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Arbeitsbericht NAB 21-12

Verschlusskonzept für ein geologisches Tiefenlager

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1              Einleitung

 

Der vorliegende Bericht beschreibt das Verschlusskonzept eines geologischen Tiefenlagers (gTL) im Opalinuston sowie die ersten konzeption­ellen, standortunabhängigen und modellhaften Aus­legungen der Verschlussbauwerke.

Der Bericht dient als Hintergrundbericht für das Entsorgungsprogramm 2021 (Nagra 2021a) und beant­wortet die Bundesratsauflage 5.4 zum Entsorgungs­pro­gramm 2016 (Bundesrat 2018) (siehe Anhang A). Zudem bildet dieser standort­unab­hängige Bericht eine Grundlage für die Ent­wick­lung des standortspezifischen Verschlusskonzepts.

Nach Ablauf der Beobachtungsphase des geologischen Tiefenlagers ordnet der Bundesrat die Verschlussarbeiten an, wenn der dauernde Schutz von Mensch und Umwelt gewährleistet ist. Der Verschluss eines geologischen Tiefenlagers beinhaltet die Versiegelung und Verfüllung. Schwer­punkt in der Entwicklung des Verschlusskonzepts sind die für die Langzeitsicherheit relevanten funktions­tüchtigen dauerhaften Versiegelungen und deren bautechnische Umsetzung. Die Verfüllungen unterstützen als zweite Verschlusssystemkomponente die Funktion des voll­ständigen Verschlusses des Tiefenlagers.

Das hier vorgestellte Verschlusskonzept ist Teil eines gestaffelten Mehrfachbarrieren­systems (MBS), wie dies im Abschnitt 2.2 näher erläutert wird. Das Konzept wird anhand der standort­unabhängigen (generischen) Lagerarchitektur eines Kombilagers ent­wickelt und beschrieben. Es lässt sich jedoch ohne Weiteres auf Einzellager für schwach- und mittelaktive resp. hochaktive Abfälle (SMA resp. HAA) übertragen. Die Aussagen in diesem Bericht sind somit ohne Ein­schränkung auch für Einzellager gültig.

Für das Rahmenbewilligungsgesuch (RBG) wird ein standortspezifisches Verschlusskonzept entwickelt und veröffentlicht. Nach Einreichen des RBG erfolgt die stufengerechte Konkreti­sierung des Verschlusskonzepts gemäss den Anforderun­gen an das nukle­are Bau­bewilligungs­gesuch (nBaBG) und das nukleare Betriebs­bewilli­gungs­gesuch (nBeBG).

Aufbau des Berichts

Im vorliegenden Bericht werden zunächst die Grundlagen für die Konzeptentwicklung aufgeführt (Kapitel 2). Diese umfassen die gesetzlichen Grundlagen (Abschnitt 2.1), eine Einführung zu den wesent­lichen Bestandteilen des schweizerischen Lager-, Sicherheits- und Barrierenkonzepts (Abschnitt 2.2), die Eigenschaften des Wirtgesteins Opalinuston und seine Wirkung als geo­logische Barriere im System geologisches Tiefenlager (Abschnitt 2.3) sowie den Einschluss der Abfälle (Abschnitt 2.4). Des Weiteren wird die generische Lagerarchitektur eingeführt (Abschnitt 2.5), für welche das Verschluss­konzept entwickelt wird. Abschliessend werden über­geordnete Ziele (Ab­schnitt 2.6) und die Anforderungen aus Langzeitsicherheit, Betriebs­sicherheit und Strahlen­schutz an den Verschluss, das Verschlusssystem und die bauliche Umsetzung erläutert (Ab­schnitt 2.7).

Versiegelungen und Verfüllungen sind technische Barrieren und wesentliche Bestandteile des Mehr­fachbarrierensystems (Kapitel 3). Im Kontext des Mehrfachbarrierensystems werden die Aufgaben und Sicher­heitsfunktionen der Versiegelungen (Abschnitt 3.1) und Verfüllungen (Abschnitt 3.2) beschrieben, konkretisiert und diskutiert sowie deren Lage innerhalb der Lagerarchitektur veranschaulicht. Im Anschluss wird im Hinblick auf die Bundesratsauflage 5.4 der zeitliche Ablauf des Verschlusses gemäss dem Realisierungsplan im Entsorgungsprogramm 2021 (Nagra 2021a) erörtert und mit möglichen alternativen Ablaufvarianten verglichen (Abschnitt 3.3).

Basierend auf den Sicherheitsfunktionen, werden die Versiegelungs­bauwerke konzipiert und beschrieben (Kapitel 4). Dazu werden aus den Anforderungen (Abschnitt 2.7) Auslegungs­grund­sätze abgeleitet (Abschnitt 4.1). Mit diesen wird zunächst ein prinzipieller Aufbau für Ver­siegelungs­­­bauwerke erarbeitet, welcher dann hinsichtlich seiner Umsetzung in modellhafte geo­metrische Dimensionen für die jeweiligen Einsatzorte (Lager­kammer, Lager­felder und Zugangs­bau­werke) vertieft wird (Abschnitt 4.2 und 4.3).

Anschliessend werden verschiedene bautechnische Varianten der Versiegelungsbauwerke dar­gestellt (Kapitel 5). Hierzu werden zunächst Gefährdungsbilder (Abschnitt 5.1) und zuge­hörige Mass­nahmen (Abschnitt 5.2) beschrieben, die zu bautechnischen Auslegungs­varianten für die verschiedenen Ver­siege­lungsbauwerke führen (Abschnitt 5.3).

Für die Verfüllungen der Resthohlräume (Kapitel 6) mit den möglichen Verfüll­baustoffen werden die Lagerkammern, Lagerfeldzugänge und Zugangsbauwerke (Schächte) betrachtet. Dazu wird beschrieben, wie die für die Verfüllung massgeblichen Sicherheitsfunktionen (Abschnitt 3.2) umgesetzt werden können.

Der Bericht schliesst mit Anmerkungen zum temporären Verschluss (Kapitel 7) und einer Zusammenfassung mit Ausblick (Kapitel 8).

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