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Dieser Bericht enthält eine umfassende Beschreibung der Sicherheitsanalyse für die Nachbetriebsphase eines Endlagers für verglaste hochaktive Abfälle (HAA) im kristallinen Grundgebirge der Nordschweiz. Das in der Sicherheitsanalyse betrachtete Endlagerkonzept ist dem in Projekt Gewähr 1985 vorgestellten Konzept ähnlich, berücksichtigt aber Informationen einer neuen Synthese der geologischen Untersuchungen. Die Sicherheitsanalyse, die geologische Synthese sowie eine Explorationsstudie bilden zusammen die verschiedenen Komponenten des Projektes Kristallin-I; die zwei letzteren werden in anderen Berichten dokumentiert. Ziele der Sicherheitsanalyse Kristallin-I sind: eine Neubewertung des kristallinen Grundgebirges der Nordschweiz als Wirtgestein für ein HAA-Endlager; ein verbessertes Verständnis für das Verhalten der technischen und geologischen Barrieren; die Evaluation wichtiger geologischer Eigenschaften sowie die Bestimmung von akzeptablen Wertebereichen für entsprechende Parameter; die Prüfung der umfassenderen Methoden, Modellsätze und Rechenprogramme auf ihre Anwendbarkeit für die Sicherheitsanalyse.
Die Sicherheitsanalyse zu Kristallin-I stützt sich auf breite Variationen deterministischer Berechnungen ab, um die Unsicherheiten bezüglich der geologischen Umgebung und dem Endlagerverhalten zu untersuchen. Drei Arten von Unsicherheiten werden dazu unterschieden:
- Unsicherheit in der Auswahl und der Kombination von relevanten Ereignissen und Vorgängen; diese wird anhand von Berechnungen für ein Referenzszenarium und eine Reihe von alternativen Szenarien untersucht;
- Unsicherheit in der Modellierung von wichtigen Ereignissen und Vorgängen; diese wird untersucht, indem Berechnungen für eine Reihe von Referenz-Modellannahmen und alternative Modellannahmen innerhalb des Referenzszenariums durchgeführt werden;
- Unsicherheit bezüglich dem Ausmass wichtiger Ereignisse und Vorgänge; dies wird mit Parameter-Variationen untersucht, vor allem für einen Referenzfall, der auf dem Referenzszenarium und den Referenz-Modellannahmen basiert.
Bei der Analyse wird konservativ vorgegangen: Bei der Modellierung werden vor allem wegen der Limitationen der zur Verfügung stehenden Modelle nicht alle Ereignisse und Vorgänge, die zur Sicherheit beitragen könnten, berücksichtigt und wo alternative Modelle identifiziert werden, wird das Modell mit den grössten Folgen verwendet. Die Inputparameter werden im Falle von Unsicherheiten konservativ ausgewählt.
Die gegenwärtige Interpretation der geologischen Situation zeigt, dass das kristalline Grundgebirge eine Umgebung für ein sicheres Endlager für verglaste HAA bieten kann. Die maximale jährliche Individualdosis, die für den Referenzfall errechnet wurde, liegt mehr als zwei Grössenordnungen unter dem Schutzziel von 0.1 mSv y-1, wie er in den Richtlinien der Schweizer Behörden festgelegt wurde; diese Dosis tritt erst mehr als 200'000 Jahre nach dem Verschluss des Endlagers auf. Auch alle berechneten Variationen der Szenarien, Modelle und Parameter ergeben Dosen, die deutlich unter dem behördlichen Schutzziel liegen.
Bei Verwendung eines konservativen Modells der Geosphäre, das der gegenwärtigen Unsicherheit bezüglich den hydrogeologischen Bedingungen und den Eigenschaften der wasserführenden Systeme im kristallinen Grundgebirge Rechnung trägt, tragen die technischen Barrieren am meisten zur Nuklidrückhaltung bei. Schon die technischen Barrieren allein reichen aus, um das behördliche Schutzziel einzuhalten. Deshalb ist es eine Hauptaufgabe der geologischen Barriere, günstige Bedingungen für die technischen Barrieren zu bieten. Solche Bedingungen umfassen mechanischen Schutz, günstige geochemische Verhältnisse und ausreichend geringe Grundwasserflüsse. In der Zukunft sollte jedoch eine genauere Charakterisierung des Wirtgesteins und der darin enthaltenen wasserführenden Systeme ein weniger konservatives Vorgehen bei der ModelIierung des Geosphärentransports erlauben. Dies kann durchaus dazu führen, dass sich die Geosphäre bei einer realistischeren Beschreibung als äusserst effiziente zusätzliche Sicherheitsbarriere erweist.