Das wesentliche Ziel des Vorhabens ist es, eine Vorgehensweise zu entwickeln, die eine nachvollziehbare Abwägung zwischen den Anforderungen der Betriebsphase und der Langzeitsicherheit unter Berücksichtigung der Belange beider erlauben. Inhalte des Vorhabens sind grundlegende Arbeiten, die für die Bewertung der technischen Machbarkeit eines Endlagers und dessen Sicherheitsnachweise erforderlich sind. Insbesondere sind Methoden zur Darstellung der Abhängigkeiten zwischen der Betriebsphase und der Nachverschlussphase zu entwickeln. Zur Erreichung der Vorhabenziele sind fünf Arbeitspakete vorgesehen. Im AP 1 werden die Grundlagen für die weiteren APs zusammengestellt. Im AP 2 sollen die Grundzüge eines Sicherheitskonzepts für die Betriebsphase erarbeitet und in AP3 ein FEP-Katalog zum Bau und Betrieb eines Endlagers erarbeitet werden, der die Grundlage zur Bewertung der Betriebsphase hinsichtlich ihrer Auswirkung auf die Langzeitsicherheit (AP 4) sowie die Bewertung der Nachverschlussphase hinsichtlich ihrer Auswirkung auf den sicheren Betrieb eines Endlagers (AP 5) darstellt. Aus den Ergebnissen der AP 2 bis 5 werden Methoden und Ansätze für die Bewertung der Abhängigkeiten von Betriebs- und Nachbetriebsphase erstellt. Im finalen AP 7 werden die Synthese und die Dokumentation erstellt.
Auf der Grundlage des derzeitigen Standes von Wissenschaft und Technik zur HAW-Endlagerung sowie unter Berücksichtigung international bewährter Konzepte für Sicherheitsnachweise in verschiedenen geologischen Formationen soll die Methodik des Sicherheitsnachweises für ein HAW-Endlager im Tonstein erarbeitet und mit Bezug zu einem generischen Standort die Anwendbarkeit aufgezeigt werden. Dabei wird der Kenntnisstand, der im Zuge vorangegangener Forschungsvorhaben zur möglichen Endlagerung in Tonsteinformationen in Deutschland erreicht wurde, zugrunde gelegt. Ein Teilziel ist, ausgehend von dem OECD-NEA-Katalog, die Prozesse zu selektieren bzw. zu ergänzen, die für eine Endlagerung in deutschen Tonsteinformationen relevant sind. Ein weiteres Teilziel ist es, heraus zu arbeiten bzw. zu verdeutlichen, wo die größten Unsicherheiten im Rahmen einer Nachweisführung zu erwarten sind, um damit die Möglichkeit zu schaffen, Maßnahmen zu entwickeln, diese Unsicherheiten abzubauen. Die gemeinsame Bearbeitung durch BGR, GRS und DBE TECHNOLOGY soll eine vollständige und ausgewogene Betrachtung aller Instrumente gewährleisten, die in den verschiedenen Teilen einer Sicherheitsanalyse bzw. eines Sicherheitsnachweises notwendig sind. Empfehlungen für weitere FuE-Arbeiten, die noch bestehende Kenntnislücken schließen sollen, bilden den Abschluss.
Mit dem Vorhaben sollen die technischen Randbedingungen und Beanspruchungsgrößen unter Berücksichtigung der aktuellen Sicherheitsanforderungen ermittelt sowie Anforderungen zur Konzeption und Auslegung von Endlagerbehältern für ein HAW-Endlager in Steinsalz, Tonstein und Kristallingestein hergeleitet und exemplarisch in denkbare Behälterkonzepte umgesetzt werden. Hierbei wird insbesondere auch die Bedeutung der Endlagerbehälter im Sicherheitskonzept des jeweiligen wirtsgesteinsspezifischen Endlagerkonzeptes berücksichtigt. Darüber hinaus wird die Verfügbarkeit geeigneter Nachweis- und Prognoseinstrumente für relevante Behälterkomponenten überprüft. AP 1: Aufarbeitung des nationalen und internationalen Standes zu bereits existieren-den Anforderungen und Konzepten für Endlagerbehälter und Zusammenstellung sicherheitsrelevanter Behältereigenschaften AP 2: Ermittlung der behälterrelevanten Randbedingungen und Beanspruchungsgrößen für Endlagerbehälter in den drei potenziellen Wirtsgesteinen Steinsalz, Tonstein und Kristallingestein in Deutschland AP 3: Herleitung und Zusammenstellung der Anforderungen an Endlagerbehälter für ein HAW-Endlager in den drei potenziellen Wirtsgesteinen Steinsalz, Tonstein und Kristallingestein AP4: Erarbeitung von Vorschlägen für mögliche Behälterkonzepte in den drei potenziellen Wirtsgesteinen Steinsalz, Tonstein und Kristallingestein.
Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in einer Bewertung verschiedener physikalischer Messprinzipien, Verfahren und Methoden zur nichtinvasiven Überwachung des Zustandes des Inventars von Transport- und Lagerbehältern bei verlängerter Zwischenlagerung. Damit sollen Veränderungen der Brennelemente bzw. der Behälterstrukturen über Zeiträume von mehreren Jahrzehnten erkannt werden können, ohne die Behälter zu öffnen, um Aussagen über die Transport- und Konditionierungsfähigkeit der Abfälle vor Verbringung im Endlager zu ermöglichen. Dazu werden durch den Antragsteller die Messverfahren Strahlungsemissionsmessung (Gammastrahlung, Neutronen), Thermographie und Myonenabbildung näher untersucht. Beim Projektpartner HSZG erfolgen Untersuchungen zur akustischen Spektroskopie. Im 1. Jahr werden diese Messverfahren im Rahmen eines vertieften Methoden-Screenings mittels grundlegender physikalischer und technischer Betrachtungen bewertet. Im 2. und 3. Jahr schließt sich eine vertiefte Analyse, Methodenbewertung und Verfahrenskonzeption an. Das Verbundvorhaben ist in die folgenden 10 Arbeitspakete gegliedert (Bearbeitungsmonate in Klammern): AP1: Allgemeine Analyse des Standes von Wissenschaft und Technik (M1-6, TUD, HSZG) AP2: Methodenscreening für Strahlungsemission, Myonen und Thermographie (M5-12, TUD) AP3: Methodenscreening für Schwingungsspektroskopie (M5-12, HSZG) AP4: Analysen zum Gamma- und Neutronenstrahlungsfeld mittels Monte-Carlo-Simulation (M13-M33, TUD) AP5: Monte-Carlo-basierte Analysen zur Bewertung der Myonen-Radiographie (M13-M33, TUD) AP6: FEM-Analysen zur Bewertung der Thermographie (M13-M33, TUD) AP7: Entwicklung von Zustandserkennungsmethoden für multimodale Behälterüberwachungsdaten (M13-M33, HSZG) AP8: Experimentelle Analysen für Gammastrahlung und Thermographie (M13-M33, HSZG) AP9: Experimentelle Analysen zur Schwingungsspektroskopie (M13-M33, HSZG) AP10: Entwicklung von Verfahrenskonzepten zur Behälterüberwachung (M31-M36,TUD, HSZG).