Technisches Forum Sicherheit

Frage 135: Alternative Lagerkonzepte

Die Nagra schlägt nur ein einziges  Lagermodell vor, das in der Tiefe von horizontal angelegten  Lagerstollen ausgeht. Die Nagra weist darauf hin, dass ihr Lagermodell in grösserer Tiefenlage, wie dies beispielsweise in NL in 900 m Tiefe der Fall wäre, nicht ohne grössere Nachteile für die Langzeitsicherheit erstellt und somit nicht optimal sicher betrieben werden könnte. Die Nagra bevorzugt in der Folge Lagermodelle im Tiefenbereich von 600 bis 700 m.  Diskutiert, geprüft  und bewertet werden sollen nun auch alternative Lagermodelle, welche beispielsweise von vertikalen oder schräg gebohrten  Lagerkammern für HAA-Abfälle ausgehen.  Innerhalb ein  und derselben  oder  unmittelbar  über der eigentlichen Wirtgesteinsschicht  sollen  Kammern geöffnet werden, von denen aus vertikale Bohrungen (Boreholes)  unter Tage ins eigentliche Wirtgestein niedergebracht werden können.

  1. Welche Vor- oder Nachteile haben vertikal oder schräg angelegte Lagerstollen im Vergleich zu horizontalen angelegten  Lagerstollen?
  2. Welche  alternativen  Lagermodelle  wurden  bisher  eingehend  untersucht  und  mit dem Modellvorschlag der Nagra verglichen?
  3. Weshalb  wird  bisher  davon  ausgegangen,  dass  Borholes  immer  von  der  Erdoberfläche  aus erstellt werden?
  4. Warum kann und soll nicht von unteren Gesteinsschichten aus ein vertikaler Vortrieb ins eigentliche Wirtgestein  erfolgen?
  5. Wiederholt wurde darauf hingewiesen, dass die Opalinuston-Schicht zu wenig mächtig sei, damit alternative Lagermodelle mit vertikaler Lagerung umgesetzt werden könnten.
  6. Wie  mächtig  musste  die Opalinuston-Schicht  denn  mindestens  sein,  damit  alternative  Lagermodelle sicher genug wären und wie sähen diese aus?
Thema Bereich
Eingegangen am 3. Juni 2016 Fragestellender FG Si NL
Status beantwortet Beantwortende Instanz
Beantwortet am 10. März 2017 Beantwortet von ,

Beantwortet von BFE

Es bestehen keine rechtlichen oder behördlichen Vorschriften, welche die Entsorgungspflichtigen oder die Behörden verbindlich verpflichten, alternative Lagerkonzepte zu evaluieren oder zu erforschen. Die Behörden können im Rahmen des Sachplans Geologische Tiefenlager, der Überprüfung des Entsorgungsprogramms oder des kernenergierechtlichen Bewilligungsverfahrens bei Bedarf eine Überprüfung von alternativen Lagerkonzepten vornehmen oder anordnen.

In der Schweiz bilden das Kernenergierecht (KEG) und die Kernenergieverordnung (KEV) zusammen mit Bestimmungen aus dem Kernenergiehaftpflichtgesetz (KHG und dem Strahlenschutzgesetz (StSG) sowie den dazugehörigen Kernenergiehaftpflicht- und Strahlenschutzverordnungen (KHV und StSV) die Rechtsgrundlage für nukleare Anlagen. Für geologische Tiefenlager ist gemäss Art. 5 KEV die Standortsuche in einem Sachplanverfahren nach Raumplanungsgesetz (RPG), dem «Sachplan geologische Tiefenlager» (SGT), zu regeln.

Dem üblichen Ansatz in der Schweizer Rechtslegung folgend werden dabei im Gesetz die Grundsätze definiert, welche in der Verordnung und aus der Verordnung abgeleiteten Auslegungen wie beispielsweise dem Konzeptteil des SGT und den Richtlinien des Eidgenössischen Nuklearsicherheitsinspektorats ENSI sukzessive präzisiert werden.

Weder im KEG noch in der KEV werden alternative Lagerkonzepte oder deren Überprüfung explizit erwähnt. Im KEG (Art. 4 Abs. 3) wird der Grundsatz formuliert, dass für Kernanlagen alle Vorkehrungen zu treffen sind, welche «nach der Erfahrung und dem Stand von Wissenschaft und Technik notwendig sind» und die «zu einer weiteren Verminderung der Gefährdung beitragen, soweit sie angemessen sind». Für die Erteilung einer Rahmenbewilligung für geologische Tiefenlager schreibt das KEG unter anderem vor, dass diese erteilt werden kann, «wenn die Ergebnisse der erdwissenschaftlichen Untersuchungen die Eignung des Standortes bestätigen.» In der KEV (Art. 62) wird weiter präzisiert, dass der Gesuchsteller bei einem Rahmenbewilligungsgesuch für ein geologisches Tiefenlager zudem einen Bericht mit «einem Vergleich der zur Auswahl stehenden Optionen hinsichtlich der Sicherheit des geplanten Tiefenlagers» einzureichen hat.

Die Entsorgungspflichtigen müssen ein Entsorgungsprogramm erstellen, welches alle fünf Jahre anzupassen ist (Art. 32 Abs. 1 KEG und Art. 52 Abs. 2 KEV). Bezüglich der Anforderungen an das Entsorgungsprogramm präzisiert die KEV (Art. 52 Abs. 1), dass Angaben zu den «benötigten geologischen Tiefenlagern einschliesslich ihres Auslegungskonzepts» zu dokumentieren sind. Im Rahmen ihrer Stellungnahme (KNS23/262) vom Dezember 2011 zum ersten Entsorgungsprogramm der Entsorgungspflichtigen vom Oktober 2008 hat die eidgenössische Kommission für nukleare Sicherheit (KNS) in Form einer Empfehlung festgehalten: «Die Lagerkonzepte sollen umgehend einer grundsätzlichen Überprüfung unterzogen und die entsprechenden Forschungs- und Entwicklungsprojekte mit hoher Priorität bearbeitet werden. In die Überprüfung soll das gesamte Spektrum von machbaren Konzepten einbezogen werden (…).» Auf diese Empfehlung der KNS hin verfügte der Bundesrat am 28. August 2013 für das nachfolgende Entsorgungsprogramm 2016 unter anderem (BBl 2013 7013): «Für sicherheitsrelevante Entscheidungen sind verschiedene Alternativen zu betrachten und ein insgesamt für die Sicherheit günstiges Vorgehen zu wählen.»

Im Konzeptteil des SGT werden ebenfalls keine expliziten Vorgaben bezüglich alternativer Lagerkonzepte gemacht. Er hält jedoch fest (S. 32): «Beim Einengungsverfahren muss vermieden werden, dass ein geeigneter Standort aufgrund einer unnötig hohen Anforderung an eine einzelne Eigenschaft […] eliminiert wird.» Darunter können sinngemäss auch Anforderungen an spezifische Eigenschaften eines bestimmten Lagerkonzeptes fallen, welche in alternativen Lagerkonzepten nicht in gleicher Strenge verlangt werden. Darüber hinaus spezifiziert der Konzeptteil des SGT zur bautechnischen Machbarkeit, welche auch für allfällige Lagerkonzepte relevant ist, die folgenden Kernfragen (vgl. Konzeptteil SGT, S. 65), welche eine Überprüfung der Lagerkonzepte rechtfertigen:

  • Haben die Entsorgungspflichtigen die Kriterien hinsichtlich Sicherheit und technischer Machbarkeit bei der Erarbeitung der Vorschläge adäquat und stufengerecht berücksichtigt?
  • Ist das Vorgehen der Entsorgungspflichtigen bei der Erarbeitung der Vorschläge transparent und nachvollziehbar?
  • Können die Behörden die Resultate der Abwägungen aufgrund der qualitativen Sicherheitskriterien nachvollziehen und dem Resultat der gesamtheitlichen Bewertung zustimmen?
  • Können die Behörden den Standortvorschlägen aus der Sicht von Sicherheit und Machbarkeit zustimmen?

Auf Stufe der Richtlinien des ENSI werden in der Richtlinie ENSI-G03 zu geologischen Tiefenlagern auch keine expliziten Vorgaben zum Vergleich alternativer Lagerkonzepte gemacht. Die Richtlinie gibt aber internationalen Empfehlungen (z. B. «Geological Disposal of Radioactive Waste, Safety Requirements No. WS-R-4» (2006) der Internationalen Atomenergie-Organisation IAEO) und dem Vorsorgekonzept des KEG (s. oben) folgend den Leitsatz der Optimierung vor (Kap. 4.2): «Bei Entscheiden im Rahmen der Projektierung, des Baus und Betriebs (inklusive des Verschlusses) eines geologischen Tiefenlagers sind Alternativen im Hinblick auf die Optimierung der Betriebs- und Langzeitsicherheit abzuwägen.» Ferner wird im Sinne dieses Optimierungsgebotes in der ENSI-G03 auch festgehalten (Kap. 6.1): «Bei jedem Schritt zur Realisierung des geologischen Tiefenlagers sind für jede sicherheitsrelevante Entscheidung verschiedene Alternativen und ihre Bedeutung für die Langzeitsicherheit in qualitativer Weise zu betrachten und ein insgesamt für die Sicherheit günstiger Entscheid zu fällen. Dieses Optimierungsverfahren ist zu dokumentieren.»

Im konkreten Fall der Nachforderungen zum Indikator «Tiefenlage hinsichtlich bautechnischer Machbarkeit» in Etappe 2 SGT (ENSI 33/476, 6.11.2015) hat das ENSI festgehalten: «Die von der Nagra gemachten Betrachtungen und Bewertungen alternativer Lagerkonzepte(HAA und SMA) gemäss Angaben in NTB 14-01 und deren Vor- und Nachteile sind zu dokumentieren.»

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass zwar weder auf Stufe Recht noch auf Stufe Verordnung behördenverbindliche Vorgaben zum Vergleich alternativer Lagerkonzepte gemacht werden, solche aber im Sinne der Konkretisierungen auf Stufe ENSI-Richtlinien,  Konzeptteil SGT und Entsorgungsprogramm spezifisch verlangt werden können resp. müssen, wie dies beispielsweise im Rahmen der Nachforderungen zum Indikator «Tiefenlage hinsichtlich bautechnischer Machbarkeit» erfolgt ist.

Beantwortet von Nagra

Bei der Festlegung ihres Lagerkonzepts hat die Nagra im Vorfeld auch alternative Lagerkonzepte geprüft. Die Prüfung der Lager- und Barrierenkonzepte durch die Nagra erfolgte in zwei Schritten. Als erstes wurde die grundsätzliche Eignung der unterschiedlichen weltweit verwendeten bzw. betrachteten Lager- und Barrierenkonzepte in Bezug auf die in der Schweiz gültigen gesetzlichen und behördlichen Vorgaben geprüft unter Berücksichtigung der Randbedingungen in den Standortgebieten gemäss Bundesratsentscheid zu SGT Etappe 1. In einem zweiten Schritt wurden die verbliebenen grundsätzlich möglichen Lager- und Barrierenkonzepte, die Lagerarchitektur und die Ausgestaltung der Lagerkammern beurteilt. Dies führte in mehreren Schritten zur Wahl des Lager- und Barrierenkonzepts für das HAA- und SMA-Lager für die Einengung in SGT Etappe 2 – eine zukünftige erneute Prüfung des Lager- und Barrierenkonzepts ist vorgesehen.

Allgemeine Vorbemerkung

Im Rahmen der Standortwahl für geologische Tiefenlager hat die Nagra im August 2016 die Zusatzdokumentation eingereicht, die das ENSI im September 2015 verlangt und im November 2015 genauer spezifiziert hat. Mit der Zusatzdokumentation entspricht die Nagra der Forderung des ENSI, zusätzliche Analysen zum Indikator „Tiefenlage im Hinblick auf bautechnische Machbarkeit“ (dieser definiert die maximale Tiefenlage) vorzulegen. Die Frage der maximalen Tiefenlage ist insbesondere relevant für die Beurteilung, ob das Standortgebiet Nördlich Lägern in Etappe 3 weiter untersucht werden soll. Mit der Zusatzdokumentation zum Indikator der Tiefenlage werden auch die Fragen der TFS-Frage 135 abgedeckt. Deshalb wird bei der Beantwortung häufig auf die Zusatzdokumentation verwiesen. Es handelt sich um folgende Berichte:

  • Arbeitsbericht NAB 16-41, ENSI-Nachforderung zum Indikator „Tiefenlage im Hinblick auf bautechnische Machbarkeit“ in SGT Etappe 2, Zusammenfassende Darstellung der Zusatzdokumentation (Hauptbericht), Juli 2016
  • Arbeitsbericht NAB 16-42, ENSI-Nachforderung zum Indikator „Tiefenlage im Hinblick auf bautechnische Machbarkeit“ in SGT Etappe 2, Prüfung der Lager- und Barrierenkonzepte, Juli 2016
  • Arbeitsbericht NAB 16-43, ENSI-Nachforderung zum Indikator „Tiefenlage im Hinblick auf bautechnische Machbarkeit“ in SGT Etappe 2, Geomechanische Unterlagen, Juli 2016
  • Arbeitsbericht NAB 16-44, ENSI-Nachforderung zum Indikator „Tiefenlage im Hinblick auf bautechnische Machbarkeit“ in SGT Etappe 2, Standortspezifische geologische Modelle und geologische Gefährdungsbilder, Juli 2016
  • Arbeitsbericht NAB 16-45, ENSI-Nachforderung zum Indikator „Tiefenlage im Hinblick auf bautechnische Machbarkeit“ in SGT Etappe 2, Projektkonzepte für die Lagerkammern und Versiegelungsstrecken und deren Bewertung, Juli 2016
  • Arbeitsbericht NAB 16-46, ENSI-Nachforderung zum Indikator „Tiefenlage im Hinblick auf bautechnische Machbarkeit“ in SGT Etappe 2, Vortriebs- und Sicherungskonzepte für die Profile F, K09, K04, K04a und D (ergänzende Unterlagen zu NAB 16-45)

Die Berichte können auf der Website der Nagra unter http://www.nagra.ch/de/cat/publikationen/arbeitsberichte-nabs/nabs-2016/downloadcenter.htm heruntergeladen werden.

a)

Vertikale, resp. schräge Lagerkammern reduzieren vertikale Migrationsdistanz für Radionuklide im Opalinuston, was den Optimierungsanforderungen der Schweizer Gesetzgebung und den Behördenanforderungen widerspricht. Bei vertikalen Lagerkammern ist zudem der Abstand der Behälter vom Betriebstunnel in der Regel klein, was eine Freisetzung von Radionukliden in den Betriebstunnel ermöglicht. Der Betriebstunnel ist bzgl. der Barrierenwirkung weniger günstig als das Wirtgestein

Für detailliertere Informationen siehe NAB 16-41, Kap. 2.

b)

Die Prüfung der Lager- und Barrierenkonzepte durch die Nagra erfolgte in zwei Schritten. Als erstes wurde die grundsätzliche Eignung der unterschiedlichen weltweit verwendeten bzw. betrachteten Lager- und Barrierenkonzepte in Bezug auf die in der Schweiz gültigen gesetzlichen und behördlichen Vorgaben geprüft unter Berücksichtigung der Randbedingungen in den Standortgebieten gemäss Bundesratsentscheid zu SGT Etappe 1. In einem zweiten Schritt wurden die verbliebenen grundsätzlich möglichen Lager- und Barrierenkonzepte, die Lagerarchitektur und die Ausgestaltung der Lagerkammern beurteilt. Dies führte in mehreren Schritten zur Wahl des Lager- und Barrierenkonzepts für das HAA- und SMA-Lager für die Einengung in SGT Etappe 2 – eine zukünftige erneute Prüfung des Lager- und Barrierenkonzepts ist vorgesehen.

Ausgangspunkt für die Festlegung der grundsätzlich möglichen Lager- und Barrierenkonzepte bildet eine Zusammenstellung der weltweit untersuchten Lagerkonzepte, wie sie in verschiedenen Berichten dargelegt werden (vgl. NAB 16-42, S. 10). Basierend auf diesen Berichten ergeben sich für die Prüfung und den Vergleich die in Figur 135-1 dargestellten grundsätzlichen Lager- und Barrierenkonzepte für BE/HAA, die nachfolgend kurz beschrieben werden:

  • Konzept HAA-A: Lagerung der BE/HAA (verpackt in Endlagerbehältern) in schichtparallelen Lagerkammern von beschränkter vertikaler Ausdehnung. Die Lagerkammern können von unterschiedlicher Länge sein (kurze Lagerkammern: HAA-A.1; lange Lagerkammern: HAA-A.2). Dieses Konzept ist weit verbreitet und wird z.B. betrachtet in Belgien, Deutschland (Variante für Tonstein), England, Finnland, Frankreich, Schweden etc.
  • Konzept HAA-B: Lagerung der BE/HAA (verpackt in Endlagerbehältern) in vertikal angeordneten Lagerkammern von unterschiedlicher Länge. Dieses Konzept mit kurzen vertikalen Lagerkammern (HAA-B.1) wird in verschiedenen Ländern betrachtet, ebenso das Konzept mit längeren vertikalen Lagerkammern (HAA-B.2). Das Konzept HAA-B ist relativ weit verbreitet und wird z.B. betrachtet in Deutschland (Varianten für Tonstein), Finnland, Schweden etc.
  • Konzept HAA-C: Lagerung der BE/HAA in Lagerkammern, die eine grosse vertikale Ausdehnung haben. Grosse Lagerkammern sind erforderlich bei der Einlagerung der BE/HAA in Transport-/Lagerbehälter (HAA-C.1). Dieses Konzept wurde verschiedentlich in der breiten Diskussion aufgebracht, wurde aber bisher nirgends vertieft ausgearbeitet. Varianten mit Lagerkammern mit Zusatzbauten von grösserer vertikaler Ausdehnung (z.B. hydraulischer Käfig; HAA-C.2) wurden z. B. in Schweden zwar vorgeschlagen, werden aber heute nicht mehr betrachtet.
  • Konzept HAA-D: Lagerung in tiefen vertikalen oder geneigten Bohrlöchern, abgeteuft von der Oberfläche (HAA-D.1) oder von Kavernen oberhalb des Wirtgesteins (HAA-D.2). Das Konzept mit vertikalen oder geneigten Bohrlöchern, abgeteuft von der Oberfläche wird schon seit vielen Jahren immer wieder diskutiert und wird gegenwärtig erneut z.B. in Deutschland und (für gewisse Abfälle) in den USA betrachtet. Die Lagerung in vertikalen oder geneigten Bohrlöchern, abgeteuft von Kavernen oberhalb des Wirtgesteins, wurde bisher nicht vertieft untersucht. Bei der Lagerung in tiefen Bohrlöchern befinden sich die eingelagerten Endlagerbehälter in einer Tiefe von z.B. 3000 bis 5000 m; dies ist viel tiefer als die maximale Tiefe in den am Ende von SGT Etappe 1 durch den Entscheid des Bundesrats festgelegten Standortgebieten.

 

Figur-135-1: Schematische, nicht massstäbliche Illustration der für BE/HAA in die Evaluation einbezogenen grundsätzlich unterschiedlichen Lager- und Barrierenkonzepte.
Figur-135-1: Schematische, nicht massstäbliche Illustration der für BE/HAA in die Evaluation einbezogenen grundsätzlich unterschiedlichen Lager- und Barrierenkonzepte.
A.1: horizontale Lagerung in kurzen horizontalen Lagerkammern
A.2: horizontale Lagerung in langen horizontalen Lagerkammern
B.1: vertikale Lagerung in kurzen vertikalen Lagerkammern
B.2: vertikale Lagerung in langen vertikalen Lagerkammern
C.1: Lagerung in Grossbehältern (verwendet für Transport und Zwischenlagerung, „Castor“-
Behälter) in grossen Lagerkammern
C.2: Lagerung in Lagerkammern, umhüllt von Zusatzbauwerken zur Reduktion des Wasserflusses
(hydraulischer Käfig)
D.1: vertikale Lagerung in langen vertikalen oder geneigten Bohrlöchern, abgeteuft von der
Oberfläche
D.2: vertikale Lagerung in langen vertikalen oder geneigten Bohrlöchern, abgeteuft von einer
Kaverne oberhalb des Wirtgesteins
Die violette Farbe stellt das Wirtgestein dar.

 

Ähnliche Betrachtungen wurden auch für die Lager- und Barrierenkonzepte für SMA/LMA durchgeführt, die weltweit untersucht werden. Dies umfasst folgende grundsätzlichen Konzepte (Figur 135-2):

  • Konzept SMA-A: Oberflächenlagerung mit unterschiedlichen Varianten bezüglich technischer Barrieren (ohne spezielle Barrieren: SMA-A.1; mit verstärkten Barrieren: SMAA.2). Konzept SMA-A wird weltweit für schwachaktive Abfälle häufig verwendet. Beispiele sind Belgien (Dessel), Frankreich (Centre de la Manche, Centre de L’Aube, Morvilliers), England (Drigg), Kanada (Port Hope), Spanien (El Cabril), USA (Barnwell, Clive, New Mexico, Oak Ridge, Richland) etc.
  • Konzept SMA-B: Lagerung in untertägigen Lagerkammern in geringer Tiefe (einige 10 m unter Terrain). Dabei werden für die Einlagerung der Abfälle horizontale Kavernen (SMAB.1) verwendet, teilweise auch vertikale Silos (Konzept SMA-B.2). Konzept SMA-B wird in mehreren Ländern verwendet. Beispiele sind Finnland (Loviisa, Olkiluoto (Kaverne und Silo)), Japan (Rokkasho), Korea (Gyeong-In mit Silos), Schweden (SFR (Forsmark (Kavernen und Silo)), Slowenien (Vrbina) etc.
  • Konzept SMA-C: Dieses Konzept ist in vielen Teilen ähnlich dem Konzept SMA-B, sieht aber die Lagerung in untertägigen horizontalen Lagerkammern in grösserer Tiefe vor (einige 100 m unter Terrain, Konzept SMA-C.1). Auch hier ist grundsätzlich die Verwendung von Silos (Konzept SMA-C.2) für die Einlagerung der Abfälle denkbar. Konzept SMA-C.1 wird in einigen Ländern betrachtet bzw. verwendet, z.B. in Deutschland (Konrad), Kanada (Bruce Site/Kincardine), Schweden (SFL-Konzept), Ungarn (Bataapati), USA (WIPP) und ist auch das in der Schweiz verfolgte Konzept. Das Konzept SMA-C.2 mit vertikalen Silos wird zurzeit nirgends aktiv verfolgt.
Figur 135-2: Schematische, nicht massstäbliche Illustration der für SMA bzw. LMA in die Evaluation einbezogenen grundsätzlich unterschiedlichen Lager- und Barrierenkonzepte
Figur 135-2: Schematische, nicht massstäbliche Illustration der für SMA bzw. LMA in die Evaluation einbezogenen grundsätzlich unterschiedlichen Lager- und Barrierenkonzepte
A.1: Oberflächenlagerung ohne spezielle Barrieren
A.2: Oberflächenlagerung mit verstärken Barrieren
B.1: Lagerung in geringer Tiefe (einige 10 m u.T.) in horizontalen Kavernen
B.2: Lagerung in geringer Tiefe (einige 10 m u.T.) in vertikalen Silos
C.1: Lagerung in grösserer Tiefe (einige 100 m u.T.) in horizontalen Kavernen
C.2: Lagerung in grösserer Tiefe (einige 100 m u.T.) in vertikalen Silos

 

Anhand der Konzept-Anforderungen für BE/HAA hat die Nagra die verschiedenen Lager- und Barrierenkonzepte bezüglich ihrer grundsätzlichen Eignung beurteilt. Dies führte dazu, dass für ein Lager für BE/HAA folgende Lager- und Barrierenkonzepte weiter verfolgt werden:

  • Das Konzept mit Lagerung der BE/HAA in schichtparallelen Lagerkammern von beschränkter vertikaler Ausdehnung (etwa mittig) im Wirtgestein (HAA-A.1 und HAA-A.2). Mit diesen Konzepten können bei geeigneter Auslegung alle Konzept-Anforderungen erfüllt werden.
  • Das Konzept mit kurzen vertikalen Lagerkammern aus einem Betriebstunnel (HAA-B.1). Auch mit diesem Konzept können bei geeigneter Auslegung grundsätzlich alle Konzept-Anforderungen erfüllt werden, auch wenn die Konzept-Anforderung, die beschränkte vertikale Migrationsdistanz im Opalinuston möglichst wenig zu verkleinern, nicht optimal umgesetzt wird.Alle anderen oben aufgeführten Konzepte wurden nicht vertieft betrachtet.

Nach der Beurteilung der Konzept-Anforderungen für SMA, resp. LMA verfolgt die Nagra das Konzept mit Lagerung in horizontalen Lagerkammern in grösserer Tiefe (einige 100 m unter Terrain) weiter (SMA-C.1).

Für detailliertere Informationen siehe NAB 16-41, Kap. 2; NAB 16-42, Kap. 3.

 

c und d)

Vertikale (bzw. schräge) Bohrungen können grundsätzlich auch von Kavernen oberhalb des Wirtgesteins abgeteuft werden, vgl. dazu Antwort zu Teilfrage b.

e und f)

Unter idealen Bedingungen reicht ein Migrationspfad von 20 m im Opalinuston aus, um eine genügende Radionuklidrückhaltung und damit ausreichend tiefe Dosen an der Oberfläche zu erhalten und das Dosisschutzkriterium einzuhalten. Da die Lagerkammern mittig im Wirtgestein angeordnet werden, würde eine Mächtigkeit des Opalinustons von ungefähr 50 m ausreichen.

Nicht-ideale (aber plausible) Bedingungen ergeben aber reduzierte wirksame Migrationsdistanzen (Lagerstollen leicht abweichend von der Mitte, Auswirkung vertikaler Versatz, Auflockerungszone, etc.), dies führt zu einer erwünschten minimalen Mächtigkeit des Wirtgesteins von 80 m (der von der Nagra angestrebte Zielwert liegt bei mindestens 100 m).

Grundsätzlich verlangt das Optimierungsgebot, die natürliche Barriere möglichst gut auszunutzen. Dies wird am besten erreicht bei einer mittigen, etwa schichtparallelen Anordnung der Lagerkammern im Wirtgestein mit etwa horizontal eingelagerten Endlagerbehältern. Mit der mittigen Anordnung der Lagerkammern wird die Mächtigkeit des Opalinustons optimal genutzt, und es resultieren ausgewogene Längen der vertikalen Radionuklid-Migrationsdistanzen im Opalinuston. Mit der gewählten schichtparallelen Erschliessung der Lagerkammern wird eine Perforation des Wirtgesteins in vertikaler Richtung in direkter Umgebung der Lagerkammern vermieden. Damit wird eine unnötige Beeinträchtigung der geologischen Barriere vermieden. Die vertikale Perforation für den Zugang nach Untertag erfolgt in genügendem seitlichem Abstand zu den Lagerkammern, sodass diese Perforation bei Einhaltung von Mindestanforderungen an die Versiegelung praktisch keinen Einfluss auf die Radionuklidfreisetzung hat. Schliesslich erlaubt diese Lagerarchitektur den Verschluss derjenigen Teile des Tiefenlagers, in denen die Abfälle schon eingelagert sind, was grundsätzlich günstig für die passive Sicherheit ist.

D.h. selbst bei sehr grosser Mächtigkeit des Wirtgesteins hat eine etwa schichtparallele, mittige, horizontale Anordnung der Lagerkammern immer Vorteile gegenüber den alternativen Lagermodellen.

Für detailliertere Informationen siehe NAB 16-41, Kap. 2, Kap. 5.