Das Projekt "Interaktionen des ökologischen und ökonomischen Systems" wird/wurde ausgeführt durch: Universität-Gesamthochschule Siegen, Fachbereich 5 Wirtschaftswissenschaften, Fach Volkswirtschaftslehre, Lehrstuhl Volkswirtschaftslehre 4.Ein ökologisches System besteht aus Tier- und Pflanzenarten, deren Biomasse als gespeicherte Energie aufgefasst werden kann mit einem Nettoenergiezufluss durch die Sonne. Die Biomasse einer einzelnen Spezies bestimmt sich ferner aus dem Fressen und Gefressenwerden. Es wird angenommen, dass sich die Arten so verhalten, als maximierten sie ihre gespeicherte Energie unter der Nebenbedingung einer vorgegebenen physiologischen Funktion. Führt man endogene artenspezifische Energiepreise ein, lässt sich ein ökologisches Preisgleichgewicht definieren, dass formale Ähnlichkeiten zum Marktmodell der vollständigen Konkurrenz hat. Ziel des Projekts ist es, ein interdependentes Ökosystem auf die beschriebene Art zu modellieren und es mit einem den Ökonomen besser vertrauten interdependenten ökonomischen System zu verknüpfen. Mitwirkende Institution: University of Wyoming, Laramie, USA.
Das Projekt "Die stratosphaerische Aerosolschicht: Lidarbeobachtungen der Strukturen und zeitlichen Veraenderungen, physikalische Eigenschaften und Klimarelevanz" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung, Fraunhofer-Institut für Atmosphärische Umweltforschung.Das Fraunhofer-Institut fuer Atmosphaerische Umweltforschung (IfU) beobachtet als noerdlichste (47,5 Grad N) der wenigen weltweit verteilten Stationen mit einem LIDAR-System (optisches Radar) die zeitliche Variabilitaet der stratosphaerischen Aerosolschicht. Im Rahmen des Schwerpunktprogrammes MAP ('Middle Atmosphere Programme') ist geplant, eine fuer die geographische Breite des Institutes charakteristische Referenzmessreihe zu erstellen (vergleichbar mit NASA/Virginia, Fukuoka/Japan, Mauna Loa/Hawaii). Mit Hilfe von stratosphaerischen Partikelmessungen (University of Wyoming) und des am IfU entwickelten Aerosol-Modelles kann dann aus der LIDAR-Messreihe die stratosphaerische Extinktion bestimmt und damit klimarelevante zeitliche Aenderungen der Aerosolschicht (zB als Folge hochreichender Vulkaneruptionen) abgeleitet werden. Das Modell wird auch dazu verwendet werden, LIDAR-Messungen anderer Stationen mit denen des IfU vergleichbar zu machen und darueber hinaus den Anschluss an die Extinktionsmessungen des SAGE II-Satelliten-Programms der NASA herzuleiten.
Steckbrief
für Experimente in Untertagelaboren
Beteiligung am Grimsel Experiment „High Temperature Ef
fects on Bentonite Buffers“
Kurztitel/ ggf. Akronym: HotBENT
Untertagelabor: Felslabor Grimsel (Schweiz, Kristallin)
Ziel des Experiments: HotBENT ist ein 1:1 Experiment im Wirtsgestein Granit im Felslabor
Grimsel, das darauf abzielt, das Verhalten von Bentonitbarrieren unter hohen Temperaturen
(bis zu 200°C an der Heizeroberfläche) zu untersuchen. Das Sicherstellen der Integrität von
geotechnischen Barrieren bei höheren Temperaturen (z. B. durch höhere Behälterladungen
oder geringere Abstände zwischen den Endlagerbehältern) führt zu signifikanten Vorteilen in
der Endlageroptimierung hinsichtlich der Auslegung, Größe, Einlagerungsstrategien und Kos
ten.
Die Hauptziele von HotBENT sind: 1. Ausbau der Datenbasis durch Überwachung, Proben
nahmen, Laboranalysen und das Verständnis des Verhaltens von Bentonitbuffern unter hohen
Temperaturen; 2. Bewertung der Bentonitbufferleistung auf realistischen Skalen und Gradien
ten im Vergleich zu kleinskaligen Labortests und Modellierung; 3. Prüfung von aktuellen kon
zeptionellen und numerischen Modellen und ihrer Vorhersagekraft um das Experiment und die
wichtigsten thermo-hydraulisch-mechanisch-chemischen (THMC) Prozesse zu verstehen; 4.
Modellierungen (z. B. der THMC Prozesse) und Laboraktivitäten (z. B. Modellexperimente) zu
integrieren und diese auf größere Skalen (d. h. 1:1) zu übertragen.
Forschungsfeld: Endlagerplanung
Gesamtlaufzeit des Experiments: 2018 – 2025/26 (geplant), zukünftige Experimentlaufzei
ten und Rückbauarbeiten sind durch die Partner zu entscheiden.
Laufzeit der BGE Beteiligung am Experiment: 09.11.2021 – 2025/26
Finanzielle Beteiligung der BGE: 1.750.000 CHF
Weiterführende Informationen: HotBENT Aims & Objectives (grimsel.com)
Experimentbeschreibung
Das HotBENT Experiment wurde zwischen September 2019 und 2021 im gut charakterisierten
früheren FEBEX Tunnel errichtet und besteht aus vier Heizgeräten (drei in Natrium-haltigem
Wyoming-Typ Bentonit eingeschlossen, der vierte im Calcium-haltigem BCV (Bentonite Černý
vrch)-Typ Bentonit eingeschlossen), die sich in zwei Sektoren befinden und mit einem zwi
schenliegenden und einem finalen Dichtelement verschlossen sind. Jeder Sektor enthält zwei
Heizgeräte. Beide, der Na-haltige Wyoming Bentonit und der Ca-haltige BCV Bentonit, liegen
sowohl in Blockform, worauf die Heizgeräte stehen, als auch als Granulatmaterial für die Ver
schlussfüllung vor. Die Experimentreihe wird unter In-situ-Bedingungen durchgeführt. Nach
Dok-ID: 11992029 – Stand:10.11.2022
www.bge.de
Seite 1 von 2
Steckbrief
für Experimente in Untertagelaboren
fünf Jahren (ca. 2027, Heizphase) wird Sektor 2 ausgebaut und es werden Proben des Ben
tonits sowie der weiteren Materialien genommen und analysiert. Nach 20 Jahren (ca. 2041)
soll auch Sektor 1 ausgebaut und das Experiment beendet werden. Ca. 1.500 Sensoren über
wachen und messen Parameter wie z. B. Temperatur, Druck, relative Luftfeuchte, Wassergeh
alt, Gesamtdruck, Wärmeleitfähigkeit, Heizerverschiebung, Veränderungen der Dichtele
mente, und Sauerstoffgehalt. Außerdem sind Laboruntersuchen geplant, um den Ausgangs
zustand des Bentonits hinsichtlich seiner mineralogischen und chemischen Eigenschaften der
Gesamt- und Tonfraktion sowie physikalischen Eigenschaften (z. B. Oberflächenausdehnung,
Korn- und Porenraumgrößenverteilungen, Schwelleigenschaften, hydraulische Konduktivität,
Wasserrückhalteeigenschaften) zu charakterisieren.
Nach der Fertigstellung des finalen Dichtelementes am 30. August 2021 wurde der Heizpro
zess am 09. September gestartet – zunächst mit 300 W, anschließend in mehreren Intervallen
erhöht, bis schließlich Temperaturen von über 175 °C erreicht wurden (12. Mai 2022).
Parallel dazu führen mehrere Arbeitsgruppen Modellierungsarbeiten durch, um die aktuellen
konzeptuellen und numerischen Modelle und deren Vorhersagekraft zu testen.
Experimentpartner:
Nationale Genossenschaft für die Lagerung radioaktiver Abfälle (NAGRA; Schweiz), Nuclear
Waste Services (NWS; Vereinigtes Königreich), Nuclear Waste Management Organization
(NUMO; Japan), Nuclear Waste Management Organization (NWMO; Kanada), Správa úložišť
radioaktivních odpadů (SURAO; Tschechische Republik), Department of Energy (DOE; USA),
Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR; Deutschland), Empresa Nacional
de Residuos Radiactivos, S.A. (ENRESA; Spanien), Obayashi Corporation (OBAYASHI;
Japan), Korea Radioactive Waste Agency (KORAD; Korea)
Dok-ID: 11992029 – Stand:10.11.2022
www.bge.de
Seite 2 von 2