Considering water as the primary resource necessary for social life, agriculture, industry, and wealth, the importance of groundwater investigation is clear. Apart from many other pollutants, this work focusses on geogenic uranium (U) and radium (Ra), which both stand for natural radionuclides (NORM) that need to be considered frame of groundwater exploration and monitoring programmes due to their specific mobility and chemo-/radiotoxicity. As investigation of U and – to a lesser extent - Ra is done by an increasing number of scientific working groups, the global dataset is improving continuously. In order to give a summarized overview on available and recent literature, scientific papers, reports, and governmental documents have been reviewed for U-238 mass concentrations and Ra-226 and Ra-228 activity concentrations and collected in tables and global maps. Further natural isotopes of U and Ra have been rarely subject of investigation. The collected data were evaluated and interpreted in frame of an associated scientific publication (see citation). From the available data it can be concluded that high geogenic U occur mainly under oxidizing conditions and carbonate rich groundwater, which might be seen as indicator for elevated U concentrations. Certain geological formations, as for example sedimentary, granitic, and volcanic host rocks, promote high U concentrations in groundwater. For geogenic Ra, the search for definite indications proved difficult, since less clear correlation is given for any observed factor. In a global perspective, the most promising evidence for elevated Ra are highly reducing redox conditions, as well as the occurrence of Fe/Mn mineral phases. Furthermore, barite represents a sink for Ra due to its ability to incorporate Ra isotopes. Dissolution of those mineral phases eventually results in co-dissolution of Ra, when Ra is found in host rocks of investigated aquifers, or downstream of such groundwater reservoirs. Furthermore, cation exchange might enhance Ra mobility process, especially in case of sedimentary aquifers with low sorption capacity and/or aquifers with high salinity. Given those chemical requirements for the occurrence of U and Ra, a negative correlation between mother and daughter nuclide can be established. When knowledge on present geological and geochemical constraints is available, elevated U and Ra concentrations might be predictable, as long as anthropogenic influence is excluded.
Considering water as the primary resource necessary for social life, agriculture, industry, and wealth, the importance of groundwater investigation is clear. Apart from many other pollutants, this work focusses on geogenic uranium (U) and radium (Ra), which both stand for natural radionuclides (NORM) that need to be considered frame of groundwater exploration and monitoring programmes due to their specific mobility and chemo-/radiotoxicity. As investigation of U and – to a lesser extent - Ra is done by an increasing number of scientific working groups, the global dataset is improving continuously. In order to give a summarized overview on available and recent literature, scientific papers, reports, and governmental documents have been reviewed for U-238 mass concentrations and Ra-226 and Ra-228 activity concentrations and collected in tables and global maps. Further natural isotopes of U and Ra have been rarely subject of investigation. The collected data were evaluated and interpreted in frame of an associated scientific publication (see citation). From the available data it can be concluded that high geogenic U occur mainly under oxidizing conditions and carbonate rich groundwater, which might be seen as indicator for elevated U concentrations. Certain geological formations, as for example sedimentary, granitic, and volcanic host rocks, promote high U concentrations in groundwater. For geogenic Ra, the search for definite indications proved difficult, since less clear correlation is given for any observed factor. In a global perspective, the most promising evidence for elevated Ra are highly reducing redox conditions, as well as the occurrence of Fe/Mn mineral phases. Furthermore, barite represents a sink for Ra due to its ability to incorporate Ra isotopes. Dissolution of those mineral phases eventually results in co-dissolution of Ra, when Ra is found in host rocks of investigated aquifers, or downstream of such groundwater reservoirs. Furthermore, cation exchange might enhance Ra mobility process, especially in case of sedimentary aquifers with low sorption capacity and/or aquifers with high salinity. Given those chemical requirements for the occurrence of U and Ra, a negative correlation between mother and daughter nuclide can be established. When knowledge on present geological and geochemical constraints is available, elevated U and Ra concentrations might be predictable, as long as anthropogenic influence is excluded.
Im Atommüllendlager Asse II bei Wolfenbüttel wurde erhöhte Radioaktivität entdeckt. In dem Forschungsbergwerk befindet sich radioaktive Salzlauge, die die zulässigen Grenzwerte um das Acht- bis Neunfache überschreitet. Neben Cäsium wurden auch Strontium, Radium und Plutonium gemessen. Kürzlich war bekannt geworden, dass seit Jahren radioaktive Lauge in das Lager fließt und von den Betreibern in tiefere Teile des ehemaligen Salzbergwerks gepumpt wurde. Die Asse war das weltweit erste unterirdische Lager für Atommüll. Seit 1967 wird hier erprobt, wie radioaktiver Abfall auf Dauer sicher entsorgt und endgelagert werden kann. In dem ehemaligen Salzbergwerk ist vor allem schwach- und mittelradioaktiver Abfall aus Kliniken und Labors (etwa 130.000 Fässer) endgelagert.
In Deutschland ist das natürlich vorkommende radioaktive Edelgas Radon in den vergangenen ca. 30 Jahren verstärkt in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt. Mittlerweile ist es als Innenraumschadstoff anerkannt. Hierfür spielt seine kanzerogene Wirkung die entscheidende Rolle, weil ein Anstieg des Lungenkrebsrisikos durch erhöhte Radonkonzentrationen in Gebäuden eindeutig belegt ist. Nachgewiesenermaßen stellt der geogene Untergrund die Hauptquelle für die Radonkonzentrationen in der Raumluft dar. Radon wird überall in Böden und Gesteinen aus seinem Mutternuklid Radium – und damit letztendlich aus Uran – nachgebildet. Die Messung der Radonkonzentrationen in der Bodenluft liefert zugleich eine wichtige Kenngröße über die Aktivität der Radonquelle. Forschungen der letzten Jahre haben einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen Bodenluft- und Raumluftkonzentrationen nachgewiesen, wenn die Geologie des Baugrundes sowie Bauweise und Nutzung des Hauses berücksichtigt werden. Aus Bodenluftmessungen lassen sich also unmittelbar Aussagen über eine potenzielle Gesundheitsgefährdung betroffener Bevölkerungsgruppen ableiten. Unabhängig davon wird Radon bei zahlreichen Fragestellungen im geowissenschaftlichen Bereich genutzt (z.B.: Uranexploration, Erdbebenvorhersage, Nachweis von Wegsamkeiten im Untergrund, Gefährdungskarten). Nicht unerwähnt bleiben soll auch die kontrovers diskutierte Anwendung als Heilmittel in Radonbädern. Die Betrachtung des geogenen Umfeldes erlaubt somit eine Einordnung und Bewertung der Nutzungsmöglichkeiten und des Gefahrenpotenzials dieses Gases. Alle Untersuchungen haben aber auch gezeigt, dass einzelne Messwerte nur von sehr beschränkter Aussagekraft sind. Erst die Betrachtung statistischer Zusammenhänge auf der Basis mehrerer gezielt erhobener Messungen erlaubt belastbare Bewertungen. So kann es je nach Fragestellung zielführender sein, eine größere Zahl von räumlich und zeitlich verteilten Kurzzeitmessungen durchzuführen und statistisch mit Fehlerbetrachtungen auszuwerten als wenige Langzeitmessungen, die jeweils nur einen Mittelwert mit unbekanntem Fehler liefern.
In den Formeln wird zur Darstellung sehr großer oder sehr kleiner Zahlen die wissenschaftliche oder halblogarithmische Schreibweise benutzt. In ihr folgt einer “gewöhnlichen” Zahl ein E und eine zweite Zahl. Diese zweite Zahl gibt an, um wie viele Stellen das Dezimalkomma der ersten Zahl nach rechts, beziehungsweise bei negativer zweiter Zahl nach links, zu verschieben ist. So ist 1000 = 1,0 E3 / 100 = 1,0 E2 / 10 = 1,0 E1 / 1 = 1,0 E0 / 0,1 = 1,0 E-1 / 0,01 = 1,0 E-2 ; usw. Die Zahl der radioaktiven Zerfälle in einem Gramm Radium pro Sekunde ist 3,7 E10 = 37.000.000.000 Ein Neutron wiegt 1,675 E -24 Gramm = 0,000 000 000 000 000 000 000 001 675 g und so fort. Bei Taschenrechner-Eingaben wird das “E” meist mit der “EEX”- (“Enter Exponent”-) Taste hergestellt. Eine Alternative zu so unhandlichen Zahlen, dass diese Schreibweise erforderlich ist, ist die Verwendung von Vorsatzzeichen an der Einheit: 1.200 Gramm = 1,2 E3 g = 1,2 kg; das “kilo”, “k” steht wie “E3” für “mal Tausend. Eine Liste der in der Bundesrepublik amtlich zugelassenen Vorsätze steht hier und danach ist die Zahl der radioaktiven Zerfälle in Radium 37 Gigabecquerel pro Gramm = 37 GBq/g und ein Neutron wiegt 1,675 Yoktogramm =1,675 yg. Die Masse eines radioaktiven Stoffes (in Gramm oder Kilogramm) ist in vielen Fällen keine sinnvolle Größe, weil oft bereits unwägbare Spuren deutlich nachweisbare und wirksame Strahlung abgeben. Die Masse ist aber über das Zerfallsgesetz mit der Zahl der Zerfallsereignisse pro Zeiteinheit fest gekoppelt. Diese Zahl der Zerfallsereignisse pro Zeiteinheit, die Aktivität, kann daher als Maß für die vorliegende Menge dienen: Menge der durch Bestrahlung einer Substanzmenge zugeführten Energie. Die Substanzmenge wird dabei durch ihre Masse (in Kilogramm) ausgedrückt, die Energie in der gesetzlichen Einheit Wattsekunde oder Joule. (Für die von der Elektroenergierechnung bekanntere Energieeinheit Kilowattstunde, kWh, gilt 1 kWh = 3.600 kWs = 3.600 kJ oder 3.600.000 J).
NR. 22 ––– SEPTEMBER 2013 ASSE EINBLICKE INFORMATIONEN ÜBER DIE SCHACHTANLAGE ASSE II IM WISSENSGEBIET Im östlichen Niedersachsen wird in Sachen atomarer Endlagerung wegweisende Forschung betrieben. Der Wissenschaftsautor und Schriftsteller Hubert Mania aus Braunschweig über seine Reise durch die Institutionen A Achthundert Meter tief un- ter der Gemeinde Salzgitter- Bleckenstedt ragen Salzsta- laktiten, unterarmlang und bleistiftdünn, in dekora- tivem Grau, Weiß und Ocker aus dem rotbraunen Erzge- stein. Bernd Weyer von der Deutschen Gesellschaft zum Bau und Betrieb von Endla- gern für Abfallstoffe (DBE) bricht einen ab und zerbröselt ihn über meiner Hand, so dass ich ein paar Tropfen fossiles Meer- wasser auffangen kann. Es ist trübe, lauwarm und schmeckt extrem salzig. 150 Millionen Jahre lang ist es im Eisenerz eingeschlossen gewesen. Den radioaktiven Abfall, der hier ebenfalls bald eingeschlossen und versiegelt wer- den soll, müssen die Planer des Bundesamts für Strahlenschutz (BfS) „nur“ eine einzige Million Jah- re von der Biosphäre fernhalten – so lautet die gesetzliche Vorgabe. Arthur Junkert, Leiter der Konrad-Infostelle des BfS, gerät ins Schwärmen, wenn er von der weltweit einzigartigen geologischen Struktur des ehemaligen Erzbergwerks Konrad spricht. Hier hat sich nämlich – eine Laune der Natur – eine 400 Meter mächtige Tonschicht über die Eisenerz- zunge gewälzt und ist satt und fett liegen geblie- ben. Ein Glücksfall für den Endlagerbetreiber, eine Garantie für langfristige Trockenheit. Denn für fließfreudiges, der Schwerkraft folgendes Grundwasser ist Ton die größte anzunehmende Spaßbremse. Er lässt keine Flüssigkeit durch. gar keiner ist. In einen Tunnel fährt man hinein und wieder hinaus. Dieses Gewölbe aber endet unvermittelt vor einer Wand aus Eisenerz. Im Halbdunkel die Umrisse eines Monstrums, ein Grubenmaulwurf aus Stahl, so groß wie ein LKW, nur ungleich kompakter und wuchtiger. Das 130 Tonnen schwere Urvieh gräbt sich, stark wie tau- send Pferde, mit Dutzenden fräs- und schürftüch- tigen Krallen durchs Gestein. Die vor ihm liegende Wand ist sieben Meter breit und sechs Meter hoch. Unmittelbar unter der Deckenwölbung tanzt ein roter Laserpunkt. Denn der Maulwurf ist blind und muss mit Laser- licht ans Ziel gelenkt werden. Das Gewölbe von rund 40 Quadratmeter Querschnitt wird schon bald 400 Meter lang sein. Wenn das Endla- ger Konrad in Betrieb geht, wird es der erste Containerstandort für radioak- tive Abfälle mit vernachlässigbarer Wärmeent- wicklung sein. Früher nannte man sie schwach- und mittelaktiv strahlende Abfälle. FÜR FLIESSFREUDIGES GRUNDWASSER IST TON DIE GRÖSSTE ANZUNEHMENDE SPASSBREMSE Irgendwann biegt der Grubenwagen auf der 800-Meter-Sohle in eine Rechtskurve, und bald da- rauf wird mir klar, warum dieser Tunnel, durch den wir die ganze Zeit gefahren sind, eigentlich W er hat eigentlich den Sachverstand, den Konrad-Betreiber beim Sicherheitsnach- weis von einer Million Jahre zu unter- stützen? Ich frage Dr. Jörg Mönig von der Gesell- schaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS). Er leitet den Bereich Endlagersicherheitsforschung in Braunschweig. Das gemeinnützige Institut ver- steht sich als Kompetenzträger und Regierungsbe- rater in allen Fragen der kerntechnischen Sicher- heit in Deutschland. Dr. Mönig hat einen Lehrauftrag an der TU Clausthal und ist in Gre- mien und Arbeitskreisen vertreten. Die GRS hat eine einzigartige Software für die sogenannte Prozessanalyse entwickelt, die auf relativ kleiner Skala die einzelnen Abläufe in einem Endlager detailliert wiedergibt. Beispiels- weise den Korrosionsprozess von Absperrbauwer- FO RTS E TZ U N G AU F S E I T E 2 Bergungsschacht, Probephase, Notfallvorsorge – aktuelle Arbeiten über und unter Tage D ie Asse-GmbH plant die Erkundungsbohrung für den neuen Bergungsschacht, die wegen technischer Probleme unterbrochen werden musste, fortzusetzen. Aufgrund der anspruchsvollen geologischen Situation war der erste Bohrab- schnitt vor Beginn des zweiten Abschnitts mit Beton stabilisiert worden. Dabei war ein Gestänge, mit dem das Bohrloch zementiert wurde, abgerissen. Das Bohrgestänge wurde teilweise geborgen. Die nicht geborgenen Teile des Gestänges sollen nun durch eine abgelenkte Bohrung umgangen werden. Bei der Probephase wurde die zweite Bohrung in Einlagerungskammer 7 in 750 Meter Tiefe erfolgreich abgeschlossen. Zurzeit werden die gewonnenen Daten ausge- wertet und die nächsten Bohrungen vorbereitet. Sie sollen genauere Erkenntnisse über den Zustand der Kammerdecke liefern. Das BfS hat eine Planung für die Rückholung beauftragt, die mehrere Varianten für den Zugang zu den Einlagerungskammern untersucht und bewertet. Ziel ist es herauszufinden, von welchem Niveau aus die Einlagerungskammern in Verbindung mit dem neuen Schacht optimal erreicht werden. Erste Ergebnisse sollen noch in die- sem Jahr vorliegen. Im Rahmen der Notfallvorsorge wurden im Umfeld der Einlagerungskammern 10 und 12 auf der 750-Meter-Ebene notwendige Arbeiten zur Stabilisierung des Berg- werks durchgeführt. Die Stabilisierung ist eine zentrale Voraussetzung für die Rückho- lung. Trotz eines intensiven fachlichen Austauschs konnte in diesem Punkt keine Ei- nigkeit mit der Asse-2-Begleitgruppe erzielt werden. Sie hat die Arbeiten als derzeit nicht zwingend notwendig kritisiert. Aufgrund der aktuellen Diskussionen bietet das BfS am 30.09.2013, um 18 Uhr nochmals eine Informationsveranstaltung zur Notfallvorsorge in der Infostelle Asse, Am Walde 1, in Remlingen an. „ENDLAGER ASSE“ Bei der Schachtanlage Asse II handelt es sich de facto um ein Endlager. Die radioaktiven Abfälle wurden mittels einer Technik eingelagert, die keine Rückholung vorsah. Es war daher 2009 ein zentrales Anliegen, unter anderem von Bürgerinitiativen, die Schachtanlage Asse II in das Atomrecht zu überfüh- ren und sie damit nicht mehr als „Forschungsbergwerk“, sondern als „Endlager“ zu behandeln. Der Umstand, dass im Zuge der Schließung der Anlage die Abfälle mit erheblichem Aufwand wieder gebor- gen werden sollen, ändert nichts an diesen Gegebenheiten. Wie mit der Anlage zu verfahren ist, regelt § 57b des Atomgesetzes. Angesichts der Herausforderungen, die mit der sicheren Schließung der Asse verbunden sind, und um weitere Diskussionen um Begrifflichkeiten zu vermeiden, wird das BfS in Zukunft auf den Begriff „Endlager“ im Zusammenhang mit der Schachtanlage Asse II verzichten. NR. 22 ––– SEPTEMBER 2013 FO R TS E TZ U N G VO N S E I T E 1 W as der Geochemiker Udo Ziesche im geowissenschaft- lichen Labor der GRS in seinen Händen hält, sieht aus wie ein transparentes Miniatursofakissen, prall gefüllt mit Gas. Ziesche und seine Mitarbeiter entwickelten eine Sonde mit Chiptechnik, die Folgeprodukte aus dem radioaktiven Zer- fall aufspüren kann. Mithilfe eines Adapters an das Bohrgestän- ge montiert, reiste sie huckepack durch die sicherheitstech- nischen Bohreinrichtungen hindurch zum Nahbereich der Asse-Kammer 7 und konnte dort eine Gasprobe entnehmen. Eine Kooperation der GRS mit dem Bohrtrupp der Asse-GmbH. Vor meinen Augen stoßen also – naturgemäß leider unsichtbar – die Moleküle des radioaktiven Edelgases Radon, ein Zerfallsprodukt von Uran und Radium, an die Wände des Kissens. Wahrschein- lich ist das Radon durch die porös gewordene Betonabschir- mung eines Fasses entwichen. Die Komplexität der Endlagersicherheit lässt sich ohne interdisziplinäre Kooperationen, ohne Vernetzung mit Fachin- stituten und Arbeitskreisen heute nicht mehr bewältigen. Des- halb zieht das BfS bei der wissenschaftlichen Arbeit externe Sachverständige wie die Braunschweiger GRS als amtlich akkre- ditiertes Prüflabor hinzu. C Schweres Gerät im Endlager Konrad: Hier werden später radioaktive Abfälle mit vernachlässigbarer Wärmeentwick- lung eingelagert Abfälle angeliefert und eingefahren. Dies sind vor allem sämt- liche konradgängig zerlegte Einzelteile der dann abgerissenen deutschen Kernkraftwerke: Eingedampftes aus Gundremmin- gen, Geschnetzeltes aus Brokdorf, Zersägtes aus Grohnde, Ein- gemachtes aus Biblis. 10. Juni 2013: In der Schachtanlage Asse II trifft der Bohrer in Kammer 7 nach ca. 23 Metern auf einen betonummantel- ten Abfallbehälter ken unter Tage, das chemische Verhalten der Abfallstoffe, den Einfluss des Gebirgsdrucks, das Zuströmen von Lösungen. Die sicherheitsanalytische Software bildet hingegen das ganze End- lagersystem ab. Dabei werden alle vorstellbaren hydraulischen, mechanischen und thermischen Merkmale, Ereignisse und Pro- zesse, die die Sicherheit des Endlagers gefährden könnten, über einen langen geologischen Zeitraum hinweg dargestellt. Wo die Prozessanalyse ins Detail geht, betrachtet die Sicherheits- analyse das große Ganze, um die Langzeitsicherheit des Endla- gers nachweisen zu können. Die Langzeitanalyse der GRS zur Gebirgsmechanik und zum Radionuklidtransport im Endlager Konrad hat die hohe Rückhaltewirkung der Tonschicht bestätigt. Selbst nach einer Korrosion der Abfallbehälter verläuft die Diffusion der zerfal- lenden Atomkerne durch den 400 Meter mächtigen Tonpfrop- fen ausgesprochen träge nach oben, Richtung Biosphäre. In einer Million Jahre schaffen sie gerade mal schlappe 50 Meter. V oraussichtlich nicht vor Ende 2019 wird hier, im Eisen- erz, das schon ereignisreiche Erdzeitalter wie Kreide und Pleistozän ungerührt ausgesessen hat, die KokoCo-Ära beginnen: „Konradgemäß konditionierte Container“ – Herr Junkert stellt diese aparte Sprachfigur eher absichtslos in den Raum – werden nebeneinander- und übereinandergestapelt. Nach 50 Metern wird diese Pioniergemeinde eingemauert, und die Resthohlräume zwischen den Behältern werden mit fließfä- higem Beton ausgefüllt. Dann kommt der nächste Block. In der Nähe des künftigen Schachts Konrad 2 lärmt schweres Gerät. Die Transportstrecke vom Schacht zur KokoCo- Kolonie wird aufwändig hergerichtet, denn der Berg bewegt sich. Risse im Gestein werden mit massiven Betonverscha- lungen stabilisiert. Standfestigkeit und Sicherheit sind ausge- legt auf einen Einlagerungsbetrieb von rund 30 bis 40 Jahren. Jährlich werden dann hier rund 10.000 Kubikmeter radioaktive I m Büro von Jens Köhler, Technischer Geschäftsführer der Asse-GmbH. Die bundeseigene Gesellschaft soll Standsicher- heit und Betrieb des Bergwerks Asse II gewährleisten, wäh- rend das BfS die wissenschaftliche Bewertung vornimmt, das Projekt steuert und die Gesamtverantwortung trägt. Zur Begrü- ßung ein Ultrakurzfilm in Grautönen. Ein paar unspektakuläre Sekunden Kamerafahrt durch eine ovale Röhre. Wie in Schacht Konrad: Am Ende des vermeint- lichen Tunnels wieder kein Licht. Ein farblich zweigeteilter Quer- schnitt, die rechte Hälfte hellgrau- er Salzgrus, die linke Hälfte dun- kelgrauer Beton. „Für mich der schönste Film dieses Jahres … mein Oscar-Gewinner.“ Dem interessier- ten Beobachter erschließt sich Köhlers Begeisterung für diesen extrem handlungsarmen, grautonreichen Nouvelle-Vague-Clip nicht ohne Weiteres. Vielleicht aber, wenn er wüsste, dass diese Fahrt der Bohrlochkamera das erfolgreiche Anbohren der Ein- lagerungskammer 7 dokumentiert. Die dunkelgraue Silhouette ist die Betonabschirmung eines Fasses mit radioaktiven Abfäl- len. Die Erkundung der Zustände in den Einlagerungskam- mern 7 und 12 soll zeigen, ob die Rückholung der Fässer mach- bar ist. lausthal im Harz. Schon 1898 wurde hier erstmals radio- aktives Material in ein Bergwerk gebracht. Da glaubte die Physikerin Marie Curie noch, Uran absorbiere kos- mische Energie und wandele sie in radioaktive Strahlung um. Tief unter der Erde von Clausthal stellten die Wolfenbütteler Physiker und Pädagogen Julius Elster und Hans Geitel Curies These auf die Probe. Eine Gesteinsschicht von 800 Metern Stär- ke sollte, so ihre Vermutung, einen erheblichen Teil dieser omi- nösen Energie aufhalten. Sie konnten jedoch keinen Unter- schied messen. Unter Tage strahlte die Uranprobe genauso stark wie unter der Sonne. Damit war Curies kosmische Erklä- rung widerlegt, und Elster und Geitel äußerten kurz darauf als Erste die Vermutung, radioaktive Strahlung sei ein atomares Phänomen. Die Technische Universität Clausthal ist heute der einzige Studienort in Deutschland, an dem man seit 2007 den Master- Studiengang „Management und Endlagerung radioaktiver Ab- fälle“ wählen kann. Professor Dr. Kurt Mengel leitet hier den ersten Fachbereich in Deutschland, der Salzlagerstätten auf ihre Eignung als Endlager für wärmeentwickelnde radioaktive Abfälle untersucht. Im Fokus stehen grundsätzliche chemische und mineralogische Untersuchungen zum Verhalten von Radio- nukliden in Salzlösungen, wobei Temperatur und andere Bedingungen unter Tage sehr genau im Laborexperiment simuliert werden können. EIN TRANSPARENTES MINIATURSOFA-KISSEN AUS GAS REISTE HUCKEPACK IN DEN NAHBEREICH DER KAMMER 7 Sieht simpel aus: Das Kissen aus Gas ist eine Entwicklung der Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit D as hier ist keine Simulation. 750 Meter unter der Erde herrscht trockene Hitze. Der Ort, an dem wir jetzt stehen, geriet im Sommer 2008 in die Schlagzeilen und avancierte als radio- aktiver Laugensumpf vor Kammer 12 zur TV-Berühmtheit. In einer Kooperation mit dem Forschungszentrum Jülich hat Pro- fessor Mengel von der TU Clausthal genau zu diesem Zeitpunkt hier die Verbreitung radioaktiver Nuklide in den Salzlösungen gemessen. Später setzte er im Auftrag des BfS die Untersu- chungen fort. Vor Kurzem konnte die Asse-GmbH, auf der Grundlage des neuen Asse-Gesetzes, den Sumpf abpumpen und die Salzlösung in 20 Kunststoffcontainer füllen, die in Stahlauf- fangwannen auf der 725-Meter-Ebene stehen. Die glatte Fläche vor der Kammer ist freundlich hell ausgeleuchtet und sieht aus wie ein mit frischem Schnee bedeckter zugefrorener Teich. In Wirklichkeit ist es Beton, auf dem eine Schicht Salzstaub liegt. Der Fußbereich von Kammer 12 war 1973, zu Beginn der Einlagerung, feucht – eine Information, die den Sumpfskandal von 2008 zusätzlich befeuerte. Also schüttete man vor 40 Jah- ren den Boden mit Salz auf und planierte alles. Anschließend wurden mehr als 7.400 Fässer liegend übereinandergestapelt. Auch dieses Fassdepot soll demnächst angebohrt werden. Wäh- rend Kammer 7 mit Salzgrus zugeschüttet ist, gibt es hier kei- nen Füllstoff. I n einem Labor des Instituts für Endlagerforschung an der TU Clausthal zeigt mir Professor Mengel sein ICP-Massen- spektrometer, ein unscheinbares beigegraues Gerät vom Format einer Haushaltsgefriertruhe. Es ist der Gegenspieler zum Grubenmaulwurf in Schacht Konrad. Denn während sich dieser unter Tage vom roten Laserpunkt leiten lässt und laut- stark tonnenweise Gestein anhäuft, führt sein Clausthaler Pen- FO R TS E TZ U N G AU F S E I T E 4 Nr. 22 ––– SEPTEMBEr 2013 Topografie der endlagerforschung 22. In der Region Braunschweig in Niedersachsen haben sich in den vergangenen Jahrzehnten verschiedene Institutionen angesiedelt, die sich mit Endlagerung beschäftigen. Dazu gehören Institute wie die Gesellschaft für Anlagen- und Reak- torsicherheit (GRS) oder die Deutsche Gesellschaft zum Bau und Betrieb von End- lagern für Abfallstoffe (DBE) ebenso wie die Technische Universität Clausthal- Zellerfeld. Dort gibt es den ersten Fachbereich in Deutschland, der Salzlagerstätten auf ihre Eignung als Endlager für wärmeentwickelnde radioaktive Abfälle unter- Die Deutsche Gesellschaft zum Bau und Betrieb von Endlagern für Abfall- stoffe mbH (DBE) ist vom Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) u. a. mit der Planung und der baulichen Errichtung des Endlagers Konrad beauftragt. Ihre Tochter, die DBE Technology GmbH, forscht in den Bereichen der Endlagerung radioaktiver Stoffe. Die Gesellschaft für Nuklear- Service mbH (GNS) ist mit 75% an der DBE beteiligt, die wiederum den Energieversorgungsunternehmen E.ON, rWE AG und Vattenfall Europe AG gehört. 25% befinden sich im Eigentum der bundeseigenen Energie- werke Nord GmbH. Das Bundesamt für Strahlen- schutz (BfS) ist der Betreiber des Endlagers Konrad und der Schachtanlage Asse II. Die rückholung der radioaktiven Abfälle aus der Asse stellt eine besondere Herausforderung für das BfS dar. In den Verantwortungs- bereich der Behörde fallen die konzeptionellen Fragestellun- gen, die Stilllegungsplanungen und die Einholung der notwendi- gen Genehmigungen. Dafür erstellt und beauftragt das BfS u. a. wissenschaftliche Studien. sucht. Sicher kein Zufall, liegen doch die Schachtanlage Asse II, das genehmigte Endlager Konrad und auch der Sitz des Bundesamtes für Strahlenschutz (BfS) in der Region. Ein Blick auf die Karte dieser Ausgabe zeigt, in welcher Nähe sich Wissen und Kompetenz in diesem relevanten technologischen Sektor befinden. Auch macht die Topografie deutlich, dass sich hier eine Forschungsregion mit weltwei- ter Bedeutung entwickelt hat. Die Gesellschaft für Anlagen- und Reaktor- sicherheit (GRS) ist ein gemeinnütziges Institut und amtlich akkreditiertes Prüflabor, das sich als Kompetenzträger und regierungsberater in allen Fragen der kerntechnischen Sicherheit in Deutschland versteht. Sie entwickelt Methoden und Verfahren im Bereich Endlagersicherheits- forschung. Diese dienen dem Nachweis der Langzeitsicherheit für Endlager in geologischen Formationen. Die GrS gehört zu 46% der Bundesrepu- blik Deutschland und zu 46% den Technischen Überwachungs-Vereinen (TÜV) und dem Germa- nischen Lloyd. Jeweils 4% der Anteile der GrS haben das Land Nordrhein-Westfalen und der Freistaat Bayern inne. Das Endlager Konrad ist ein stillgelegtes Eisenerz-Berg- werk und das erste Endlager für radioaktive Abfälle mit vernachlässigbarer Wärme- entwicklung, das nach Atomrecht genehmigt wur- de. Zurzeit wird es von der Deutschen Gesellschaft zum Bau und Betrieb von Endla- gern für Abfallstoffe (DBE) im Auftrag des BfS saniert und umgebaut. In Betrieb genommen wird es voraus- sichtlich nicht vor Ende 2019. Die Asse-GmbH plant und führt nach den Vorgaben des BfS den bergbaulichen Betrieb der Schachtanlage Asse II. Hierzu gehören die Durchführung von Stabilisierungsmaß- nahmen, die Planung und Durchführung von Vorsorgemaß- nahmen für den Notfall sowie die Vorbereitung der rückho- lung der radioaktiven Abfälle. Die Asse-GmbH ist eine bundeseigene Gesellschaft. Die Technische Universität Clausthal-Zellerfeld lehrt und forscht in den Bereichen Energie und rohstoffe, Natur- und Mate- rialwissenschaften, Wirtschafts- wissenschaften, Mathematik, Informatik, Maschinenbau und Verfahrenstechnik. Sie ist bisher der einzige Studienort in Deutschland, an dem man seit 2007 den Master- Studiengang „Management und Endlagerung radioaktiver Abfäl- le“ wählen kann. Zur TU gehört auch das Institut für Endlager- forschung.
Die Saxore Bergbau GmbH hat am 10. Oktober 2022 die Allgemeine Vorprüfung im Rahmen der Feststellung der UVP-Pflicht gem. § 1 Nr. 9 UVP-V Bergbau i. V. m. Ziffer 13.3.2 der Anlage 1 UVPG für das Vorhaben „Projekt Bergwerk Tellerhäuser im Bewilligungsfeld Rittersgrün – Erschließung der polymetallischen Lagerstätte Hämmerlein und Dreiberg, Grundwasserentnahme“ beim Sächsischen Oberbergamt beantragt. Die Saxore Bergbau GmbH plant, mit dem Bergwerk „Tellerhäuser“ die Lagerstätten Hämmerlein und Dreiberg im Bewilligungsfeld Rittersgrün durch einen modernen Untertagebergbau abzubauen. Der Aufschluss der Lagerstätten soll mittels einer Rampe (ohne Schachtförderung) im Kunnersbachtal realisiert werden. Vorgesehen ist ein Abbau der Erze durch „Streckenvortrieb mit Versatz“ im Mehrortbetrieb. Die weitestgehend automatisierte Aufbereitung der abgebauten Erze soll in einer untertägigen Anlage am Standort Hämmerlein erfolgen. Aufbereitungsrückstände und ein Teil der anfallenden Berge sollen unmittelbar unter Tage wieder als Versatz eingebaut werden. Über Tage ist eine temporäre Lagerung von Bergen (Nebenprodukt) geplant, wofür ein Umschlags- und Produktdepot angelegt werden soll. Unter Berücksichtigung der aktuellen Marktsituation wird von einer Betriebsdauer von ca. 18 Jahren ausgegangen. Für das Bergwerk Tellerhäuser ist zunächst eine Sümpfung des Altbergbaus „Grube Pöhla“ der Wismut GmbH erforderlich. Die Sümpfung des Grubengebäudes dient der regulären Trockenhaltung und der Bergbausicherheit des eigenen Grubengebäudes. Im Regelbetrieb erfolgt dann die ständige Sümpfung des eigenen Grubengebäudes und der zusitzenden Wässer aus dem Altbergbau. Die für das Vorhaben erforderliche Entnahme von Grundwasser, welche sich aus Sümpfungswasser des Altbergbaus und der neuen Auffahrungen zusammensetzt, wird sich voraussichtlich in einem Bereich von 1-1,4 Millionen m³ pro Jahr bewegen. Derzeit werden die Grubenwässer des Altbergbaus der Grube Pöhla in einer übertägigen Wasserbehandlungsanlage (WBA) der Wismut GmbH aufbereitet und anschließend gereinigt in die Vorflut abgegeben. In der WBA werden die Elemente Eisen, Arsen und Radium entfernt. Das Grubenwasser aus der Sümpfung wird zunächst in einer Grubenwasserreinigungsanlage behandelt und gereinigt. Ein Teil dieses Wassers wird als Prozesswasser für die Aufbereitung verwendet, der überschüssige Teil wird direkt in das Pöhlwasser eingeleitet. Mit Beendigung der Gewinnung (nach etwa 18 Jahren) im Bergwerk Tellerhäuser werden die Sohlen unterhalb +586 m NHN geflutet (über natürlichen Grundwasserzulauf aus dem Kluftsystem). Vorher werden alle Ausrüstungsgegenstände und Materialien (einschließlich der Grubenwasserreinigungsanlage) beräumt. Etwa ein bis drei Jahre nach Abschaltung der Grundwasserhaltungspumpen wird die vollständige Flutung erreicht.
Planfeststellungsverfahren zur Stilllegung des Endlagers für radioaktive Abfälle Morsleben Verfahrensunterlage Titel:Nuklidmigration im Deckgebirge des ERAM (DGL) Ergebnisbericht zur Sorption am Salzton Autor:Vejmelka, P., Lützenkirchen, J., Gompper, K., Nebelung, C. & Baraniak, L. Erscheinungsjahr:2003 Unterlagen-Nr.:P 173 Revision:00 Unterlagenteil: BfS-Projekt 9 M 212 230-62 Nuklidmigration im Deckgebirge des ERAM (DGL) Inhaltsverzeichnis 1Einleitung und Aufgabenstellung3 2Versuchsdurchführung4 2.1Allgemeiner Überblick über die Vorgehensweise4 2.2Konditionierung der Materialien5 Konditionierung des Versatzmaterials mit Lösung 1 und 3 2.2.2Konditionierung des Salztons mit den vorkonditionierter Lösung 1 und Lösung 37 2.3 Sorptionsexperimente 3 Vorbemerkungen 7 7 E R Mo A rsl ebe 2.3.1 5 n 2.2.12.3.2Parameter der Sorptionsexperimente8 2.3.3Berechnung der Rs-Werte9 Zusammenfassung der Ergebnisse zur Sorption am Salzton Ergebnisbericht zur Sorption am Salzton 10 -2- BfS-Projekt 9 M 212 230-62 1 Nuklidmigration im Deckgebirge des ERAM (DGL) Einleitung und Aufgabenstellung Im Rahmen des Projektes „9 M 212 230-62 Nuklidmigration im Deckgebirge des ERAM (DGL)“ wurde die Sorption der Radionuklide Uran, Plutonium, Americium, Cäsium, Radium und Kohlenstoff-14 am Salzton aus dem Hutgestein in endlagerrelevanten Salzlösungen untersucht. Für die Sorptionsexperimente wurden zwei Volumen/Masse-Verhältnisse ausgewählt (V/M = 6 ml/g bzw. 10 ml/g). n Als flüssige Phasen wurden in Anlehnung an Vorgaben des Arbeitskreises HAW-Produkte1 eine quinäre Salzlösung (Lösung 1) mit den Hauptbestandteilen Magnesium, Natrium, Kalium, Chlorid und Sulfat und eine Salzlösung, die hauptsächlich Natriumchlorid enthält E R Mo A rsl ebe (Lösung 3), eingesetzt (s. Abbildung 1-1). 300 Lösung1 Lösung3 250 g/l 200 150 100 50 0 Ca 0,4 1,3 0,75 K Mg Na Cl SO4 Abbildung 1-1: Zusammensetzung der Lösungen 1 und 3 nach der Vorgabe des Arbeitskreises HAW- Produkte Für die Experimente zur Rückhaltung der Radionuklide Uran, Plutonium, Americium, Cäsium, Radium und Kohlenstoff-14 im Hutgestein des ERAM (Sorption am Grauen Salzton) wurden die beiden Salzlösungen (Lösung 1 und Lösung 3) verwendet, die zunächst jeweils mit dem Versatzmaterial und anschließend mit Grauem Salzton konditioniert worden waren. ___________ 1 B. Kienzler, A. Loida (Hrsg.): Endlagerrelevante Eigenschaften von hochradioaktiven Abfallprodukten -Charakterisierung und Bewertung – Empfehlungen des Arbeitskreises HAW-Produkte Forschungszentrum Karlsruhe, Wissenschaftliche Berichte, FZKA 6651, September 2001 Ergebnisbericht zur Sorption am Salzton -3-
Die Saxore Bergbau GmbH hat am 10. Oktober 2022 die standortbezogene Vorprüfung im Rahmen der Feststellung der UVP-Pflicht gem. § 1 Nr. 9 UVP-V Bergbau i.V.m. Ziffer 13.1.3 der Anlage 1 UVPG für das Vorhaben „Projekt Bergwerk Tellerhäuser im Bewilligungsfeld Rittersgrün – Erschließung der polymetallischen Lagerstätte Hämmerlein und Dreiberg, Prozesswasserbehandlung“ beim Sächsischen Oberbergamt beantragt. Die Saxore Bergbau GmbH plant, mit dem Bergwerk „Tellerhäuser“ die Lagerstätten Hämmerlein und Dreiberg im Bewilligungsfeld Rittersgrün durch einen modernen Untertagebergbau abzubauen. Der Aufschluss der Lagerstätten soll mittels einer Rampe (ohne Schachtförderung) im Kunnersbachtal realisiert werden. Vorgesehen ist ein Abbau der Erze durch „Streckenvortrieb mit Versatz“ im Mehrortbetrieb. Die weitestgehend automatisierte Aufbereitung der abgebauten Erze soll in einer untertägigen Anlage am Standort Hämmerlein erfolgen. Aufbereitungsrückstände und ein Teil der anfallenden Berge sollen unmittelbar unter Tage wieder als Versatz eingebaut werden. Über Tage ist eine temporäre Lagerung von Bergen (Nebenprodukt) geplant, wofür ein Umschlags- und Produktdepot angelegt werden soll. Unter Berücksichtigung der aktuellen Marktsituation wird von einer Betriebsdauer von ca. 18 Jahren ausgegangen. Für das Bergwerk Tellerhäuser ist zunächst eine Sümpfung des Altbergbaus „Grube Pöhla“ der Wismut GmbH erforderlich. Die Sümpfung des Grubengebäudes dient der regulären Trockenhaltung und der Bergbausicherheit des eigenen Grubengebäudes. Im Regelbetrieb erfolgt dann die ständige Sümpfung des eigenen Grubengebäudes und der zusitzenden Wässer aus dem Altbergbau. Das Grubenwasser aus der Sümpfung wird zunächst in einer Grubenwasserreinigungsanlage (GWRA) behandelt und gereinigt. Ein Teil dieses Wassers wird als Prozesswasser für die Aufbereitung verwendet. Für das in der Erzaufbereitung des Bergwerkes Tellerhäuser anfallende Wasser ist neben der GWRA der Betrieb einer Prozesswasserreinigungsanlage (PWRA) notwendig. Diese wird untertägig errichtet und betrieben. Das Prozesswasser wird größtenteils im Kreislauf gefahren. Die Prozesswasserbehandlung sieht verschiedene Behandlungsvarianten mit verschiedenen Prozesssträngen und Modullösungen vor, so dass sich verändernde Qualitäten des Sümpfungswassers berücksichtigt werden können. Bei dem zu behandelnden Prozesswasser handelt es sich um anorganisch belastetes Abwasser aus der Aufbereitung. Die Behandlung erfolgt hinsichtlich der behandlungsbedürftigen Elemente Uran, Radium, Eisen, Mangan, Sulfat, Hydrogencarbonat und Arsen. Das Prozesswasser soll größtenteils im Kreislauf gefahren werden. Die geplante Anlage wird den Leistungswert der Ziffer 13.1.3 (10 m³ innerhalb von 2 Stunden) der Anlage 1 UVPG erreichen, aber nicht darüber hinausgehen. Mit Ende der Gewinnung (nach ca. 18 Jahren) erfolgt der Rückbau der Erzaufbereitung und somit auch der Prozesswasserreinigungsanlage.
Bundesamt für Strahlenschutz Bekanntmachung gemäß § 26 Abs. 2 Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) 1. Nachtrag zur Bauartzulassung Nds. 151/97 Vom 16. Juni 2005 Gemäß den §§ 25 bis 27 in Verbindung mit der Anlage V der Strahlenschutzverordnung vom 20. Juli 2001 (BGBl. I S. 1714, 2002 I S. 1459), geändert durch Artikel 2 der Verordnung vom 18. Juni 2002 (BGBl. I S. 1869), wird die durch die Bezirksregierung Braunschweig am 1. Oktober 1997 erteilte oben genannte Bauartzulassung geändert: Vorrichtung:Schulpräparat mit Schutzbehälter Typ/Firmenbezeichnung:7161 oder Nebelkammer 7121-23 als Schutzbehälter Bisheriger Zulassungsinhaber: ELWE Lehrsysteme GmbH Elwestraße 6 38162 Cremlingen Bisheriger Hersteller: Amersham Buchler GmbH & Co. KG Gieselweg 1 38110 Braunschweig Eingefügter radioaktiver Stoff: Radium 226 Aktivität: max. 60 kBq Befristung: 30. September 2007 Die Zulassung wird wie folgt geändert: Zulassungsinhaber / Hersteller: ELWE Didactic GmbH Steinfelsstraße 5 08248 Klingenthal Dieser 1. Nachtrag gilt nur im Zusammenhang mit der o.g. Bauartzulassung. Salzgitter, den 16. Juni 2005 57501/2-032a Bundesamt für Strahlenschutz Im Auftrag Czarwinski Bundesamt für Strahlenschutz Bekanntmachung gemäß § 26 Abs. 2 Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) 1. Nachtrag zur Bauartzulassung Nds. 152/97 Vom 16. Juni 2005 Gemäß den §§ 25 bis 27 in Verbindung mit der Anlage V der Strahlenschutzverordnung vom 20. Juli 2001 (BGBl. I S. 1714, 2002 I S. 1459), geändert durch Artikel 2 der Verordnung vom 18. Juni 2002 (BGBl. I S. 1869), wird die durch die Bezirksregierung Braunschweig am 1. Oktober 1997 erteilte oben genannte Bauartzulassung geändert: Vorrichtung:Schulpräparat mit Schutzbehälter Typ/Firmenbezeichnung:7160 oder Nebelkammer 7121-23 als Schutzbehälter Bisheriger Zulassungsinhaber: ELWE Lehrsysteme GmbH Elwestraße 6 38162 Cremlingen Bisheriger Hersteller: Amersham Buchler GmbH & Co. KG Gieselweg 1 38110 Braunschweig Eingefügter radioaktiver Stoff: Radium 226 Aktivität: max. 3,7 kBq Befristung: 30. September 2007 Die Zulassung wird wie folgt geändert: Zulassungsinhaber / Hersteller: ELWE Didactic GmbH Steinfelsstraße 5 08248 Klinghenthal Dieser 1. Nachtrag gilt nur im Zusammenhang mit der o.g. Bauartzulassung. Salzgitter, den 16. Juni 2005 57501/2-032b Bundesamt für Strahlenschutz Im Auftrag Czarwinski
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