberirdischer Anlagen<br />
Die Anordnung der oberirdischen Bauten richtet sich<br />
nach einem rein optimalen Betriebsablauf. Da der<br />
Standort zur Zeit nicht bekannt ist, bleibt die<br />
Anpassung an die örtlichen Verhältnisse einer späteren<br />
Planungsphase vorbehalten.<br />
Geologie und Hydrogeologie<br />
In der projektstudie PI wird von einer spezifischen<br />
Geologie abgesehen. Im Vordergrund stehen<br />
Anhydrit oder Valanginienmergel als Wirtgestein.<br />
Die zu erarbeitenden bautechnischen Vorschläge<br />
sollen eine Umlegung auf verschiedene geologische<br />
und hydrogeologische Verhältnisse ermöglichen.
NAGRA NTB 80-01 - 25 -<br />
3.<br />
3.1<br />
3.1.1<br />
SICHERHEITSTECHNISCHE ASPEKTE UND BETRIEBSKONZEPT<br />
STRAHLENSCHUTZ<br />
Generelles Konzept und Zoneneinteilung<br />
Für das Strahlenschutzkonzept gelten generell die<br />
in Abschnitt 2.3.4 festgelegten Grundannahmen.<br />
Die Zoneneinteilung basiert sinngemäss auf den<br />
"Richtlinien für die Strahlenschutzzone in Kernanlagen"<br />
/6/. Die Einteilung der oberirdischen und<br />
unterirdischen Anlagen in Zonen und Gebiete ist in<br />
Fig. 1 und Tabelle 3 ersichtlich.<br />
Ausserhalb der kontrollierten Zonen liegen im wesentlichen<br />
die Räumlichkeiten für Administration<br />
und Verwaltung sowie das Maschinenhaus für die<br />
Förderanlage (max. Ortsdosisleistung 0,25 mrem/h),<br />
Durch Abschirmungsmassnahmen beim oberirdischen<br />
Teil des Endlagers ist zu gewährleisten, dass die<br />
Ortsdosis infolge Direktstrahlung am Zaun den Wert<br />
von 500 mrem/a nicht übersteigt /7/.<br />
In der kontrollierten Zone liegen alle Bereiche<br />
der Anlage, in denen Abfälle transportiert, gehandhabt<br />
oder endgelagert werden (siehe Tabelle<br />
3). In Schächten, Stollen und Lagerräumen, in<br />
denen die Transportvorschriften /8/ erfüllt sind,<br />
wird in Abweichung zu /6/ auf eine Unterdruckhaltung<br />
verzichtet, da diese Forderung, wenn überhaupt,<br />
nur mit sehr grossem Aufwand einzuhalten<br />
wäre.<br />
Begründung: Die Abfälle werden in einwandfrei verfestigter<br />
und endlagerfähiger Form angeliefert,<br />
und die Kontaminationsgefahr wäre selbst bei einem<br />
Störfall sehr gering. Die maximal zulässige Oberflächenkontamination<br />
ist aufgrund der Transportvorschriften<br />
eindeutig festgelegt. Abfälle, welche<br />
diese Vorschriften erfüllen, können ohne besondere<br />
Restriktionen mit öffentlichen Verkehrsmitteln<br />
über Land transportiert werden.<br />
Ferner ist in den Räumen, in denen Abfälle lediglich<br />
transportiert werden, auf die Forderung zu<br />
verzichten, dass die Oberflächen von Fussböden,<br />
Decken, Wänden und Einrichtungen entsprechend den<br />
Vorschriften in Kernkraftwerken dekontaminierbar<br />
sein müssen. Für Störfälle mit unzulässiger Oberflächenkontamination<br />
sind Massnahmen lokal möglich,<br />
wie z. B. der Abtrag einer dünnen Gesteinsschicht,<br />
das Ueberdecken kontaminierter Stellen<br />
mit Mörtel usw.
NAGRA NTB 80-01 - 28 -<br />
3.1.2<br />
3.1.3<br />
Endlagerzonen<br />
Schwachaktive Abfälle<br />
Unverfüllte Endlagerzonen für SAA werden ständig<br />
belüftet. Die für das Betriebspersonal erforderliche<br />
Frischluftzufuhr ist hierfür ausreichend.<br />
Die Ortsdosisleistung beträgt maximal 200 mrem/h<br />
(Gebietstyp X, Fig. 1).<br />
Mittelaktive Abfälle<br />
Bei unverfüllten Endlagerzonen mit MAA ohne zusätzliche<br />
Abschirmung gelten die Vorschriften für<br />
Rote Zonen. Die Lüftung wird so ausgelegt, dass<br />
ein ständiger Unterdruck herrscht und dass die<br />
Luft nicht in Zonen mit potentiell oder effektiv<br />
niedrigerem Kontaminationsgrad strömen kann.<br />
Dadurch kann verhindert werden, dass allenfalls<br />
eine Verschleppung von radioaktiven Stoffen durch<br />
die Luft in Räume mit niedriger Kontaminationsgefahr<br />
erfolgen kann.<br />
Die Ortsdosisleistung überschreitet in der Regel<br />
den Wert von 1 000 mrem/h (Geb1etstyp Z, Fig. 1).<br />
Endlagerzonen mit MAA in Betoncontainern (siehe<br />
Abschnitt 4.2.2.1) sind wie Zonen für SAA zu belüften.<br />
Die Ortsdosisleistung lässt sich infolge<br />
der Selbstabschirmung der einzelnen Container je<br />
nach Wanddicke reduzieren (z. B. Gebietstyp W,<br />
Fig. 1).<br />
Strahlenbelastung des Betriebspersonals<br />
In Bereichen, wo sich Personen zwecks Handhabung<br />
der Abfälle ständig aufhalten, ist die maximale<br />
Ortsdosisleistung auf 2,5 mrem/h begrenzt. Durch<br />
technische und administrative Massnahmen ist jedoch<br />
dafür zu sorgen, dass die Dosisbelastung des<br />
Betriebspersonals gemäss ALARA-Prinzip so tief wie<br />
möglich gehalten wird.<br />
Bei der Festlegung allfälliger Auslegungsrichtwerte<br />
(ausgedrückt in rem pro Jahr) ist zu berücksichtigen,<br />
dass in einem Endlager zahlenmässig wenig<br />
Personal arbeitet (ca. 10 % der Belegschaft<br />
eines Kernkraftwerkes) und dass das Endlager mehrere<br />
Kernkraftwerke bedient.<br />
Die in /9/ für Kernkraftwerke festgelegte maximale<br />
Kollektivdosis von 400 manrem pro Jahr kann im<br />
Normalbetrieb eingehalten werden.
NAGRA NTB 80-01 - 29 -<br />
3.1.4 Abwässer und Abluft<br />
Abwässer und Abluft aus den kontrollierten Zonen<br />
werden kontrolliert und falls notwendig gereinigt.<br />
Die zulässigen Abgaberaten von Aktivität an die<br />
Umgebung sind in ASK-R-01 /10/ festgelegt.<br />
3.2 BETRIEBSKONZEPT UND -ABLAUF<br />
3.2.1<br />
3.2.2<br />
Um reibungslose und zeitsparende Fassvorbereitungs-<br />
und Einlagerungsvorgänge gewährleisten zu<br />
können, muss ein möglichst standardisierter, rationeller<br />
Betrieb mit klar definiertem Betriebsablauf<br />
konzipiert werden. Nur so ist es möglich,<br />
den Belangen des Strahlenschutzes vollumfänglich<br />
Rechnung zu tragen. Der in Fig. 2 schematisch dargestellte<br />
Betriebsablauf zeigt die hauptsächlichen<br />
Handhabungsabschritte, die sich aus der Analyse<br />
der AufgabensteIlung ergeben und als Auslegungsgrundlagen<br />
für die Endlagervarianten dienen. Diese<br />
Schritte sollen grundsätzlich sowohl für SAA als<br />
auch für MAA gelten, und dies unabhängig davon, ob<br />
die Fässer einzeln oder als Bündel, mehrfach auf<br />
Palettem oder in Betoncontainern gehandhabt werden.<br />
Handhabungsschritte bis zur Einlagerung<br />
In Fig. 2 sind die einzelnen Schritte des Betriebsablaufes<br />
dargestellt.<br />
Tätigkeiten nach der Einlagerung<br />
SAA MAA<br />
- Ueberwachung x x<br />
- Verfüllring x x<br />
- Endkontrolle x x<br />
- Versiegelung x x<br />
Auf der linken Seite des Ablaufschemas in Fig. 2<br />
. sind die SAA-Fässer so gezeigt, wie sie auf Paletten<br />
direkt vorn Transportfahrzeug am einfachsten zu<br />
übernehmen sind. Unten links ist noch die Möglichkeit<br />
einer rascheren, aber ungeordneten Einlagerung<br />
angedeutet.
NAGRA NTB 80-01 - 30 -<br />
Auf der rechten Seite ist der MAA-Betriebsablauf<br />
schematisch dargestellt. Er unterscheidet sich vom<br />
SAA dadurch, dass die MAA-Fässer einzeln gehandhabt<br />
werden und für das Umpacken nach Antransport<br />
in den lagerinternen Abschirmbehälter eine entsprechend<br />
konzipierte Schleuse notwendig ist.<br />
Unten rechts sind zwei Prinzipien einer geordneten<br />
MAA-Einlagerung dargestellt; einerseits die Einzelfasseinlagerung<br />
unter Verwendung interner Abschirmbehälter<br />
und eines Schleusensystems, andererseits<br />
die einfachere, strahlenschutztechnisch<br />
komfortablere Dreifasseinlagerung mit Betoncontainern<br />
(siehe Abschnitt 4.2.2.1). Die Optimierung<br />
aller denkbaren und technisch realisierbaren Lösungen<br />
ergibt sich aus der Analyse von Mengengerüst,<br />
Einlagerungsfrequenz, Strahlenschutzvorkehrungen,<br />
horizontalen und vertikalen Transporteinrichtungen<br />
(Zuverlässigkeit, Emissionen usw.) sowie<br />
den Störfallbetrachtungen.
NAGRA NTß 80 - 01<br />
SAA<br />
SAA<br />
Ankunft der Transportfahrzeuge (1)<br />
- Visuelle Stichkontrolle der Ladung (2)<br />
- Abladen (3)<br />
- Kontrolle (Oberflächendosisleistung/<br />
Kontamination/Sauberkeit) (4)<br />
Dekontaminieren/Abwaschen evtl. (5)<br />
- Pufferlagerung : auf Paletten (6)<br />
- Umladen für Vertikaltransport am<br />
Schachtkopf (7)<br />
Umladen für Horizontaltransport am<br />
Schachtfuss (8)<br />
Einlagerungsvorgang ohne Schleuse:<br />
Paletten<br />
Fig.2<br />
Betriebsablauf (schematisch)<br />
:<br />
31<br />
MAA<br />
MAA<br />
Ankunft der Transportfahrzeuge (1 )<br />
Visuelle Stichkontrolle der Ladung (2)<br />
- Abladen (3)<br />
Kontrolle (Oberflächendosisleistung/<br />
Kontamination/ Sauberkeit) (4)<br />
- Dekontaminieren/Abwaschen evtl. (5)<br />
- Pufferlagerung : in Transportbehältern (6)<br />
- Umpacken von Transport- in Abschirmbehälter (7)<br />
oder<br />
Umpacken und Konditionieren und<br />
8etonerhärtung:<br />
Transportbehälter -- Betoncontainer<br />
Umladen für Vertikaltransport am<br />
Schachtkopf<br />
Umladen für Horizontaltransport am<br />
Schachtfuss<br />
Einlagerungsvorgang ohne Schleuse:<br />
Betoncontainer<br />
mit Schleuse: Abschirmbehälter<br />
(8)<br />
(9)<br />
(10)<br />
(11 )<br />
(12)
NAGRA NTB 80-01 - 32 -<br />
3.2.3<br />
3.2.4<br />
Funktionelle und betriebliche Anforderungen<br />
Aus den in Absatz 2.2.2 angenommenen Abfallmengen<br />
(Mengengerüst) urid den vorgesehenen Handhabungseinrichtungen<br />
(halbautomatisch) sich ergebenden<br />
Einlagerungsfrequenzen werden aus heutiger Sicht<br />
für den Betrieb des Endlagers 200 Arbeitstage pro<br />
Jahr sowie eine festangestellte Belegschaft von<br />
etwa 30 Beschäftigten angenommen.<br />
Gemäss Tabelle 2 müssen während der Zeit, in der<br />
alle KKW in Betrieb stehen, durchschnittlich 8120<br />
Fässer SAA und 2820 Fässer MAA pro Jahr aufgenommen<br />
werden können. Dies entspricht einer täglichen<br />
Aufnahmekapazität von 41 Fässern SAA und 14 Fässern<br />
MAA. Um einen kontinuierlichen Einlagerungsvorgang<br />
zu gewährleisten und gleichzeitig über genügend<br />
Reservekapazität zu verfügen, wird ein Pufferlager<br />
errichtet. Für die Projektstudie werden<br />
folgende Pufferkapazitäten angenommen:<br />
SAA 320 Fässer (ca. 4 % des Jahresanfalles)<br />
MAA 280 Fässer (ca. 10 % des Jahresanfalles)<br />
Die Einlagerungsfrequenzen werden hauptsächlich<br />
durch die Förderkapazität der Schachtbefahranlagen<br />
begrenzt. Ausgehend von einer Traglast von 11 t,<br />
lassen sich im 8-Stunden-Taktbetrieb die angegebenen<br />
täglichen Fassmengen durch den Hauptschacht<br />
fördern. Ueberkapazitäten können durch den Einsatz<br />
eines 2. Liftes resp. durch Ueberzeit oder Einlegen<br />
einer weiteren Arbeitsschicht bewältigt werden.<br />
Ferner liesse sich die Förderkapazität auch<br />
durch eine Erhöhung der Traglast, z. B. bis zu<br />
20 t, entscheidend erhöhen. Diese Massnahme hätte<br />
jedoch einen erheblichen sicherheitstechnischen<br />
Aufwand mit entsprechend höheren Kosten zur Folge.<br />
Betriebsgebäude<br />
Ausser Mengengerüst, Einlagerungsfrequenz, Zonenplan<br />
usw. sind auch noch folgende nachstehenden<br />
Kriterien zu berücksichtigen:
NAGRA NTB 80-01 - 33 -<br />
3.2.4.1 Oberirdisch<br />
- Betriebsorganisatorische, zweckmässige Folge der<br />
Räume und Raumgruppen für optimale (d. h. möglichst<br />
kontinuierliche geradlinige) Arbeitsabläufe<br />
- Möglichst kurze und kreuzungsfreie Verkehrs-,<br />
Handhabungs- und Transportwege sowohl für Personal<br />
als auch für Materialien (Fässer, Abschirmungen,<br />
Betoncontainer)<br />
- Zusammenlegung der einzelnen Räume mit ähnlichen<br />
oder voneinander abhängigen Funktionen zu<br />
"Moduleinheiten"<br />
- Ergänzung der "reinen Betriebsräume" durch erforderliche<br />
Nebenräume (Schleusen, Messlabor,<br />
Garderobe, Werkstatt usw.)<br />
- Zusammenlegung der Räume gleicher "Aktivität"<br />
zu Zonen (möglichst auch Moduleinheiten) gemäss<br />
vorgeschlagenem Zonenplan<br />
- Einfache, erweiterungsfähige Gebäudekonstruktionen,<br />
möglichst klar getrennt nach tragenden und<br />
trennenden Bauteilen<br />
- Genügend dimensionierte Versorgungs- und Entsorgungsanlagen<br />
mit übersichtlichen und ausbaufähigen<br />
Leitungsführungen<br />
- Vielseitig nutzbare Betriebs-, Pufferlager- und<br />
Arbeitsplätze sowie Einrichtungen zwecks Anpassungsfähigkeit<br />
an andere Verhältnisse (Spezialabfälle,<br />
andere Fasstypen, zukünftige Verfüllverfahren<br />
mit anderen Verfüllmaterialien, wie<br />
z. B. bitumenartige oder dauerelastische Kitte)<br />
- Einfache Erweiterungs- und Anschlussmöglichkeiten<br />
sowohl für Betriebs- als auch für Hilfsräume<br />
(z. B. für Pufferzonen SAA, MAA, Dekontaminationsräume<br />
und zweckrnässige Betonieranlage zur<br />
rationellen Herstellung von Betoncontainern)
NAGRA NTB 80-01 - 35 -<br />
4.<br />
4.1<br />
4.1.1<br />
VARIANTEN FUER DIE GESTALTUNG VON ENDLAGERZONEN<br />
Anmerkung: Eine tabellarische Uebersicht über die<br />
charakteristischen Kenngrössen aller in<br />
dieser Studie untersuchten Endlagerzonen<br />
für schwach- und mittelaktive Abfälle<br />
ist in den Beilagen 1 und 2 enthalten.<br />
SCHWACHAKTIVE ABFAELLE<br />
Generelle Betrachtungen über Form und Auslegung<br />
von Endlagerzonen für schwachaktive Abfälle<br />
Die 400 m unter der Erdoberfläche liegende Endlagerzone<br />
ist das Kernstück der gesamten Anlage. Das<br />
Betriebsgebäude an der Erdoberfläche und der Zugangsschacht<br />
sind nur Uebergangsstationen für die<br />
Abfälle auf dem Weg ins Endlager. Diese Anlagenteile<br />
stehen daher auch nur eine begrenzte Zeit im<br />
Gebrauch. Dagegen soll die Endlagerzone in Verbindung<br />
mit der Geologie Gewähr bieten, dass dort die<br />
Abfälle mindestens so lange von der Biosphäre isoliert<br />
sind, bis ihre radiobiologische Wirkung (unter<br />
Berücksichtigung ihrer Toxizität und Mobilität)<br />
auf jene von natürlichen radioaktiven Gesteinen<br />
abgeklungen ist. Damit dieses Ziel erreicht<br />
werden kann, sind mehrere in die Tiefe gestaffelte<br />
natürliche und künstliche Barrieren zum Schutz der<br />
Abfälle gegen schädliche Einwirkungen, wie z. B.<br />
Wassereintritt, Feuer, tektonische Grossereignisse,<br />
chemische Angriffe usw. erforderlich.<br />
Die wichtigsten Einflussfaktoren in bezug auf Form<br />
und Auslegung der Endlagerzonen sind dabei folgende:<br />
- Realisierbarkeit, potentielle technische Risiken<br />
und Schwierigkeiten<br />
------------------------------------------------<br />
Das Auftreten von technischen Risiken und<br />
Schwierigkeiten ist bedeutend weniger wahrscheinlich,<br />
wenn auf bereits bekannte, technisch<br />
erprobte Bauformen zurückgegriffen wird.
NAGRA NTB 80-01 - 37 -<br />
4.1.2 Tunnel<br />
- Anpassungsfähigkeit an die geologischen Bedingungen<br />
----------------------------------------------<br />
Bei dieser Studie ist zu fordern, dass in den<br />
beiden vorgegebenen Wirtgesteinsformationen Anhydrit<br />
und Valanginienmergel eine Endlagerzone<br />
erstellt werden kann.<br />
Von allen möglichen und denkbaren geometrischen<br />
Formen für den unterirdischen Teil der Endlagerstätte<br />
stehen Hohlräume mit zylinderähnlicher<br />
Form, wie sie in unzähligen unterirdischen Bauten<br />
bereits erprobt sind, im Vordergrund:<br />
- Stollen<br />
- Tunnel<br />
- Schacht<br />
- Kav"erne<br />
Da die Stollen relativ kleine Querschnitte aufweisen,<br />
werden sie im folgenden hauptsächlich<br />
für Transportzonen eingeplant. Als Grundformen<br />
für die Auslegung der Endlagerzonen werden in<br />
dieser Projektstudie Tunnel, Kaverne und Schacht<br />
untersucht.<br />
4.1.2.1 Auslegung der Endlagerzone<br />
Grundsätzlich stehen drei Gestaltungsmöglichkeiten<br />
im Vordergrund:<br />
a) Tunnel mit Fasstransport durch die Einlagerungszone<br />
von der Stirnseite her (Tunnel mit<br />
stirnseitiger Beschickung) (siehe Fig. 3<br />
und Fig. 4)<br />
b) Tunnel mit separatem, über der Einlagerungszone<br />
liegendem TransportstQllen (Tunnel mit vertikaler<br />
Beschickung) (siehe Fig. 5 und Fig. 6)<br />
c) Tunnel mit separatem, seitlichem Transportkorridor<br />
(Tunnel mit längsseitiger Beschickung)<br />
(siehe Fig. 7)<br />
vorgesehen ist eine geordnete Einlagerung der Fässer<br />
mit Hilfe einer speziell konstruierten Fasseinlagerungsmaschine.<br />
Dies ergibt einen relativ<br />
günstigen Verfüllfaktor. Bei einer ungeordneten<br />
Fasseinlagerung könnte die Einlagerungsfrequenz<br />
erhöht werden. Der Verfüllfaktor würde jedoch beträchtlich<br />
sinken, d. h. Aufwand und Kosten für<br />
Ausbruch und Verkleidung der Endlagerzone sowie<br />
für die Verfüllung steigen dann überproportional.<br />
Aus diesem Grunde steht eine geordnete Fasseinlagerung<br />
im Vordergrund.
NAGRA NTB 80-01 - 41 -<br />
4.1.2.2 Bautechnische Aspekte<br />
Hohlräume mit den Querschnittsabmessungen eines<br />
Autobahntunnels können mit den heutigen technischen<br />
Mitteln in den meisten Gesteinsarten und bis<br />
zur vorgegebenen Tiefenlage als ausführbar bezeichnet<br />
werden.<br />
In den für die Endlagerstätte im Vordergrund stehenden<br />
Felsformationen bestehen in der Schweiz bereits<br />
verschiedene Tunnelanlagen. Der Seelisbergtunnel<br />
durchquert teilweise Valanginienmergel;<br />
weitere Tunnels im Mergel sind der Sonnenbergtunnel,<br />
der Reussporttunnel und der Bareggtunnel. Der<br />
Belchentunnel durchfährt Gipskeuper mit Anhydritanteilen.<br />
Massiger Anhydrit wurde im Hondrichtunnel angetroffen<br />
(BLS, Querschnitt kleiner als ein Autobahntunnel).<br />
Weitere Beispiele von massigen Anhydritdurchquerungen<br />
sind von ausländischen Baustellen<br />
bekannt.<br />
Aufgrund dieser Erfahrungen wird ein Tunnel mit<br />
einer lichten Weite von 11,5 m und einer lichten<br />
Höhe von 9,0 m angenommen. Die wirtschaftlichsten<br />
Abmessungen können erst nach dem Vorhandensein der<br />
Detailgeologie angegeben werden.<br />
Der Tunnelausbruch hat sich normalerweise nach sicherheitstechnischen<br />
und wirtschaftlichen Erfordernissen<br />
zu richten. Die zusätzliche Bedingung,<br />
die Durchlässigkeit des Wirtgesteins nicht zu beeinträchtigen,<br />
verlangt einen erschütterungsarmen<br />
Felsabbau. Bei konventionellem Vortrieb kann dies<br />
durch Sektionierung des PrOfils, durch Begrenzung<br />
der Abschlagslänge sowie durch die Wahl des Sprengschemas<br />
erreicht werden.<br />
Bei mechanischem Vortrieb oder bei einer Kombination<br />
der beiden Vortriebsarten (z. B.: konventionelle<br />
Ausweitung eines vorgängig gebOhrten Sondierstollens)<br />
können die Erschütterungen noch weiter<br />
limitiert werden. Der Einsatz von mechanischen<br />
Vortriebsmaschinen ist jedoch nicht zwingend.<br />
Die Baustellen sind gemäss den SUVA-Vorschriften<br />
künstlich zu belüften. Dem eventuellen Antreffen<br />
von Methangas oder höheren Kohlenwasserstoffen in<br />
den Mergeln ist bei der Dimensionierung der Baulüftung<br />
die nötige Beachtung zu schenken.
NAGRA NTB 80-01 - 42 -<br />
4.1.2.3 Betriebliche Aspekte<br />
Die Fässer werden auf kleinen Stollenbahnwagen vom<br />
Lift zur Umladestelle in die Endlagerzone geführt.<br />
Die Fässer werden liegend, je 3 Fässer auf einer<br />
Palette, transportiert. Pro Stollenbahnwagen können<br />
z. B. 2 Paletten mitgeführt werden.<br />
Die Lokomotive kann entweder mit Batterie- oder<br />
durch Stromspeisung via Fahrdraht oder Schiene<br />
betrieben werden.<br />
Denkbar ist auch ein ferngesteuerter Bahnbetrieb<br />
oder eine Lokomotive mit entsprechender Strahlenabschirmung<br />
für den Fahrer.<br />
Ausser dieser konventionellen erprobten Transportart<br />
sind weitere Möglichkeiten vorhanden, z. B.<br />
Luftkissenfahrzeug, Kettenförderer, ferngesteuerte<br />
Roboterfahrzeuge usw.
NAGRA NTB 80-01 - 43 -<br />
4.1.3 Kaverne<br />
4.1.3.1 Auslegung der Endlagerzone<br />
In Kavernen lassen sich die anfallenden Fässer mit<br />
schwachaktivem Abfall rationell und mit relativ<br />
einfachen Einrichtungen einlagern. Vom Betrieb der<br />
Einlagerung her gesehen, werden 3 Betriebstypen<br />
weiter untersucht, nämlich:<br />
a) Kaverne mit "Ungeordneter" Fasseinlagerung<br />
durch Kran (siehe Fig. 8)<br />
b) Kaverne mit "Geordneter" Fasseinlagerung durch<br />
Kran (siehe Fig. 9)<br />
c) Kaverne mit "Geordneter" Fasseinlagerung durch<br />
Stapelmaschine (siehe Fig. 10)<br />
Es zeigt sich, dass die Kosten pro eingelagertes<br />
Fass mit zunehmendem Kavernendurchmesser kleiner<br />
werden.<br />
Aus bautechnischen Ueberlegungen wird im heutigen<br />
Projektstadium eine lichte Weite von 20,0 mund<br />
eine lichte Höhe von 18,0 m sowie eine Auskleidung<br />
von 0,5 m Dicke angenommen.<br />
Je nach dem gewünschten Komfort bei der Einlagerung,<br />
der Ueberwachung und dem Verfüllen kann auch<br />
ein Einbau eines Kontrollganges vorgesehen werden.<br />
Einfach und schnell ist eine Fasseinlagerung mit<br />
einem Kran, bei der mehrere Fässer, paketweise<br />
liegend, einigermassen parallel ausgerichtet, auf<br />
den Boden gelegt werden. Sobald in einem Bereich<br />
die erste Lage der Fässer eingebracht ist, werden<br />
die verbleibenden Hohlräume mindestens bis über<br />
die Fässer verfüllt, d. h., es entsteht wieder ein<br />
horizontaler Boden, und der Einlagerungsvorgang<br />
beginnt von neuern.<br />
Nachteilig ist der relativ hohe Raum im Scheitelbereich<br />
der Kaverne, in den mit dem Kran keine<br />
Fässer eingelagert werden können.<br />
Eine dichtere Lagerungsart lässt sich durch geordnete<br />
Stapelung erreichen, inqem der Boden bereits<br />
vor der Einlagerung durch Rillen, welche der Fassform<br />
entsprechen, vorbereitet wird. Die Verfüllung<br />
der Hohlräume (z. B. mit Beton) erfolgt jeweils<br />
nach dem Einbringen mehrerer Lagen.
NAGRA NTB 80-01 - 48 -<br />
4.1.4 Schacht<br />
4.1.4.1 Auslegung der Endlagerzone<br />
·Für die Einlagerung von Abfallfässern mit schwachaktivem<br />
Abfall sind Schächte eine geeignete Endlagerzone,<br />
da rationell und mit relativ einfachen<br />
Einrichtungen eingelagert und verfüllt werden<br />
kann (siehe Fig. 11).<br />
Aus bautechnischen Ueberlegungen wird ein lichter<br />
Schachtdurchmesser von 15 m und eine Schachttiefe<br />
von 30 m angenommen. Zusätzlich wird ein einfaches<br />
Gewölbe mit einer Stärke von 0,5 m gewählt. Darüber<br />
befindet sich eine Kuppel von 20,0 m Durchmesser<br />
und 8,0 m Höhe, in welcher sich die Hebevorrichtungen<br />
befinden. Der Transportstollen ist<br />
mit einem Stichstollen an den Schacht angeschlossen.<br />
Einfach und schnell ist z. B. eine Fasseinlagerung<br />
mit einem Kran, wobei die Fässer, paketweise (je<br />
3 Stück) liegend, ungeordnet hingelegt werden.<br />
Mit zunehmendem Aufwand, d. h. mit geordneter und<br />
dicht gepackter Stapelung, lässt sich der Einlagerungsgrad<br />
noch beträchtlich steigern.<br />
Der Kuppelraum und der Stichstollen sollen nach<br />
dem Auffüllen des Schachtes ebenfalls mit Fässern<br />
gefüllt werden, z. B. mit Fässern von geringer<br />
Oberflächendosisleistung, welche mit einem Hubstapler<br />
eingelagert werden können, ohne dass das<br />
Betriebspersonal übermässiger Strahlung ausgesetzt<br />
würde.<br />
Es wäre auch denkbar, in diesen Hohlräumen Sonderabfälle<br />
einzulagern oder mittelative Abfälle in<br />
Betoncontainern zu beseitigen.<br />
Im Kapitel 4.3 "Kombinierte Lösungen" wird dieser<br />
Gedanke weiterverfolgt.
NAGRA NTB 80-01 - 57 -<br />
4.2.2.2 Bautechnische Aspekte<br />
Sämtliche Ausführungen in Kapitel 4.1.2.2 sind<br />
.auch hier gültig.<br />
4.2.2.3 Betriebliche Aspekte<br />
- Transport von einzelnen Fässern<br />
Die Fässer werden auf kleinen Stollenbahnen vorn<br />
Lift zur Umladestelle durch die Schleuse in die<br />
Endlagerzone gefahren. Pro Wagen kann ein Fass<br />
mit dem entsprechenden Abschirmbehälter transportiert<br />
werden (Fassgewicht 0,5 t, Abschirmbehälter<br />
ca. 5 bis 9 t). Nach dem Einschleusen<br />
wird der Abschirmbehälter wieder an die Erdoberfläche<br />
zurücktransportiert (d. h. beinahe gesamtes<br />
Gewicht wieder nach oben transportiert).<br />
- Transport von Betoncontainern<br />
Diese werden mit einern Pneufahrzeug sehr einfach<br />
transportiert.<br />
Für den Antrieb soll wegen der Immissionen kein<br />
Fahrzeug mit Verbrennungsmotor eingesetzt werden.<br />
Es wird auf eine geordnete Fasslagerung, Fass an<br />
Fass bzw. Betoncontainer an Betoncontainer, Wert<br />
gelegt. Eine ungeordnete Fasslagerung könnte den<br />
Einlagerungsvorgang beschleunigen, dadurch würde<br />
das notwendige Volumen der Endlagerzone jedoch um<br />
50 bis 100 % grösser.
NAGRA NTB 80-01 - 58 -<br />
4.2.3 F1aschenförmige Endlagerzone<br />
4.2.3.1 Auslegung der Endlagerzone<br />
Als Endlagerzone für mittelaktive Abfälle ist auch<br />
ein Schacht denkbar (siehe Fig. 17).<br />
Die flaschenförmige Schachtausbildung ist für die<br />
rationelle Fasseinlagerung besonders geeignet. Das<br />
Schleusensystem ist relativ klein, und es wird nur<br />
ein einfacher Kran mit einem automatischen Fassgreifer<br />
benötigt. Es ist allerdings nur eine ungeordnete<br />
Fasseinlagerung möglich.<br />
Wie bei der Schachtanlage für die schwachaktiven<br />
Abfälle wird ein Schachtdurchmesser von 15,0 mund<br />
eine Schachthöhe von 30,0 rn (ohne "Flaschenhals")<br />
gewählt. Zusätzlich wird ein einfaches Gewölbe mit<br />
einer Stärke von 0,5 mangenommen.<br />
Die gesamte Anlageh6he von ca. 42 m verlangt eine<br />
Wirtgesteinsformation mit einer Mächtigkeit von<br />
mindestens 80 m.
NAGRA NTB 80 - 01<br />
Transportstollen----...aIL...<br />
Transportbehälter---"' __ ----'<br />
Fig. 17<br />
Flaschenförmige Endlagerzone für MAA<br />
59<br />
Kontrollschacht<br />
o 2 4 6 8 10m
NAGRA NTB 80-01 - 61 -<br />
4.2.3.2 Bautechnische Aspekte<br />
Sobald eine geschalte Ortsbetonverkleidung als nötig<br />
erachtet wird, wie z. B. in quillendem Mergel<br />
oder in sämtlichen wasserführenden Formationen,<br />
wird der flaschenförmige Schacht grosse ausführungstechnische<br />
Schwierigkeiten bieten. Er ist<br />
folglich eher für eine Erstellung in trockenem Anhydrit<br />
geeignet.<br />
4.2.3.3 Betriebliche Aspekte<br />
Die Fässer werden auf kleinen Stollenbahnwagen vom<br />
Lift zur Umladestelle über dem Flaschenhals gefahren.<br />
Pro Wagen kann ein Fass mit Abschirmbehälter<br />
transportiert werden (Fassgewicht ca. 5 bis 9 t).<br />
Nach dem Andocken über dem Bodenschieber wird das<br />
Fass abgesenkt und ausgeklinkt. Nach dem Schliessen<br />
des Bodenschiebers erfolgt der Rücktransport<br />
des leeren Abschirmbehälters.<br />
Einlagerung und Stapelstrategie<br />
-------------------------------<br />
Die Einlagerung erfolgt in einer flaschenförmigen<br />
Schachtanlage nach einem besonders einfachen Prinzip.<br />
Als kostengünstig dürfte gas Wegfallen eines<br />
2. Arbeitsganges bei der Einlagerung ins Gewicht<br />
fallen. Mittels eines einfachen Hebekranes werden<br />
die Fässer in den Schacht hinuntergelassen. Die<br />
Oberfläche des "Fasshaufens" wird sich immer etwas<br />
kegelförmig einstellen. Durch einen Kontrollschacht<br />
mit Strahlenschutzfenster lässt sich der<br />
Einlagerungsvorgang visuell überwachen.
NAGRA NTB 80-01 - 65 -<br />
4.3.2.2 Bautechnische Aspekte<br />
Diese Kaverne unterscheidet sich bezüglich der<br />
Bautechnik nicht von der in Abschnitt 4.1.3 beschriebenen.<br />
Alle Ausführungen von Abschnitt<br />
4.1.3.2 sind auch hier gültig.<br />
4.3.2.3 Betriebliche Aspekte<br />
Um die Gesamtkosten der Anlage gering zu halten,<br />
steht auch hier eine kompakte, d. h. geordnete<br />
Einlagerung der Fässer im Vordergrund.<br />
Dies ist bei den SAA-Fässern ohne weiteres realisierbar<br />
(siehe Abschnitt 4.1.3).<br />
Für eine kompakte Lagerung von MAA-Einzelfässern<br />
müssten die notwendigen Einrichtungen (Schleusen,<br />
Transportsysteme, Stapelmaschinen usw.) zu Beginn<br />
der Einlagerung vorhanden sein. Aus diesem Grunde<br />
steht eine Einlagerung von MAA-Fässern abgepackt<br />
in Betoncontainern im Vordergrund.<br />
Damit werden auch keine speziellen Anforderungen<br />
an Lüftung und Strahlenschutz gestellt.<br />
4.3.3 Kombination Schacht/Kaverne<br />
4.3.3.1 Auslegung der Endlagerzonen<br />
Wie schon in Kapitel 4.1.4.1 erwähnt, kann der<br />
Kuppelraum über einem mit SAA gefüllten Schacht<br />
zur Lagerung von MAA in Containern ausgenützt werden.<br />
Für diesen Raum bestehen verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten.<br />
Es wird eine Variante mit<br />
einer Kombination von Schächten für den schwachaktiven<br />
Abfall und darüberliegenden, die Schächte<br />
verbindenden Kavernen für den mittelaktiven Abfall<br />
gezeigt (siehe Fig. 20).<br />
Die Transportvorgänge spielen sich zum Teil in der<br />
Kaverne ab, d. h., es sind nur noch wenige Transportstollen<br />
nötig.<br />
Da gleichzeitig SAA und MAA anfallen, aber der MAA<br />
erst eingelagert werden kann, wenn die einem Kavernenast<br />
angeschlossenen Schächte mit SAA aufgefüllt<br />
sind, braucht es für den Beginn der Einlagerung<br />
einen zusätzlichen Kavernenast zur Einlagerung<br />
des MAA (siehe Fig. 21).
Fig . 20<br />
20.00<br />
SAA-Lagerzone<br />
o 2<br />
o<br />
Ln<br />
cO<br />
Kontrollschacht<br />
o<br />
ci<br />
C")<br />
4 6 8 10m<br />
NAGRA NTB 80 - 01 67<br />
Fig.21<br />
KAVERNENAST<br />
FÜR MAA (CONTAINER)<br />
Schacht/Kaverne als Endlagerzone für<br />
SAA und MAA (kombinierte Lösung)<br />
Fig. 20: Schnitt durch Schacht/Kaverne<br />
Fig. 21: Konzept für die Endlagerzone<br />
der kombinierten Lösung (Schächte<br />
mit obenliegender Kaverne)
NAGRA NTB 80-01 - 69 -<br />
4.3.3.2 Bautechnische Aspekte<br />
In den Abschnitten 4.1.3.2 und 4.1.4.2 sind die<br />
bautechnischen Aspekte für Schacht, Kaverne usw.<br />
festgehalten. Die gemachten Bemerkungen sind vollumfänglich<br />
auch hier gültig.<br />
4.3.3.3 Betriebliche Aspekte<br />
Um die Gesamtkosten der Anlage möglichst gering zu<br />
halten, steht auch hier eine möglichst kompakte,<br />
d. h. geordnete Einlagerung der Fässer im Vordergrund.<br />
Eine kompakte Lagerung der MAA-Einzelfässer verlangt<br />
jedoch einen Bauteil mit Schleusen, abgeschirmten<br />
Kammern usw. Demzufolge müssen die Kavernen,<br />
nachdem die Schächte mit SAA-Fässern gefüllt<br />
sind, noch ausgebaut werden. Dieser Austiau<br />
würde aber unter Umständen den Einlagerungsbetiieb<br />
stören. Aus diesem Grunde steht eine Einlagerung<br />
von MAA-Fässern, abgepackt in Betoncontainern, im<br />
Vordergrund.<br />
Damit sind auch keine speziellen Anforderungen an<br />
Lüftung und Strahlenschutzvorkehrungen notwendig.<br />
4.4 ENDLAGERUNG VON SPEZIALABFAELLEN<br />
Zu den Spezialabfällen zählt in erster Linie der<br />
Anteil der Kerneinbauten aus Reaktoren, welcher<br />
stark aktiviert und kontaminiert ist und deshalb<br />
nicht zusammen mit den übrigen Stillegungsabfällen<br />
im Endlagertyp A beseitigt werden kann.<br />
Als Grund für eine Beseitigung im Endlagertyp B<br />
spielt neben der Anfangsaktivität dieser metallischen<br />
Abfälle vor allem die Präsenz von Nukliden<br />
mit längerer Halbwertszeit eine Rolle.<br />
Mengenmässig handelt es sich aus der Stillegung<br />
aller Anlagen total um ca. 500 m3 an Abfällen in<br />
konditionierter Form, die in Fässern oder allenfalls<br />
in Spezialgebinden, wie Betoncontainern oder<br />
Betonblöcken, angeliefert werden dürften (siehe<br />
Abschnitt 2.2.2.2). Uebersteigen die Abmessungen<br />
oder Gewichte dieser Spezialgebinde die in Kapitel<br />
5 aufgeführten Auslegungskriterien für die<br />
Schachtförderanlage, so hat der Vertikal transport<br />
dieser Abfälle zweckmässigerweise mit einer Spezialförderanlage<br />
durch den Bauschacht zu erfolgen.
NAGRA NTB 80-01 - 71 -<br />
Gestützt auf die Analyse, Diskussion und Bewertung<br />
von Gründen, die für und gegen eine Rückholbarkeit<br />
schwach- und mittelaktiver Abfälle sprechen, lassen<br />
sich zusammenfassend nachstehende Schlussfolgerungen<br />
ziehen:<br />
1. Auf eine Rückholbarkeit schwachaktiver Abfälle<br />
sollte generell verzichtet werden, da das Gefährdungspotential<br />
relativ gering ist.<br />
2. Die Endlagerstätte sollte aus sicherheitstechnischen<br />
Gründen spätestens am Ende der Einlagerungsperiode<br />
vollständig versiegelt werden.<br />
Danach sind nur noch administrative Kontrollen<br />
vorzusehen.<br />
Die Rückholbarkeit nach der Versiegelung ist<br />
minimal oder gar unmöglich, da die Eigenschaften<br />
der Verfüllmaterialien im Hinbick auf eine<br />
starke Barrierenwirkung und nicht auf erleichterte<br />
Rückholung der Abfälle ausgewählt werden<br />
sollten.<br />
3. Eine Einlagerungsstrategie mit vorläufigem Verzicht<br />
auf Verfüllung und Versiegelung zwecks<br />
einfacher und kurzfristiger Rückholbarkeit ist<br />
namentlich aus sicherheitstechnischen Gründen<br />
abwegig:<br />
Störfälle mit grösseren Auswirkungen, die<br />
eine Auslagerung rechtfertigen würden, sind<br />
äusserst unwahrscheinlich, da das Wirtgestein<br />
sowie alle Materialien vor der Betriebszeit<br />
in umfangreichen Forschungs- und Entwicklungsprogrammen<br />
untersucht werden.<br />
- Die natürlichen und künstlichen Barrieren<br />
sind so aufeinander abgestimmt, dass die<br />
Schutzziele der Bevölkerung auch für die<br />
schwersten hypothetischen Störfälle erfüllt<br />
bleiben.<br />
- Wirkungsvolle Eingriffe bei Störfällen sind<br />
ohnehin nur auf die Betriebsphase beschränkt.<br />
Diese beträgt weniger als 1/10 der Gesamtisolationszeit.<br />
- Die unverfüllten Endlagerzonen bedeuten langfristig<br />
eine zunehmende potentielle Gefährdung<br />
für das Betriebspersonal.
NAGRA NTB 80-01 - 72 -<br />
4. Die oberirdische Zwischenlagerung sollte für<br />
sämtliche Abfälle solange erfolgen, bis eine<br />
definitive geologische Endlagerung ohne Rückholbedingung<br />
möglich ist. Eine Endlagerung mit<br />
Rückholmöglichkeit käme einer unterirdischen<br />
Zwischenlagerung von Abfällen gleich und hätte<br />
neben höheren Kosten auch negative Auswirkungen<br />
auf die Sicherheit zur Folge.<br />
5. Sollte die Forderung nach Rückholbarkeit sowie<br />
der vorläufige Verzicht auf eine Verfüllung<br />
trotz obiger Argumente bestehen bleiben, so ist<br />
die Einlagerung von mittelaktiven Abfällen in<br />
vergossenen Betoncontainern vorzuziehen, da dadurch<br />
eine sehr starke künstliche Barriere und<br />
Abschirmung um die Abfälle geschaffen wird.<br />
6. Die Einlagerungsstrategie, welche die Möglichkeit<br />
von Eingriffs- und Ueberwachungsmassnahmen<br />
im Endlager vorsieht, könnte für die Anfangsphase<br />
der Betriebszeit in Erwägung gezogen werden.<br />
Eine höhere Sicherheit wird jedoch auch<br />
hier nicht erreicht. Zu berücksichtigen ist,<br />
dass die Zugänglichkeit zu den Oberflächen der<br />
Endlagerzonen und die erforderlichen Abschirmvorrichtungen<br />
zu einer schlechten Volumenausnützung<br />
führen.
NAGRA NTB 80-01 - 75 -<br />
5. SCHACHTANLAGE<br />
5.1 SCHACHTKONZEPTE<br />
Zur Erschliessung von unterirdischen Hohlräumen<br />
stehen folgende Elemente zur Verfügung:<br />
- Stollen mit maximalem Gefälle von ca. 15 %<br />
- Schräg schächte mit Neigungswinkel von 40° bis<br />
50°<br />
- Vertikalschächte<br />
Da als Randbedingung für diese Studie ein ebenes<br />
Gelände vorliegt, ist die Erschliessung mit einem<br />
Stollen nicht möglich. Bei Wasserkraftanlagen wurden<br />
häufig Schrägschächte ausgeführt, welche jedoch<br />
fast ausnahmslos von unten nach oben ausgebrochen<br />
wurden. Der Laufmeterpreis von Schrägschächten<br />
ist meist höher als der von Vertikalschächten<br />
mit gleichem Durchmesser. Im vorliegenden<br />
Fall ist aus Gründen des Bauprogrammes ein<br />
Schachtaufbruch von unten, auch beim zweiten<br />
Schacht, nicht möglich.<br />
Die weiteren Untersuchungen können daher auf Vertikalschächte<br />
beschränkt werden.<br />
Erfahrungen beim Bergbau (z. B. in <strong>Deutsch</strong>land)<br />
haben ergeben, dass für die Erschliessung einer<br />
unterirdischen Anlage aus Sicherheitsüberlegungen<br />
(Brandfall) und aus betrieblichen Gründen zwei<br />
Schächte wesentliche Vorteile bieten gegenüber Anlagen<br />
mit einem Schacht.<br />
Das Konzept mit zwei Zugangsschächten steht bei<br />
den weiteren Betrachtungen im Vordergrund, wobei<br />
ein erster Schacht nach dem Bau als Betriebsschacht<br />
ausgerüstet wird. Der zweite Schacht steht<br />
als Bauschacht auch nach dem Abteufen für die weiteren<br />
Ausbruch- und Erweiterungsarbeiten zur Verfügung.<br />
5.2 BAUMETHODEN<br />
Aus den Bereichen Bergbau, Wasserkraftanlagen und<br />
Strassentunnels steht eine reiche Erfahrung über<br />
den Bau von Schächten für die vorgesehene Tiefe<br />
von 400 m zur Verfügung.
NAGRA NTB 80-01 - 77 -<br />
5.3.2<br />
5.4<br />
5.4.1<br />
Für den Betriebsschacht ist eine Auskleidung mit<br />
Aussenring und Innenring vorgesehen. Am Innenring<br />
aus Ortsbeton ist eine gute Befestigung der Einbauten<br />
möglich.<br />
Beim Bauschacht sind ein- oder zweischalige Auskleidungssysteme<br />
möglich.<br />
Wasserhaltung<br />
Wasserzuflüsse aus dem Gebirge setzen die Abteufleistungen<br />
bei Schächten erheblich herunter. Bereits<br />
bei wenigen l/s Wasserzufluss ist eine starke<br />
Leistungseinbusse zu verzeichnen. In wasserführenden<br />
Schichten grösserer Mächtigkeit muss daher<br />
der Wasserandrang durch vorheriges Injizieren oder<br />
mit der Gefriermethode möglichst stark reduziert<br />
werden. Es sind sich überlappende Vorbohrungen zur<br />
Abklärung des Wasseranfalls durchzuführen, um<br />
rechtzeitig die notwendigen Massnahmen treffen zu<br />
können.<br />
Bei der Dimensionierung von Auskleidungen ist der<br />
äussere Wasserdruck oft ein massgebender Lastfall.<br />
Betonverkleidungen von 40 cm Stärke ertragen maximale<br />
Aussendrücke von ca. 100 m Wassersäule bei<br />
dem betrachteten Schachtdurchmesser.<br />
SCHACHTEINBAUTEN<br />
Betriebsschacht<br />
Nach dem Abteufen wird der Betriebsschacht umgerüstet<br />
und für den Einlagerungsbetrieb vorbereitet.<br />
Die Förderanlage vom Bau wird entfernt und<br />
durch Lifte ersetzt. Der Schachtquerschnitt mit<br />
dem Betoninnenring wird durch Zwischenwände in 4<br />
Sektoren unterteilt und erlaubt den Einbau, in den<br />
beiden grösseren Sektoren, von zwei unabhängig<br />
voneinander arbeitenden Betriebsliften mit einer<br />
Tragkraft von je 11 t und einer Nutzfläche von je<br />
1,7 m x 2,9 m. In den verbleibenden Sektoren sind<br />
Zuluft- und Kabelkanäle sowie ein pesonenaufzug<br />
mit einer Tragkraft von 500 kg untergebracht.<br />
Als Förderanlage für den Betriebsschacht stehen<br />
grundsätzlich ein schienengeführter und ein seilgeführter<br />
Lift zur Diskussion.<br />
Ein Vergleich beider Möglichkeiten spricht eher<br />
für eine schienengeführte Lösung:
NAGRA NTB 80-01 - 78 -<br />
5.4.2<br />
- In der Schweiz sprechen die Vorschriften für<br />
Seilbahnen/Aufzüge zugunsten der schienengeführten<br />
Lösung.<br />
- Für die beschriebene Anlage herrscht eher standfestes<br />
Material vor, was zugunsten der Schiene<br />
spricht. In der Schweiz ist eine Vertikalseilbahn<br />
(180 m Länge), allerdings erfolgreich, in<br />
Betrieb.<br />
- Betreffend Bremsung und Notbremsung gibt es<br />
sicherheitstechnisch leichte Vorteile zugunsten<br />
der Schienenlösung.<br />
- Betreffend Führungseigenschaften überwiegen die<br />
Nachteile der Seil schwingungen bzw. Seilverdrehung<br />
bei den seilgeführten Anlagen gegenüber den<br />
Verschleisserscheinungen der Schiene.<br />
- Betreffend Kosten ist die seilgeführte Lösung im<br />
Vorteil, jedoch nicht in dem Masse, dass ein<br />
wesentlicher Unterschied besteht und damit entscheidend<br />
sein sollte.<br />
Bauschacht<br />
Für das Abteufen des Bauschachtes wird eine normale<br />
Schachtförderanlage vorgesehen. Nach dem Bau<br />
und der Auskleidung des Bauschachtes wird die Förderanlage<br />
für den Ausbruch der Endlagerbereiche<br />
angepasst oder umgebaut. Im Schacht sind dazu folgende<br />
Fördersysteme möglich:<br />
- Gestellförderung<br />
Die Gestellförderung wird bei unterschiedlichen<br />
Förderaufgaben verwendet. Das Gestell bzw. der<br />
Förderkorb dient zur Aufnahme der Förderwagen,<br />
wobei mehrstöckige Gestelle je nach verlangter<br />
Kapazität möglich sind.<br />
Zusätzliche Material- und Personentransporte erfordern<br />
kein Umrüsten der Gestelle.<br />
- Gefässförderung (Skipanlage)<br />
Die Gefässförderung (Skipanlage) wird bei überwiegendem<br />
Transport des Fördergutes verwendet.<br />
Das Fördergefäss ist ein Kübel mit Bodenentleerung<br />
oder Kippkübel, wobei das in einem Gehängerahmen<br />
drehbar aufgehängte Kippgefäss durch Einfahren<br />
seiner Steuerrolle durch vermittlung<br />
einer fest im Gerüst sitzenden Uebertreibrolle<br />
in Entleerstellung gebracht wird.
NAGRA NTB 80-01 - 80 -<br />
5.7.3<br />
Durch sorgfältige hydrogeologische und geotechnische<br />
Untersuchungen, geeignete Standortwahl und<br />
angepasste Verkleidungssysteme kann die Wahrscheinlichkeit<br />
solcher Wassereinbrüche sehr klein<br />
gehalten werden.<br />
Betriebssicherheit der Förderanlagen<br />
Bei Förderanlagen und Liften kann eine ausserordentlich<br />
hohe Betriebssicherheit erreicht werden.<br />
Gewisse Einschränkungen sicherheitstechnischer Art<br />
ergeben sich für den Fall von Spezialtransporten<br />
bei sperrigen und schweren Abfalleinheiten.<br />
5.8 BAUPROGRAMM<br />
(siehe Abschnitt 9.6)
NAGRA NTB 80-01 - 81 -<br />
6.<br />
6.1<br />
6.1.1<br />
6.1.2<br />
6.1.3<br />
GEBAEUDE UND RAEUMLICHKEITEN<br />
BETRIEBSGEBAEUDE<br />
Gliederung des Gebäudes<br />
Die Betriebsbedürfnisse sowie das Bestreben, die<br />
bei einem Störfall mögliche Ausbreitung von Aktivität<br />
zu verhindern, führen dazu, das Betriebsgebäude<br />
sowohl bau- als auch installationstechnisch<br />
in Zonen oder Moduleinheiten zu unterteilen.<br />
Verteilt zwischen Erd- und Obergeschoss befinden<br />
sich an inaktiven Räumen: Personaleingang, Pförtnerloge<br />
mit Uebersicht über Personen-, Materialund<br />
Abfalleingänge, zwei Aufenthaltsräume, notwendige<br />
Büroräume für Betriebsleitung und Administration,<br />
mehrteilige Hygieneverbindung zum aktiven<br />
Betriebsbereich, Kommandoraum sowie Räume für<br />
Liftantriebe, Zu- und Abluftanlagen, Trafo-, Notstrom-<br />
und Schachtanlagen.<br />
Der ankommende Abfall wird vom gedeckten Abladeplatz<br />
über den abgeschirmten Kontroll- und Steuerraum<br />
durch einen Hocheingang in das Pufferlager<br />
eingeschleust.<br />
Den weitaus grössten Teil der überbauten Fläche<br />
nehmen diese zweistöckig ausgebildeten Pufferräurnlichkeiten,<br />
d. h. der eigentlich aktive Betriebsteil,<br />
ein.<br />
Der sich zwischen MAA-Pufferlager und Transportgang<br />
zum Schachteingang befindliche Schleusen- und<br />
Umladeraum bildet die einzige als rot zu bezeichnende<br />
Aktivzone (Fig. 1).<br />
Gebäudekonstruktion<br />
Um den strahlenschutz- und lüftungstechnischen<br />
Forderungen zu genügen, bietet sich eine Gebäudekonstruktion<br />
in Massivbauweise an.<br />
Gebäudekoniept bei einer unterflur- bzw. erdüberdeckten<br />
Anordnung (Variante)<br />
Zwangsläufig liegen bei einer unterirdischen Anordnung<br />
engere Platzverhältnisse vor.<br />
HauptsächliChe Unterschiede und Aenderungen zum<br />
oberirdischen Konzept bestehen in den getrennt geführten<br />
Personal- und Materialzugangsstollen, im<br />
elektromechanischen Teil, der in Trafo-, Notstromund<br />
Schaltanlageraum, Lüftungsanlage, Werkstatt und
NAGRA NTB 80-01 - 82 -<br />
6.1.4<br />
6.2<br />
6.2.1<br />
Materiallager aufgeteilt ist, sowie im Hygieneteil,<br />
der ausschliesslich im Obergeschoss angeordnet<br />
ist.<br />
Die Haupthandhabungsschritte verlaufen sowohl für<br />
MAA als auch für SAA parallel zur Kavernenachse<br />
und sind so gestaffelt angeordnet, dass ein reibungsloser<br />
und flüssiger Einlagerungsvorgang gewährleistet<br />
ist.<br />
Aenderungen bei einer Betoncontainer-Variante<br />
Die Auslegung des Betriebsgebäudes ist so geplant<br />
worden, dass einfache Anschliessmöglichkeiten für<br />
eine Verfüllmaterialaufbereitung bzw. eine kleinere,<br />
rationelle Betoncontainerfabrikation vorhanden<br />
sind, falls die Container nicht von einem<br />
externen Fabrikationsbetrieb angeliefert werden.<br />
Nach ihrer Trocknung im Durchlaufofen werden die<br />
für drei MAA-Fässer vorgesehenen Betoncontainer<br />
bis zum Erreichen der für eine sichere Handhabung<br />
notwendigen Festigkeit (Aushärtung) gelagert. Mit<br />
der gleichen Rollbahn, die zum Schachteingang<br />
führt, werden die Betoncontainervon ihrem Lager<br />
übernommen, unter den Umladeraum transportiert und<br />
dort mittels Hebevorrichtungen an die Zwischendecke<br />
angedockt. In dieser Stellung werden die<br />
Betoncontainer mit dem Kran des Umladeraumes beladen<br />
und so verfüllt, dass sie "einlagerungsfertig"<br />
weitertransportiert werden können.<br />
Die nach dem Prinzip einer Taktstrasse vorgesehene<br />
Herstellung der Betoncontainer geschieht in einem<br />
einfachen Nebengebäude mit Laufkrananlage, angeschlossener<br />
kleiner Betonmischanlage sowie Zementund<br />
Kies-Sand-Silos. Daneben befinden sich Armierungsstahllager,<br />
Stahlbiegerei und Lagerplatz.<br />
RAEUMLICHKEITEN UND EINRICHTUNGEN AM SCHACHTFUSS<br />
Gliederung der Anlage<br />
Das gleiche Prinzip der Auf teilung in Zonen oder<br />
Moduleinheiten hat auch hier Gültigkeit, und zwar<br />
mit ähnlicher Begründung, wie bereits unter Abschnitt<br />
6.1.1 erwähnt. Somit lässt sich die gesamte<br />
unterirdische Anlage in drei Hauptteile<br />
gliedern, die Schächte, die zwischen den Schächten<br />
notwendigen Verbindungsstollen oder -tunnel<br />
(Transportstollen) und die eigentlichen Endlagerzonen.
NAGRA NTB 80-01 - 83 -<br />
6.2.2<br />
6.2.3<br />
Das Bedürfnis nach möglichst einfachen Transportwegen<br />
und kurzen Umsetzzeiten der Einlagervorrichtungen<br />
(z. B. Stapelmaschinen) von einer Lagerzone<br />
in die anderen sowie geologische, strahlenschutztechnische<br />
und rein betriebliche Sicherheitsaspekte<br />
führen dazu, je nach gewählter Einlagerungsart,<br />
die SAA und MAA (mit oder ohne verlorene Abschirmung)<br />
in Endlagerzonen zu lagern, welche abstandmässig<br />
sowohl in der Breite als auch in der Höhe<br />
genügend weit voneinander getrennt sind.<br />
Sofern die MAA nicht mit zusätzlicher, verlorener<br />
Abschirmung gehandhabt und gelagert werden, bilden<br />
ihre Lagerräume mit den entsprechenden Schleusen<br />
die einzigen roten Zonen. Sämtliche anderen Räumlichkeiten<br />
am Fuss der Schachtanlage, wie Lagerzonen<br />
für SAA, zusätzlich abgeschirmte MAA und<br />
Sonderabfälle, Transportstollen oder -tunnel, Pufferzonen<br />
sowie die von der Infrastruktur her notwendigen<br />
Hilfs- und Nebenräume (Werkstatt, Magazin,<br />
Hilfslüftung, Zwischenstation, Kontrollgänge,<br />
Fluchtwege usw.) sind als gelbe Pufferzonen zu betrachten<br />
(Fig. 1).<br />
Für immer wiederkehrende Transportbewegungen sind<br />
auch modernere, etwas mehr Platz beanspruchende<br />
Transportmittel unter Umständen in Betracht zu<br />
ziehen. Hier wird hauptsächlich an durch Linienleiter<br />
ferngesteuerte Luftkissen-, Schienen- oder<br />
Pneufahrzeuge gedacht, welche nach dem Prinzip der<br />
Linienzugbeeinflussung (LZB) /11/ funktionieren<br />
würden.<br />
Konstruktionen am Fuss der Schachtanlage<br />
Aus Strahlenschutzgründen drängt sich auch hier<br />
eine Massivbauweise in Eisenbeton auf. Für Einzelheiten<br />
betreffend konstruktive Gestaltung der vorgeschlagenen<br />
Endlagerzonen wird auf Kapitel 4 verwiesen.<br />
Systemtechnische Installationen<br />
Diese ergeben sich aus den in Abschnitt 3.2.5 aufgestellten<br />
Kriterien und umfassen hauptsächlich<br />
folgende Installationen:<br />
- Energieversorgung mit entsprechenden Lade- oder<br />
Zwischenstationen, je nach gewählten Einlagerungsvorrichtungen<br />
(auch Druckluft)<br />
- allgemeine und Notbeleuchtung
NAGRA NTB 80-01 - 84 -<br />
- Kommunikations- und Alarmsysteme<br />
- Feuerliberwachungs- und -bekämpfungseinrichtungen<br />
- Strahlenschutzliberwachungsanlagen<br />
- evtl. Abwassersammelanlage
NAGRA NTB 80-01 - 85 -<br />
7. ISOLATION, VERFUELLUNG, VERSIEGELUNG<br />
7.1 ALLGEMEINES<br />
Dieses Kapitel enthält Hinweise über<br />
die Isolierung gegen Wasserzutritt in die Endlagerstätte<br />
- das Verfüllen der Hohlräume um die eingelagerten<br />
Abfallfässer<br />
- die Versiegelung der verschiedenen "Räume" der<br />
Endlagerstätte nach der Einlagerung der Abfälle<br />
und Verfüllung der Hohlräume<br />
Die Angaben sind von allgemeiner Gültigkeit,<br />
d. h., sie sind nicht an eine bestimmte Variante<br />
einer Endlagerstätte gebunden. Je nach gestellten<br />
Forderungen und vorhandenen Gegebenheiten können<br />
Isolierung, Verfüllung und Versiegelung einschneidende<br />
Wirkungen auf den Bau und Betrieb der Gesamtanlage<br />
haben.<br />
7.2 ISOLATION DER ENDLAGERSTAETTE<br />
7.3<br />
7.3.1<br />
Im Untertagebau stehen folgende Isolationssysteme<br />
im Vordergrund<br />
- Aufspritzen eines SChutzgunits auf den Spritzbeton<br />
der Felssicherung, Verlegen eines Kunstfaservlieses<br />
(ca. 5 mm stark) als Schutz der ca.<br />
2 mm dicken PVC-Folie und Einbringen des Ortsbetons<br />
- anstelle des Vlieses und der PVC-Folie wird<br />
Bitumenkautschuk auf den Gunit gespritzt, eine<br />
Hypalonfolie verlegt und diese nochmals mit<br />
Bitumenkautschuk geschützt<br />
VERFUELLUNG DER ENDLAGERSTAETTE<br />
Zweck der Verfüllung<br />
Unter dem Ausdruck "Verfüllung der Endlagerstätte"<br />
wird das Ausfüllen aller um die Fässer übriggebliebenen<br />
Hohlräume in den Endlagerzonen verstanden.<br />
Das Ausfüllen der Hohlräume dient dem Schutz der<br />
Gebinde, indem die Stabilität des Hohlraumes verbessert<br />
wird.
NAGRA NTB 80-01 - 88 -<br />
Ein gutes Verfüllmaterial wird somit nicht nur<br />
einige Eigenschaften maximal erfüllen, es muss<br />
vielmehr alle relevanten Eigenschaften auch unter<br />
Beachtung der Erschwernisse beim Transport und<br />
Einbringen gesamthaft möglichst gut zur Geltung<br />
bringen.<br />
Die Kosten für das Verfüllmaterial und den Verfüllvorgang<br />
sollen in einem vertretbaren Verhältnis<br />
zum Nutzen stehen.<br />
7.3.3 Verfülltechniken<br />
7.3.3.1 Hydraulische Verfüllung<br />
Bei der hydraulischen Verfüllung wird das Material<br />
gepumpt.<br />
Das Verfüllgut besteht hauptsächlich aus Sand, Zement<br />
und Wasser.<br />
Der Einfüllvorgang wird technisch beherrscht, er<br />
ist kostengünstig. Den folgenden Punkten ist besondere<br />
Aufmerksamkeit zu schenken:<br />
- Schwinden<br />
- Durchlässigkeit<br />
- Einbringen von viel freiem Wasser<br />
- Festigkeit<br />
- Ausfüllen von horizontalen Hohlräumen<br />
Als Spezial fall einer hydraulischen Verfüllung<br />
kann ein Pumpbeton betrachtet werden. Die obengenannten<br />
Aspekte sind für ihn weitgehend nicht zutreffend.<br />
Dafür stellt er höhere Anforderungen an<br />
die Verarbeitung als ein Sand-Zement-Wasser-Gemisch<br />
(Mörtel).<br />
7.3.3.2 Pneumatische Verfüllung<br />
Das Material wird in einern Schlauch durch Luftdruck<br />
an die Verfüllstelle gebracht.<br />
Als Vorteil ist zu werten, dass bei der pneumatischen<br />
Verfüllung vor allem Trockengemische gefördert<br />
werden (Ausnahme: Spritzbeton) und dadurch<br />
kein oder nur wenig Wasser eingebracht wird. Durch<br />
Zugabe von Bentonit kann die Wasserdurchlässigkeit<br />
des Verfüllmaterials verringert werden.
NAGRA NTB 80-01 - 89 -<br />
Hauptsächliche Nachteile sind der entstehende Lärm<br />
und Staub; das Füllen von engen horizontalen Hohlräumen,<br />
z. B. zwischen den Fässern, wird nur mit<br />
hohem Aufwand möglich sein. Als Folge werden die<br />
Kosten höher als bei einer hydraulischen Verfüllung<br />
liegen.<br />
7.3.3.3 Mechanische Verfüllung<br />
Bei der mechanischen Verfüllung wird das Material<br />
z. B. mit Kran, Fliessband usw. an den Verfüllort<br />
transportiert. Sämtliche in Frage kommenden Verfüllmaterialien<br />
und Gemischarten können mechanisch<br />
eingebracht werden.<br />
Die Kosten liegen im allgemeinen höher als bei den<br />
beiden vorgenannten Verfahren.<br />
Ist ein Verdichten des eingebrachten Verfüllmaterials<br />
unerlässlich, so ist den Platzverhältnissen<br />
innerhalb der Lagerstätte sowie den Strahlenschutzmassnahmen<br />
die nötige Beachtung zu schenken.<br />
7.3.4 Verfüllmaterialien<br />
7.3.4.1 Sand-Bentonit-Gemisch<br />
Schwedische Studien /12/ lassen ein Gemisch von<br />
Sand und Bentonit als geeignet erscheirien, welches<br />
je nach Lage der Verfüllstelle im Endlager mechanisch<br />
oder pneumatisch eingebracht wird.<br />
Ausgewählt wurde ein Bentonit amerikanischer Herkunft.<br />
Dieser Natrium-Bentonit zeichnet sich durch<br />
gute Quellfähigkeit, grosses Wasserbindevermögen<br />
und plastische Verformbarkeit aus.<br />
Je nach Herkunft und Qualität schwanken die Eigenschaften<br />
von Bentonit.<br />
Die schwedischen Studien sehen ein Gemisch von<br />
80 - 90 % Quarzsand und von 10 - 20 % Na-Bentonit<br />
vor. In diesem Gemisch übernimmt der Sand die<br />
stützende Funktion, während der Bentonit die Porenfüllung<br />
ausübt.<br />
Der Bentonit ist recht teuer im Ankauf, und das<br />
Einbringen des trockenen Sand-Bentonit-Gemisches<br />
istarbeitsaufwendig. Bei einer pneumatischen Einbringung<br />
sind die Staub- und Lärmimmissionen zu<br />
beachten.
NAGRA NTB 80-01 - 92 -<br />
7.4.2<br />
7.4.3<br />
7.4.4<br />
Ob, in welchem Umfang und mit welchem Aufwand Versiegelungsarbeiten<br />
notwendig sind, lässt sich nur<br />
an einem bestimmten Konzept aufzeigen. Diese sind<br />
ebenfalls abhängig von der Wirtgesteinsformation,<br />
der Auskleidung und der Isolation der Endlagerstätte<br />
sowie von der Art der Verfüllung.<br />
Zweck der Versiegelung<br />
Durch die Versiegelung soll die Möglichkeit einer<br />
Wassereindringung in die Endlagerstätte nach deren<br />
Stillegung weiter reduziert werden. Da auch die<br />
Verfüllung der Lagerstätte unter anderem diesem<br />
Zweck dient, ist es in vielen Fällen sinnvoll,<br />
Versiegelung und Verfüllung gemeinsam zu betrachten.<br />
Die perfekte Verfüllung eines Endlagerbereichs mit<br />
Beton kann gleichzeitig auch den Zweck der lokalen<br />
versiegelung erfüllen.<br />
Die Art der Versiegelung ist unter anderem abhängig<br />
vom gewählten Isolationskonzept und vom Zustand<br />
der Isolation im Augenblick der Versiegelunge<br />
Anforderungen an ein gutes Versiegelungsmaterial<br />
Analog zu den Anforderungen ans Verfüllmaterial<br />
soll das Versiegelungsmaterial folgende Eigenschaften<br />
haben:<br />
- geringe Durchlässigkeit<br />
- gute Festigkeit<br />
- Dauerhaftigkeit<br />
- gutes chemisches Verhalten<br />
Als Material für die Versiegelung steht ein guter<br />
Konstruktionsbeton im Vordergrund.<br />
Beispiel für die Versiegelung einer nicht ausgekleideten<br />
Endlagerzone<br />
.An der Vesiegelungsstelle kann ein "Pfropfen" aus<br />
Beton eingesetzt werden. Einer Dichtung des Wirtgesteins<br />
in unmittelbarer Umgebung der Versiegelungsstelle<br />
durch Injektionen ist ebenfalls Beachtung<br />
zu schenken. Damit wird verhindert, dass unerwartet<br />
ins Stollensystem eingedrungenes Wasser<br />
den versiegelungspfr6pfen von aussen nach innen<br />
umfliessen kann.
NAGRA NTB 80-01 - 93 -<br />
7.4.5<br />
zu versiegelnde<br />
Lagerzone<br />
Versiegelungspfropfen<br />
aus Beton<br />
Zusätzliche Dichtung<br />
des Wirtgesteins<br />
Zugangsstollen<br />
Fig. 23: versiegelung einer nicht ausgekleideten<br />
Lagerzone<br />
Anmerkung:<br />
Analog kann eine Lagerstätte versiegelt werden,<br />
welche mit einer leichten Auskleidung (mit Wasserdrainage)<br />
erstellt wurde.<br />
Beispiel für die Versiegelung einer isolierten<br />
Endlagerzone<br />
Wurde die Lagerstätte vOllständig ausgekleidet, so<br />
kann zur Versiegelung ein Pfropfen (analog einem<br />
Behälterdeckel) einbetoniert werden. Es sind Massnahmen<br />
vorzusehen, damit durch Schwinden des<br />
Pfropfens kein Spalt zwischen dem Pfropfen und der<br />
Auskleidung entstehen kann.<br />
Auskleidung aus Beton<br />
(z.B. Doppelgewölbe mit Isolation)<br />
zu versiegelnde<br />
Lagerzone<br />
Versiegelungspfropfen<br />
aus Beton<br />
Zugangsstollen<br />
Fig. 24: Versiegelung einer ausgekleideten Lagerzone
NAGRA NTB 80-01 - 95 -<br />
8. STOERFALLBETRACHTUNGEN<br />
Die Störfallbetrachtungen für das Betriebsgebäude<br />
unterscheiden sich konzeptionell nicht von den<br />
Störfallbetrachtungen für andere erprobte kerntechnische<br />
Anlagen.<br />
Die nachfolgenden Darstellungen beschränken sich<br />
deshalb auf Störfälle während der Betriebsphase<br />
für den unterirdischen Bereich der Endlagerstätte.<br />
Dabei wird angenommen, dass sämtliche Abfälle erst<br />
nach routinemässiger Ueberprüfung und damit in<br />
einwandfrei verfestigtem Zustand zur Endlagerung<br />
kommen.<br />
Störfälle mit potentiellen nuklearen Auswirkungen<br />
lassen sich wie folgt gruppieren:<br />
- Wassereinbruch, Wassereintritt aus Klüften,<br />
Schichtflächen oder durch poren (Oberflächenwasser,<br />
Tiefenwasser)<br />
- Niederbrüche, Einsturz von Teilen des Lagers<br />
- Brände und Explosionen aus Gesteinsgasen<br />
- Umkippen oder Absturz von Fässern<br />
- chemische Reaktionen im Abfall (z. B. Gasbildung)<br />
- Wärmestau<br />
Wassereinbruch, Wassereintritt aus Klüften,<br />
Schichtflächen oder durch Poren<br />
Wassereinbrüche oder Wassereintritte zählen zu den<br />
wichtigsten, in Betracht zu ziehenden Störfällen,<br />
da eine relativ rasche Aktivitätsfreisetzung im<br />
Lager erfolgen könnte.<br />
Das Eindringen von Wasser in grösseren Mengen ist<br />
namentlich auf unerwartetes Fehlverhalten des<br />
Wirtgesteins und der künstlichen Isolation zurückzuführen<br />
(unerwartete Deformationen im Gebirge und<br />
Auskleidung, Risse, Brüche, Niederbrüche usw.).<br />
Bei der vorgesehenen Anordnung des Endlagers auf<br />
2 Etagen (siehe Kap. 9) würde das Wasser zuerst<br />
ins untere Niveau fliessen und zu den Endlagerzonen<br />
der SAA vordringen. Der direkte Kontakt mit<br />
diesen Abfällen wird jedoch wegen der Schutzwirkung<br />
der künstlichen Barrieren (Abfallgebinde,<br />
Zwischenfüllmaterial) für längere Zeit wirksam<br />
verhindert.
NAGRA NTB 80-01 - 96 -<br />
Falls aktive Gegenrnassnahmen, wie z. B. das Abpumpen<br />
und Reinigen des Wassers, nicht genügend wirksam<br />
sind, könnte auch die Teilanlage für MAA vom<br />
Störfall betroffen werden. Da die Endlagerzonen<br />
durch Schleusensysteme von den übrigen Anlageteilen<br />
getrennt sind, wird der Wasserzutritt zu den<br />
MAA zumindest kurzfristig verhindert. Durch Abpumpen<br />
und lokales Abdichten ist das ständige Nachfliessen<br />
von Wasser zu unterbinden.<br />
Sind die MAA-Fässer in Betoncontainer eingegossen,<br />
so besteht auch langfristig eine sehr starke<br />
Schutzwirkung gegen Wasserkontakt, dies auch dann,<br />
wenn überhaupt nicht oder nur mit minimalen Mitteln<br />
verfüllt wird.<br />
Niederbrüche, Einsturz von Teilen des Lagers<br />
--------------------------------------------<br />
Durch herabstürzende Gesteinsmassen könnten Abfälle<br />
beim unterirdischen Transport oder in der Endlagerzone<br />
beschädigt werden.<br />
Da keine radioaktiven Flüssigkeiten in den Abfallfässern<br />
vorhanden sind, bleibt die Kontamination<br />
auf einen lokalen Bereich beschränkt, und die Gefahr<br />
einer Ausbreitung wird dadurch erheblich reduziert.<br />
Durch Einsammeln und Verpacken der Bruchstücke sowie<br />
durch lokale Dekontaminationsmassnahmen kann<br />
der Schaden ohne grossen Aufwand behoben werden.<br />
Bei der Einlagerung von MAA in vergossenen Betoncontainern<br />
treten bei diesem Störfall keine nuklearen<br />
Folgen auf.<br />
Brände und Explosionen aus Erdgasen<br />
-----------------------------------<br />
Br&nde könnten durch Ueberhitzung von bitumenfixierten<br />
Abfällen oder durch unsachgemässe Handhabung<br />
von brennbaren Materialien entstehen, welche<br />
als Treibstoffe verwendet werden.<br />
Die Selbstentzündung von Bitumen kann ausgeschlossen<br />
werden, da die erforderlichen Temperaturen von<br />
400 oe selbst bei einem extremen Wärmestau nicht<br />
auftreten.<br />
Bei zusätzlich abgeschirmten MAA (interner Transportbehälter,<br />
Typ-B-Behälter oder vergossene Betoncontainer)<br />
könnte ein Fremdbrand die Abschirmung<br />
zwar beschädigen, doch würde dabei keine Freisetzung<br />
radioaktiver Stoffe erfolgen.
NAGRA NTB 80-01 - 98 -<br />
Um ein Erreichen der Zündgrenze zu verhindern, ist<br />
die spezifische Aktivität bei zementfixierten MAA<br />
aufgrund detaillierter Untersuchungen entsprechend<br />
zu begrenzen. Als Präventivmassnahmen sind die<br />
sukzessive Verfüllung oder ständige Belüftung der<br />
Endlagerzonen vorzusehen.<br />
Für schwachaktive Abfälle dürften aufgrund der begrenzten<br />
spezifischen Aktivitäten keine kritischen<br />
Gasgemische entstehen.<br />
Wärmestau<br />
Die relativ geringe Wärmeproduktion mittelaktiver<br />
Abfälle könnte unter ungünstigen Randbedingungen,<br />
wie kugelförmige Geometrie der Endlagerzone und<br />
schlechte Wärmeleitfähigkeit der Materialien oder<br />
des Wirtgesteins, zu einem Wärmestau führen, wobei<br />
die erhöhten Temperaturen das Langzeitverhalten<br />
der Abfälle sowie der künstlichen und natürlichen<br />
Barrieren beeinträchtigen könnten.<br />
Ungünstige Auswirkungen hätte dies vor allem bei<br />
Bitumen, indem ab ca. 60 oe Erweichungen und Sedirnentationserscheinungen<br />
auftreten können.<br />
Für eine Kaverne mit einem Durchmesser von 20 m<br />
lässt sich der maximale Temperaturanstieg aufgrund<br />
konservativer Annahmen auf ca. 25 oe abschätzen.<br />
Bei Berücksichtigung der vorgegebenen geothermischen<br />
Tiefenstufe liegt in einer Tiefe von 400 m<br />
die Maximaltemperatur bei 50 oe.<br />
In Wirklichkeit wird sich jedoch eine bedeutend<br />
niedrigere Maximaltemperatur einstellen, da die<br />
getroffenen Annahmen sehr konservativ sind.<br />
Bei Endlagerzonen für SAA sind keine signifikanten<br />
Temperaturerhöhungen durch Wärmestau zu erwarten.
NAGRA NTB 80-01 - 99 -<br />
9. KONZEPTBESCHREIBUNG EINER GESAMTANLAGE<br />
(AUSBAUETAPPEN I UND 11)<br />
9.1 EINLEITUNG<br />
In den vorhergehenden Kapiteln wurden Betrachtungen<br />
an einzelnen Teilen der Anlage angestellt. Im<br />
folgenden wird nun eine aus den notwendigen Betriebsgebäuden,<br />
einem Betriebs- und Bauschacht sowie<br />
je einer Endlagerzone für schwach- und mittelaktive<br />
Abfälle bestehende Gesamtanlage beschrieben<br />
(siehe Fig. 26).<br />
Eine Analyse der Ausführungen in den vorhergehenden<br />
Kapiteln lässt es sinnvoll erscheinen, eine<br />
kompakte Anlage anzunehmen.<br />
Nachfolgend werden die Gründe zur Wahl dieses Konzeptes<br />
zusammengestellt:<br />
- Weder die erforderliche horizontale noch die<br />
vertikale Ausdehnung der Endlagerstätte stellen<br />
Anforderungen, welche nicht durch verschiedene<br />
Wirtgesteinsformationen erfüllt werden können.<br />
- Die kompakte Anlage ist kostengünstig (kleinerer<br />
Ausbruch = kleinere Baukosten und kleinere Verfüllungskosten).<br />
Kürzere Realisierungszeit im Vergleich zu einer<br />
voluminöseren Anlage.<br />
- Gewährleistung der Strahlenschutz- und Sicherheitsanforderungen<br />
(Wasserisolation, Verfüllung,<br />
Versiegelung) •<br />
- Die vorgesehene 1. Etappe der Anlage lässt sich<br />
sauber und einfach durch Anschluss einer 2.<br />
Etappe erweitern.<br />
Figuren 26 und 27 zeigen den Aufbau der präsentierten<br />
Kompaktanlage.
NAGRA NTB 80 - 01 100<br />
Konzept einer möglichen Gesamtanlage<br />
Fig.26<br />
Betriebsgebäude für Endlagerung Betriebsgebäude für Bauaktivitäten
NAGRA NTB 80 - 01 101<br />
Fig.27:<br />
Schematischer Aufbau einer möglichen Gesamtanlage<br />
Es bedeuten:<br />
A 1 Betriebsgebäude (Einlagerung der Abfälle)<br />
A 2 Betriebsschacht<br />
A 3 Endlagerbereich der 1. Bauetappe<br />
B 1 Betriebsgebäude (Bauaktivitäten, Verfüllung)<br />
B 2 Bauschacht<br />
B 3 Endlagerbereich<br />
C 3 Endlagerbereich der 2. Bauetappe<br />
Die Endlagerbereiche A 3 und C 3 setzen sich zusammen aus den<br />
Endlagerzonen und den Transportstollen, Werkstätten, Lagern usw.
NAGRA NTB 80-01 - 103 -<br />
- Fassankunft, Ablad, Registrierung, Kontrollen,<br />
evtl. Dekontaminierung und Transport der Fässer<br />
ins pufferlager<br />
- Weiterbehandlung der Fässer (nur MAA) und Bereitstellen<br />
für den Abtransport<br />
- Lifttransport nach unten<br />
- Transport der Fässer zur Endlagerzone und Einlagerung<br />
- Ueberwachung<br />
- Verfüllung<br />
- Versiegelung<br />
Im weiteren werden aus dem Mengengerüst folgende<br />
Daten abgeleitet:<br />
Während der Betriebszeit aller KKW (6000 MWe) fallen<br />
jährlich 8120 Fass SAA und 2820 Fass MAA an.<br />
Vorgesehen ist ein Ganzjahresbetrieb mit einer<br />
Einlagerung während 200 Arbeitstagen. Die restlichen<br />
Arbeitstage werden durch Unterhalt und Wartung<br />
in Anspruch genommen.<br />
Pro Tag sind somit durchschnittlich 41 Fass SAA<br />
und 14 Fass MAA zu behandeln.<br />
Durch·den Umstand, dass der grösste Teil der Abfälle<br />
aus Kernkraftwerken und aus dem Wiederaufbereitungsbetrieb<br />
in Frankreich herrührt, wird der<br />
Anfall der Fässer stossweise erfolgen. Damit auf<br />
eine kontinuierliche Weiterbehandlung der Fässer<br />
übergegangen werden kann, ist ein Pufferlager<br />
gleich nach der Fassanahme notwendig. Für die mittelaktiven<br />
Fässer wird eine Pufferkapazität von<br />
ca. 10 % des durchschnittlichen Jahresanfalles<br />
vorausgesetzt, also mindestens 280 Fass.<br />
Für schwachaktive Abfälle wird eine pufferkapazität<br />
von ca. 4 % des Jahresanfalles, d. h. 320<br />
Fass angenommen.<br />
Ebenfalls aus dem Mengengerüst ist die Liftkapazität<br />
abschätzbar.<br />
SAA: 7 Fahrten a 6 Fass = 42 Fässer<br />
MAA: 14 Fahrten a 1 Fass = 14 Fässer
NAGRA NTB 80-01 - 106 -<br />
9.4<br />
9.4.1<br />
BETRIEB DER ANLAGE<br />
Betriebsabläufe (Al)<br />
Die radioaktiven Abfallfässer werden in der oberirdischen<br />
Anlage (A 1) für die Endlagerung bereitgestellt.<br />
Alle für diese Vorbereitung notwendigen<br />
Einrichtungen sind im Betriebsgebäude enthalten.<br />
Die wichtigsten Räumlichkeiten im Betriebsgebäude<br />
sind:<br />
- Pufferlager für MAA und SAA<br />
- Umpack- oder Umladezelle mit Schleuse<br />
- Bereitstellung zur Schachtbefahrung<br />
- Werkstatt<br />
- Lüftung<br />
- versorgungstrakt<br />
- Hygienetrakt<br />
- Büros und Kontrollräume
NAGRA NTB 80 - 01 107<br />
Fig.28:<br />
Handhabung der Abfälle im Betriebsgebäude A 1<br />
o = Handhabungsschritte<br />
Der Einlagerungsvorgang im Betriebsgebäude (A 1) für MAA kann wie folgt abgewickelt werden:<br />
(1) Antransport der Fässer in externen Transportbehältern<br />
(2) visuelle Stichkontrolle der Transportbehälter<br />
(3) Abladen mit Kran, gesteuert vom Kontrollgang aus<br />
(4) Kontrolle der Oberflächendosisleistung<br />
(5) eventuelle Dekontamination der externen Transportbehälter in der Dekontbox<br />
(6) Pufferlagerung<br />
(7) Beladen des Rollwagens<br />
(8) Einschleusen in die Umpackzelle<br />
(9) Umpackzelle<br />
Der Deckel des externen Transportbehälters wird mit dem Manipulator gelöst und mit dem ferngesteuerten<br />
Kran abgehoben. Kontrolle des Fasses<br />
(10) Der über der Umpackzelle stehende, angedockte, interne Abschirmbehälter übernimmt das MAA-Fass<br />
mittels Hebemechanismus, anschliessend werden die Bodenschieber geschlossen<br />
(11) Abdocken und Beladen der Stollenbahn mit Kran<br />
(12) Verschieben mit Stollenbahn durch die Luftschleuse zur Liftanlage<br />
Der Einlagerungsvorgang im Betriebsgebäude (A 1) für SAA verläuft wie folgt :<br />
(1) Antransport der Fässer auf Paletten<br />
(2) visuelle Stich kontrolle der Fässer<br />
(3) Abladen mit Kran, gesteuert vom Kontrollgang aus<br />
(4) Kontrolle der Oberflächendosisleistung<br />
(5) eventuelle Dekontamination der Fässer in der Dekontbox<br />
(6) Pufferlagerung<br />
(7) Beladen der Stollenbahn mit Kran<br />
(8) Verschieben mit Stollenbahn durch die Luftschleuse zur Liftanlage
NAGRA NTB 80-01 - 108 -<br />
9.4.2<br />
9.4.3<br />
Betriebsschacht (A 2)<br />
Der Schacht verbindet das oberirdische Betriebsgebäude<br />
mit der unterirdischen Anlage. Die Abfallfässer<br />
werden in internen Abschirmbehältern oder auf<br />
Paletten transportiert.<br />
Die wichtigsten Teile im Schacht sind:<br />
- Schachtteil für 2 Betriebslifte und Zuluft<br />
- Schachtteil für 1 Personenlift, Zuluft- und<br />
Versorgungsleitungen<br />
- Schachtteil für Abluft<br />
Die Zuluft erfolgt sowohl im Schachtteil der Betriebslifte<br />
wie auch im Schachtteil für den Personenlift.<br />
Endlagerbereich (A 3)<br />
Die radioaktiven Abfallfässer werden in der Endlagerzone<br />
in Tunnels und Kavernen eingelagert.<br />
Alle für diese Einlagerung notwendigen Einrichtungen<br />
sind in diesem Anlagenteil enthalten.<br />
Die wichtigsten Teile im Endlagerbereich sind:<br />
- Transportstollen/Transporttunnel<br />
- Pufferzone<br />
- Werkstatt und Materiallager<br />
- Schleusen<br />
- Endlagerzonen<br />
Endl ager zone<br />
Die Endlagerzone nimmt die Fässer mit radioaktivem<br />
Abfall auf. Die Fässer werden liegend und geordnet<br />
eingelagert.<br />
Die Einlagerungsvorgänge sind in Fig. 29 (MAA) und<br />
Fig. 30 (SAA) dargestellt.
NAGRA NTB 80 - 01 109<br />
Fig.29:<br />
Darstellung des Einlagerungsvorganges tür MAA<br />
im Endlagerbereich<br />
o = Handhabungsschritte<br />
Der Einlagerungsvorgang in der Endlagerzone für MAA kann wie folgt abgewickelt werden:<br />
MAA<br />
(1) Befördern der internen Abschirmbehälter mit der Stollenbahn durch den Transportstollen sowie die<br />
Pufferzone zur Andockstelle<br />
(2) Andocken des Abschirmbehälters über der Bodenöffnung. Öffnen der Bodenschieber und Absenken des<br />
Fasses auf das Förderband<br />
(3) Seitliches Verschieben des Fasses zur Entnahmeposition mit anschliessendem Kippen in die horizontale Lage<br />
(4) Entnahme des Fasses mit der Stapelmaschine<br />
(5) Liegende. geordnete Lagerung durch die ferngesteuerte Stapelmaschine
NAGRA NTB 80 - 01<br />
110<br />
Fig.30:<br />
Darstellung des Einlagerungsvorganges für SAA<br />
im Endlagerbereich<br />
o = Handhabungsschritte<br />
Der Einlagerungsvorgang in der Endlagerzone für SAA:<br />
SAA<br />
(1) Befördern der Fässer mit der Stollenbahn durch den Transportstollen sowie die Pufferzone zur Umladestelle<br />
(2) Fixieren der Stollenbahnwagen in der Entnahmeposition<br />
(3) Entnahme des Fasses von der Palette mit der Stapelmaschine<br />
(4) Liegende, geordnete Lagerung durch die ferngesteuerte Stapelmaschine
NAGRA NTB 80-01 - 111 -<br />
9.4.4<br />
9.4.5<br />
9.4.6<br />
9.4.7<br />
Betriebsgebäude (B 1)<br />
Im Betriebsgebäude (B 1) wird das Verfüllmaterial<br />
bereitgestellt, Spezialabfälle werden durch das<br />
Betriebsgebäude zum Bauschacht geführt, und während<br />
einer bestimmten Zeitspanne wird das Ausbruchmaterial<br />
durch das Betriebsgebäude (B 1) nach<br />
aussen gefördert.<br />
Die wichtigsten Räumlichkeiten im Betriebsgebäude<br />
(B 1) sind:<br />
- Verfüllmateriallager<br />
- Verfüllmaterialaufbereitung (Betonmischer usw.)<br />
- Maschinenräume für die Förderanlage<br />
- Werkstätten<br />
- Notlüftungsräume<br />
- Pufferlager für Sonderabfälle<br />
- Siloanlage für Ausbruchmaterial der 2. Bauetappe<br />
Bauschacht (B 2)<br />
Dieser Schacht verbindet das oberirdische Betriebsgebäude<br />
(B 1) mit dem Endlagerbereich. Der<br />
Querschnitt ist baulich nicht weiter aufgeteilt<br />
(keine Zwischenwände usw.).<br />
Eingebaut werden:<br />
- eine Notförderanlage zur Personenbeförderung<br />
- eine von Baubetrieb auf Förderung von schweren<br />
Spezial abfällen umbaubare Schachtförderanlage<br />
- ein Abluftkanal für eine Notlüftung<br />
Endlagerbereich (B 3)<br />
Der Endlagerbereich (B 3) besteht aus dem Schachtfuss<br />
und dem Stollen zum Verbindungstunnel, der<br />
die Endlagerzonen verbindet und zum Betriebsschacht<br />
(A 2) führt.<br />
Endlagerbereich (C 3)<br />
Dieser ist gleich wie der Endlagerbereich (A 3)<br />
ausgebildet (siehe Abschnitt 9.4.3).
NAGRA NTB 80-01 - 112 -<br />
9.5 LUEFTUNGSSYSTEM DER ANLAGE<br />
Es sind zwei Lüftungsinstallationen vorgesehen:<br />
eine Betriebslüftung für den normalen Betrieb der<br />
ganzen Anlage und eine Notlüftung durch den Bauschacht<br />
für Störfälle, wie z. B. ein Ausfall der<br />
Betriebslüftung oder einen Brandfall mit gleichzeitiger<br />
Sperrung des Betriebsschachtes.<br />
Die Belüftung der unterirdischen Anlagen erfolgt<br />
ab Schachtkopf. Durch Ansaugung am Ende der Endlagerzonen<br />
und durch Frischluftzufuhr am Schachtkopf<br />
wird eine gerichtete Längsströmung durch die<br />
Liftschächte (Betriebs- und Personenliftschächte) ,<br />
Transportstollen und die Kavernen bzw. Tunnel erzeugt.<br />
Ein Frischluftverteilungssystem durch den<br />
Personalliftschacht und Verteilungskanäle in den<br />
Transportstollen sorgt dafür, dass bestimmte Bereiche,<br />
in denen Kontroll- und Ueberwachungs- bzw.<br />
Wartungsfunktionen ausgeführt werden, direkt mit<br />
Frischluft beaufschlagt werden.<br />
Bemannte Räume werden ständig mit Frischluft versorgt<br />
und bei einern höheren Druckniveau gehalten<br />
als die benachbarten Räume.<br />
Durch das AbI uftsammelsystem wi,rd die gesamte Zuluft<br />
kontrolliert evakuiert, so dass die Zuluft<br />
immer auf dem Einlagerungsweg der Abfälle oder von<br />
bemannten Räumen her Richtung Endlagerzone fliesst.<br />
Das Notlüftungssystem versorgt im Notfall Teile<br />
der unterirdischen Anlagen, wie Bauschacht<br />
(Fluchtweg), Raum am Bauschachtfuss und Bereiche<br />
der Transportstollen, mit Frischluft.<br />
9.6 GENERELLES BAUPROGRAMM<br />
Das vorliegende Bauprogramm (Fig. 31) umfasst alle<br />
wesentlichen Schritte für die Projektierung (exkl.<br />
Vorprojekt) , Ausführung und Inbetriebnahme eines<br />
Endlagers SAA und MAA, und zwar für die erste Ausbauetappe.<br />
Die Phase Projektierung/Nukleare Baubewilligung<br />
(bis Baubeginn) dürfte voraussichtlich in einem<br />
Zeitraum von ca. 2 1/2 Jahren abgewickelt werden.
NAGPA NTB 80-01 - 113 -<br />
Grundsätzlich wurde im Terminplan eine Auf teilung<br />
des ganzen Bauvolumens in zwei zeitlich parallel<br />
laufende Abschnitte vorgenommen:<br />
- Bauabschnitt 1: Betriebsschacht 400 ro, oberirdische<br />
Bauten und Nebengebäude<br />
(Betriebsgebäude)<br />
- Bauabschnitt 2: Bauschacht 400 ro, je 4 Kavernen/Tunnel<br />
für SAA/MAA inkl.<br />
Transportstollen und Werkstätten<br />
Der Bauablauf dieser beiden Abschnitte kann unabhängig<br />
voneinander festgelegt werden, eine zwingende<br />
Verknüpfung ergibt sich erst wieder beim<br />
Ausbau und der elektromechanischen Montage.<br />
Bei den getroffenen Annahmen muss mit einer Bauzeit<br />
von 4 - 5 Jahren gerechnet werden.
NAGRA NTB 80-01 - 117 -<br />
LITERATURVERZEICHNIS<br />
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NAGRA (16.08.1978): Detaillierte Uebersicht über<br />
die anfallenden Mengen an radioaktiven Abfällen<br />
in der Schweiz<br />
BKW, Aktennotiz Nr. 100 (11.05.1979): Besprechung<br />
zwischen Baseload Customers Technical Subcommitee<br />
for Residues und COGEMA am 07.05.1979<br />
Gassmann, J. (Mai 1979): Ergänzungen zur Klassifizierung<br />
schwach- und mittelaktiver Abfälle<br />
NAGRA NIB 16<br />
Basler & Hofmann/Schweiz. Erdbebendienst (September<br />
1977): "Erdbebendienst der Schweiz", Schlussbericht<br />
der Erdbebenrisikostudie, Abteilung<br />
für die Sicherheit der Kernanlagen, ASK<br />
Basler & Hbfmann (15. Mai 1978): "Sicherheit der<br />
Endlagerung radioaktiver Abfälle, Seismische<br />
Auswirkungen auf Lagerstätten", Abt. für die<br />
Sicherheit der Kernanlagen, Bericht ASK-E2<br />
Richtlinien für die Strahlenschutzzone in Kernanlagen,<br />
ASK-R-07, 07.07.1977<br />
Konditionierung, Verpackung und Zwischenlagerung<br />
radioaktiver Abfälle in Kernanlagen,<br />
ASK-R-14, 12.10.1979 (6. Entwurf)<br />
Internationale (schweizerische) Ordnung für die<br />
Beförderung gefährlicher Güter mit der Eisenbahn<br />
(RID/RSD) vorn 01.10.1978<br />
Ziele für den Schutz von Personen vor ionisierender<br />
Strahlung im Bereich von Kernkraftwerken,<br />
ASK-R-11, Juli 1978<br />
Konzept zur Abgabe radioaktiver Stoffe der Atomanlagen<br />
in die umgebung, ASK-R-01, 20.12.1974<br />
1. Die LZB-ORE, BBC-Mitteilung Nr. 12-1975<br />
2. Ortsfeste Stelle für LZB, BBC-Druckschrift Nr.<br />
CH-E 8.0239.0 D<br />
ALMA - A Study of a Repository for Low and Medium<br />
Level Waste in a Rock Cavern, IAEA-SM-243/66,<br />
1979