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

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3.2 Endlagerkonzepte .................................................................................... 34 3.3 Auslegung des Grubengebäudes ............................................................. 35 3.3.1 Kammerlagerung (Variante A) ................................................................. 36 3.3.2 Streckenlagerung (Variante B1) ............................................................... 40 3.3.2.1 Thermische Berechnungen ...................................................................... 40 3.3.2.2 Planungen der Einlagerungsfelder ........................................................... 66 3.3.2.3 Betrieblicher Strahlenschutz .................................................................... 70 3.3.2.4 Bewetterung ............................................................................................ 76 3.3.2.5 Verfüll- und Verschlussmaßnahmen ........................................................ 85 3.3.2.6 Rückholungskonzept ............................................................................... 94 3.3.2.7 Bergung von Endlagerbehältern ............................................................ 117 3.3.3 Bohrlochlagerung (Variante C)............................................................... 119 3.3.3.1 Thermische Berechnungen .................................................................... 120 3.3.3.2 Planung der Einlagerungsfelder ............................................................. 133 3.3.3.3 Betrieblicher Strahlenschutz .................................................................. 143 3.3.3.4 Bewetterung .......................................................................................... 144 3.3.3.5 Verfüll- und Verschlussmaßnahmen ...................................................... 149 3.3.3.6 Rückholungskonzept ............................................................................. 150 3.3.3.7 Bergung von Endlagerbehältern ............................................................ 155 3.3.4 Transport- und Lagerbehälter-Endlagerung (Variante B2) ..................... 156 3.3.4.1 Thermische Berechnungen .................................................................... 156 3.3.4.2 Planung der Einlagerungsfelder ............................................................. 160 3.3.4.3 Betrieblicher Strahlenschutz .................................................................. 174 3.3.4.4 Bewetterung .......................................................................................... 176 3.3.4.5 Verfüll- und Verschlussmaßnahmen ...................................................... 177 3.3.4.6 Rückholungskonzept ............................................................................. 178 3.3.4.7 Bergung von Transport- und Lagerbehältern ......................................... 182 3.4 Zeitabschätzung .................................................................................... 182 4 Optimierungsmöglichkeiten ................................................................ 185 4.1 Optimierungsziele .................................................................................. 185 II
4.2 Optimierungsmöglichkeiten von Endlagerkonzepten .............................. 186 4.2.1 Kammerlagerung (optionale Variante A) ................................................ 186 4.2.2 Streckenlagerung (Variante B1) ............................................................. 187 4.3 Betriebssicherheit .................................................................................. 189 4.4 Human Intrusion .................................................................................... 190 5 Nachweis der Unterkritikalität ............................................................. 193 5.1 Einleitung ............................................................................................... 193 5.2 Rechenverfahren und Modellannahmen ................................................ 194 5.3 Ausgediente Kernbrennstoffe aus Leichtwasserreaktoren ..................... 196 5.4 Ausgediente Kernbrennstoffe aus Versuchs- und Prototyp- Kernkraftwerken und Forschungsreaktoren ........................................... 198 5.5 Bewertung ............................................................................................. 200 6 Zusammenstellung identifizierter notwendiger FuE-Arbeiten .......... 205 7 Zusammenfassung .............................................................................. 211 Literaturverzeichnis ............................................................................. 217 Abbildungsverzeichnis ........................................................................ 229 Tabellenverzeichnis ............................................................................. 235 Glossar/Abkürzungen/Stichwortverzeichnis ..................................... 237 A Anhang A: Bewetterung und Auswirkungen von Betriebsstörungen ............................................................................... 239 A.1 Einführung in das Programm NetzCAD .................................................. 239 A.2 Modellannahmen ................................................................................... 240 A.3 Betriebsstörungen und deren Einfluss auf die Bewetterung ................... 241 III
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Seite 4 und 5: Vorbemerkung Die Vorläufige Sicher
Seite 8 und 9: B Anhang B: Thermische Grundlagen u
Seite 10 und 11: gewählten Prozessen soll das Siche
Seite 13 und 14: 2 Grundlagen und Randbedingungen F
Seite 15 und 16: Tab. 2.2 Mengengerüst der hochradi
Seite 17 und 18: 2.2.1 Endlagerbehälter für die Va
Seite 19 und 20: TN 85 sind für die Beladung mit 28
Seite 21 und 22: Abb. 2.1 BSK-R (rückholbare Kokill
Seite 23 und 24: Im Abschlussbericht des AP 5 werden
Seite 25 und 26: Tab. 2.10 Anzahl der Endlagerbehäl
Seite 27 und 28: Tab. 2.13 Gesamtmasse und -volumen
Seite 29 und 30: ausgegangen, dass die geologische S
Seite 31 und 32: − Auf der NW-Seite des Salzstocks
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Seite 37: an allen Stellen im Endlager zu jed
Seite 40 und 41: 3.1.1 Thermische Auslegungsanforder
Seite 42 und 43: punkt zwar einer Plausibilitäts- u
Seite 44 und 45: Im Folgenden werden für die betrac
Seite 46 und 47: Abb. 3.2 Profil und Draufsicht der
Seite 48 und 49: Abb. 3.3 Einlagerungsfelder West 1
Seite 50 und 51: zeitlichen und räumlichen Anforder
Seite 52 und 53: − − Modell mit Abfallkorb: Die
Seite 54 und 55: Würde ein POLLUX-Behälter vollst
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Elementarzelle fällt die Temperatu
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Wird die erforderliche Zwischenlage
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Randstrecke (Strecke 1) als auch f
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Abb. 3.8 Porositätsverlauf von Sal
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Abb. 3.9 Vergleich des Anteils aus
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836 J/(kg⋅K). Im Vergleich zu der
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In Abb. 3.12 bis Abb. 3.16 ist der
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Temperatur am Behälter verdeutlich
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100 90 80 Temperatur [°C] 70 60 50
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Abb. 3.16 Zeitlicher Verlauf der Te
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Abb. 3.17 Einlagerungsfelder Ost -
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Einlagerungsfeld- und Einlagerungss
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§ 6 StrlSchV /SSV 11/ (Vermeidung
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In Strahlenschutzbereichen ist in d
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lung der Körperdosis die Personend
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aus den Verbrauchern in den einzeln
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Abb. 3.18 Modell des Grubengebäude
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en. Die Verkleinerung des Grubengeb
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Leckagen, Biegungen und Reibungsfak
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Für die Phase nach der Stilllegung
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Die funktionalen Anforderungen an V
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Darüber hinaus werden als weitere
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die zu verfüllenden Hohlraumvolumi
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3.3.2.6 Rückholungskonzept In dies
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den Abfällen und ausgediente Brenn
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Die Prozessschritte der Rückholung
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Die freigelegten und auf die Rückh
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Abschätzung und Beherrschung der i
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2.000 m Länge veranschlagt (Beginn
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von der Vortriebsgeschwindigkeit er
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− Einsatz von Betriebsmitteln mit
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zu halten. Durch diese Beraubearbei
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In Phase eins der Rückholung müss
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Abb. 3.31 Ablaufplan Rückholung Ab
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Störungen Als Störungen werden Ga
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Anforderungen an die Endlagerbehäl
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indung der Verrohrung an das Gebirg
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3.3.3.1.3 Berechnungsergebnisse CM1
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300 Maximaltemperatur im Steinsalz
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ebenfalls mit der Wärmeableitung
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Jahren ist eine Folge der Wärmelei
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atur von 75 °C erreicht. Die Feldb
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110 Temperatur [ °C ] 100 90 80 70
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Im Vergleich zu den in /BOL 11/ bes
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3.3.3.2.1 Technisches Lösungskonze
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Die Temperatur im verrohrten Bohrlo
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Aus der Verrohrungslänge (ca. 300
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Durch den definierbaren Zeitraum (a
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Kontrollbereiche Zum Kontrollbereic
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schicht abgedeckt. Finden alle Arbe
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Tab. 3.12 Vergleich wettertechnisch
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3.3.3.6 Rückholungskonzept Die Aus
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Die Prozessschritte der Rückholung
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Abb. 3.48 Schema Streckenauffahrung
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3.3.4 Transport- und Lagerbehälter
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ischen Position bei gleichem Behäl
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3.3.4.2 Planung der Einlagerungsfel
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Schwenkvorgänge über und unter Ta
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fahren und mit Hilfe einer Umladevo
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Streckentransport zum Einlagerungsf
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ungsvorgang. Die Innenseite der ver
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gerlage sind die Plateauwagengleise
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Die STEV hat folgende technische Da
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neuter Betätigung der Drehscheibe
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3.3.4.4 Bewetterung Die bisherigen
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Strecken eingelagert, sondern in Tr
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Abb. 3.59 Ausschnitt eines Einlager
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mit rückgeholten Abfällen beladen
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4 Optimierungsmöglichkeiten Im Rah
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Abb. 4.1 Einlagerungsfelder West f
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4.3 Betriebssicherheit Der Nachweis
Seite 199:
schen Erkundungs- und Einlagerungss
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verhalten wurden im Rahmen der vorl
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Salzlösung entsprechend der lokale
Seite 206 und 207:
auf mögliche Defizite in diesen Bi
Seite 208 und 209:
Weiterführende Details zu den durc
Seite 210 und 211:
Folgende Punkte sind anzumerken: 1.
Seite 213 und 214:
6 Zusammenstellung identifizierter
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den Schachtverschlüssen. Hinzu kom
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− Untersuchungen zur Geochemie be
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Bohrlochlagerung: Einlagerung aller
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handenen Grubenbaue der Einlagerung
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ands der Brennelemente wird in dies
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BEU 12/ Beuth, T., Baltes, B., Boll
Seite 228 und 229:
BRÄ 11/ Bräuer, V., Eickemeyer, R
Seite 230 und 231:
FIL 07/ Filbert, W., Jobmann, M., U
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KOC 12/ Kock, I., Eickemeier, R., F
Seite 234 und 235:
NSE 12/ nse - international nuclear
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WIE 12/ Wieczorek, K., Lerch, C., N
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Abb. 3.8 Porositätsverlauf von Sal
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Abb. 3.35 Zeitlicher Verlauf der Te
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Tabellenverzeichnis Tab. 2.1 Mengen
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Glossar/Abkürzungen/Stichwortverze
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A Anhang A: Bewetterung und Auswirk
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te berücksichtigt. In den südlich
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− − − − − Schweiß- oder
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Grubengebäude verlassen, ist diese
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Ab einer Sonderbewetterungslänge v
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In den thermischen Auslegungsberech
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DWR-UO 2 -Anteil und 11 % DWR-MOX e
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Tab. B.3 Nuklidspektren eines Brenn
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echnungen haben gezeigt, dass die f
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VSG betrachtet. Der thermische Ante
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Material Elastisches Verhalten Visk
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Mit dem Faktor V K erfolgt die Anpa
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gerzeit erfordert eine Konzeptände
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mit Brennstäben beladenen Endlager
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Abb. B.6 Endliche Feldbreite - B1M3
Seite 278 und 279:
Tab. B.7 Einlagerungsabfolge für V
Seite 280 und 281:
Abb. B.7 Zeitlicher Verlauf der Tem
Seite 282 und 283:
Mit der Simulation der Einlagerung
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Abb. B.9 Modell CM2 - Schema in Sei
Seite 286 und 287:
Abb. B.10 Modell CM3 - Schema in Se
Seite 288 und 289:
Die Anpassung der Materialparameter
Seite 290 und 291:
Abb. B.12 Zeitlicher Verlauf der Te
Seite 293 und 294:
Tabellenverzeichnis der Anhänge A
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