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Berichte zur Gasentwicklung in geologischen Tiefenlagern veröffentlichtDie Nagra hat kürzlich einen Synthesebericht und weitere Berichte zu Bildung, Abbau und Transport von Gas in geologischen Tiefenlagern publiziert.
In einem verschlossenen Tiefenlager bilden sich durch chemische und mikrobielle Prozesse Gase. Seit 1997 beschäftigt sich die Nagra mit den Auswirkungen von Gasen auf die Langzeitsicherheit eines Tiefenlagers. Die Berichte fassen diese Arbeiten zusammen und zeigen den heutigen Kenntnisstand in dieser Frage zusammenfassend auf.
Gasinduzierte Prozesse können die Langzeitsicherheit eines Lagers für schwach- und mittelaktive Abfälle (SMA) und eines Lagers für hochaktive Abfälle (HAA) im Wirtgestein Opalinuston beeinflussen. Im Synthesebericht enthalten ist ein aktueller Überblick über die Gasquellen und Gasbildungsraten aus den Abfällen, Einbauten und Behältern. Daraus lässt sich die kumulierte Gasmenge berechnen. Das Ergebnis dieser Berechnungen wird für die Modellierung des Gastransports sowie des resultierenden Gasdruckaufbaus verwendet. «Die Analysen und Berechnungen haben ergeben, dass die Gasproduktion die Sicherheitsfunktionen des Wirtgesteins und der technischen Barrieren in beiden Lagertypen nicht beeinträchtigt – dies selbst unter pessimistischen Annahmen», sagt Nikitas Diomidis, Ressortleiter Materialverhalten bei der Nagra.
Die Berichte zeigen auch verschiedene Optionen auf, wie die Gasproduktion in Tiefenlagern bei Bedarf weiter reduziert werden könnte. In beiden Lagertypen wird die Gasproduktion von Wasserstoff dominiert, welcher hauptsächlich aus der Korrosion von Kohlenstoffstahl entsteht. Stahl ist zurzeit als Behältermaterial vorgesehen. Alternative Behältermaterialien, aber auch alternative Einlagerungs- und Bautechnologien oder die Behandlung von metallischen Abfällen durch Einschmelzen könnten die Gasmenge verringern. Der Aufbau eines Gasdrucks könnte ebenfalls eingeschränkt werden durch geeignet ausgelegte Untertage- und Zugangsbauwerke und die kontrollierte Ableitung von Gas entlang der Zugangsbauwerke.
Zur laufenden Optimierung der Tiefenlager bearbeitet die Nagra die Thematik im Rahmen ihrer Forschungs- und Entwicklungsarbeiten weiter.
«Production, consumption and transport of gases in deep geological repositories according to the Swiss disposal concept». NTB 16-03, Dezember 2016 (in Englisch)
«Modelling of Gas Generation in Deep Geological Repositories after Closure». NTB 16-04, Dezember 2016 (in Englisch)
«An assessment of the possible fate of gas generated in a repository for low- and intermediate-level waste». NTB 16-05, Dezember 2016 (in Englisch)
«Gas – Bildung, Abbau und Transport in geologischen Tiefenlagern». Faltblatt, Februar 2017
Quelle Titelbild: NWMOZurück zur Übersicht