Die Suche nach einem geeigneten Endlagerstandort für hochradioaktive Abfälle ist von entscheidender Bedeutung, insbesondere nach der Abschaltung von Atomkraftwerken. Ein besonders wichtiger Aspekt in diesem Prozess sind die geotechnischen Sicherheitsanalysen, die eine präzise Berechnungssoftware erfordern. Ein Forschungsprojekt der TU Bergakademie Freiberg in Zusammenarbeit mit mehreren Partnerinstitutionen hat nun eine neue Simulations-Software entwickelt, die möglicherweise eine umfassendere Analyse ermöglicht, selbst bei unvollständigem Kenntnisstand über die Eigenschaften des Untergrunds.
Langzeitforschung im Mount Terri Labor in der Schweiz
Im internationalen unterirdischen Labor Mount Terri in der Schweiz werden seit Jahrzehnten zu Forschungszwecken elektrisch beheizte Behälter in tiefen Tonschichten gelagert, um die Bedingungen eines echten Endlagers zu simulieren.
„Bei den geotechnischen Berechnungen zur Sicherheit eines Endlagers geht es nicht nur um Radioaktivität, sondern auch um die Temperatur. Die Endlagerbehälter geben Wärme ab, die in der Umgebung der Behälter Temperaturen von etwa 100 Grad Celsius erzeugen kann“, erklärt Thomas Nagel, Geotechnik-Professor an der TU Bergakademie Freiberg. Die Sicherheit des Gebirges und der langzeitige Einschluss radioaktiver Stoffe sind dabei von zentraler Bedeutung.
Verbesserte Software durch Einbeziehung verschiedener Prognosen
Analog zu Wetter- und Klimamodellen müssen geotechnische Sicherheitsuntersuchungen verschiedene Varianten und Entwicklungen einbeziehen. Thomas Nagel erklärt: „Durch die Analyse der Daten mit Methoden der Wahrscheinlichkeitsrechnung verstehen wir jetzt besser, wie Parameterunsicherheiten und geotechnische Merkmale die Vorhersage beeinflussen.“ Diese Analysen ermöglichen es, genauere Aussagen über die potenzielle Schädigung des Gebirges zu treffen.
Kooperation und Open-Source-Entwicklung
Für die Entwicklung der erweiterten Software arbeiteten die Wissenschaftler der TU Bergakademie Freiberg mit dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung, der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe und der TU Chemnitz zusammen. Die erweiterte Software steht nun als Open-Source-Lösung zur Verfügung, was bedeutet, dass Behörden und andere Anwender weltweit darauf zugreifen und es nutzen können, um Unsicherheiten in geotechnischen Sicherheitsanalysen zu berücksichtigen.
Projekt MeQUR und das Forschungsnetzwerk URS
Das Projekt ist Teil des Forschungsnetzwerks URS, welches von der Bundesgesellschaft für Endlagerung (BGE) initiiert und finanziert wurde. Im Rahmen dieses Netzwerks wurde das Cluster-Projekt MeQUR ins Leben gerufen, an dem zahlreiche Forschungseinrichtungen beteiligt sind. Zudem wurden 17 Doktoranden in einem Graduiertenkolleg ausgebildet, um das Fachwissen im Bereich der geotechnischen Sicherheitsanalyse weiter zu vertiefen und zu verbreiten.
