Technisches Forum Sicherheit

Frage 131: Asbest-Zement als Material beim Bau der Lagerstollen

Das System Beton und gespritzter Asbest-Zement hat sich schon unzählige Male bewährt: Nach Hitzetests (Brand in Gebäuden) wurde wieder mit Wasser gekühlt (Feuerwehreinsätze). Die Asbest-Zement-Überzüge hafteten nach diesen Beanspruchungen noch hervorragend am Beton. Statt dicker Spritzbetonstollen sind auch dünnere Asbest-Zement-Stollen denkbar (wegen der Gesundheitsgefahr nicht gespritzt, sondern gegossen). Mit Eisen oder Stahl armierter Beton wird in 1000 oder mehr Jahren zu Problemen führen. Ein Asbest-Zement-System überlebt aber hunderttausende von Jahren.
Inwiefern kann Asbest-Zement beim Bau der Lagerstollen eingesetzt werden?

Thema Bereich
Eingegangen am 3. November 2015 Fragestellender FG Si NL
Status beantwortet Beantwortende Instanz
Beantwortet am 29. August 2016 Beantwortet von

Beantwortet von Nagra

Der Einsatz von Asbestzement und Asbestfasern im Speziellen als Zuschlagsstoff für die Herstellung von Beton ist aus Gründen der kanzerogenen Eigenschaft von Asbest in der Schweiz seit 1990 verboten (vgl. auch ChemRRV und EKAS Richtlinie Nr. 6503, Asbest, 2008). Asbestfasern werden beim Bau von geologischen Tiefenlager unabhängig vom jeweiligen Bauteil/Verarbeitungsart (gespritzt oder in Schalung gegossen) nicht eingesetzt. Als Substitution von Asbest können heute andere Werkstoffe und Fasern, je nach gewünschten Bauteileigenschaften Verwendung finden. Dabei steht der Einsatz von duktilen Stahlfasern mit einem gegenüber einer mineralischen Faser deutlich höheren Arbeitsvermögen für den Bau von Spritzbetonschalen im Vordergrund.

Das Ausbaukonzept für den Bau der BE/HAA-Lagerstollen sieht in Anlehnung an NAB 14-81 „Unterlagen zur Anlagenauslegung in Bezug auf maximale Tiefenlage und Platzbedarf – Grundlagen für die Abgrenzung und Bewertung der Lagerperimeter“ den Einbau von stahlfaserarmierten und/oder mit Armierungsstahl bewehrten Spritzbetonschalen von ca. 15 bis 25 cm Stärke vor.

Die Spritzbetonschalen der Bauwerke auf Lagerebene müssen dabei lediglich auf eine beschränkte Nutzungsdauer von wenigen Jahren bis maximal 100 Jahre Betrieb bis zum Gesamtverschluss und nicht auf 1000 Jahre ausgelegt werden.

Die Verwendung von Stahl als Armierung ist aus statischen Gründen erforderlich. Stahl als Armierung von Beton kann nicht durch eine mineralische Faser (z.B. Asbestfaser) und/oder eine Kunstfaser substituiert werden. Der Grund dafür liegt im zu tiefen Arbeitsvermögen von mineralischen Fasern und ist dem Umstand geschuldet, dass Kunststoffe in Form von GFK-Fasern oder GFK-Stabarmierungen aus Gründen der Langzeitsicherheit für den Bau im Opalinuston nicht in grösseren Mengen zur Anwendung kommen sollten.

Der in den Betonschalen enthaltene Anteil Armierungsstahl (Stahlfasern oder Stabarmierung) ist in Bezug auf die Stahlmenge der eingebrachten HAA-Endlagerbehälter klein und wird bei den Sicherheitsnachweisen entsprechend berücksichtigt. Eine Minimierung der Stahlmenge wird dabei angestrebt.

Referenzen

Chemikalien-Risikoreduktions-Verordnung, ChemRRV, vom 18. Mai 2005 (Stand am 1. Januar 2016) (PDF 429 KB)

EKAS Richtlinie Nr. 6503 (Ausgabe Dezember 2008) (PDF 178 KB)