Vorläufige Sicherheitsanalyse Gorleben (VSG)

Land / Region: Deutschland

Projektanfang: 01.06.2010

Projektende: 30.06.2013

Projektstand: 30.06.2013

Glazialszenarium, schematisch Quelle: BGR

In der vorläufigen Sicherheitsanalyse Gorleben (VSG) wurden die wesentlichen Elemente einer Langzeitsicherheitsanalyse für ein Endlager am Standort Gorleben erarbeitet, inklusive Bewertung der Betriebssicherheit. Ziel der VSG war es, festzustellen, ob und gegebenenfalls unter welchen Bedingungen ein sicheres Endlager am Standort Gorleben möglich ist. Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit hatte die Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) mit der Durchführung der VSG betraut. Neben der BGR waren weitere Projektpartner eingebunden wie z. B. die DBE Technology GmbH und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Wesentliche Grundlagen für das Projekt waren die Ergebnisse der geologischen Standorterkundung, die in einer Vielzahl von Einzelberichten dokumentiert sind. Die Anzahl der im Archiv der BGR vorhandenen Unterlagen zum Standort Gorleben beläuft sich auf fast 800 Titel. Die BGR hat die Ergebnisse aus der Standorterkundung in vier Übersichtsbänden zur Geologie des Deckgebirges, zur Hydrogeologie, zur Geologie des Salzstockes und zu den geotechnischen Untersuchungen zusammengefasst. Diese sind als Geologische Jahrbücher C 71 bis C 74 im Schweizerbart-Verlag erschienen. Ihre englische Übersetzung ist im BGR-Eigenverlag erschienen und steht als Download zur Verfügung:

• Part 1: Hydrogeology of the overburden of the Gorleben salt dome
• Part 2: Geology of the overburden and adjoining rock of the Gorleben salt dome
• Part 3: Results of the geological surface and underground exploration of the salt formation
• Part 4: Geotechnical exploration of the Gorleben salt dome

Darüber hinaus wurden in der VSG geowissenschaftliche Einzelfragen behandelt. So wurde der Einfluss von salztektonischen Deformationsprozessen und glazigenen Prozessen auf die Integrität der geologischen Barriere des Salzstocks Gorleben während der geologischen Vergangenheit analysiert und dargestellt (GRS-273). Dabei wurde festgestellt, dass thermisch induzierte Rissbildungen infolge von Kaltzeiten (sog. „kryogene Klüfte“) für den Salzstock Gorleben ausgeschlossen werden können.

In einem weiteren Dokument werden die Auswirkungen der im Salz vorhandenen Kohlenwasserstoffe auf ein Endlager behandelt (BGR B3.2/B50123-09/2011-0001). Kohlenwasserstoffe (KW) gehören in geringen Konzentrationen zum natürlichen Stoffbestand einer Salzlagerstätte und sind auch im Salzstock Gorleben vorhanden. Je nach Salzart können die Gehalte zwischen 0 und 0,1 Vol.% liegen. Eine hydraulische Wirkung von einer KW-Imprägnation auf das Materialverhalten des betroffenen Gesteinsbereichs liegt nicht vor. Als mögliche Prozesse, die nach einer Abfalleinlagerung durch das Zusammenwirken mit den KW-Vorkommen initiiert werden können, wurden eine Volumenzunahme infolge thermochemischer Sulfatreduktion des Anhydrits, Verbrennung sowie andere chemische Reaktionen, Pyrolyse und Radiolyse betrachtet und bezüglich ihres Einflusses auf die Barrierewirkung des Salzgesteins bewertet.

Die Geowissenschaftliche Langzeitprognose (GRS-275) beschreibt die Entwicklung des Standortes während der nächsten eine Million Jahre. In diesem Zeitraum ist mit mehreren Kaltzeit-Zyklen zu rechnen, bei denen es auch zur Überfahrung des Standortes mit einem Inlandeis-Gletscher und zur Bildung eiszeitlicher Rinnen kommen kann. Durch halokinetische Prozesse können im Salz Bewegungsbeträge von einigen zehner Metern im Betrachtungszeitraum auftreten. Durch Subrosion können in diesem Zeitraum etwa 100 – 200 m Salz abgetragen werden.

Ungewissheiten bei der zukünftigen Entwicklung eines Endlagers am Standort Gorleben wurden berücksichtigt, indem in unterschiedlichen Szenarien alle zukünftig möglichen Entwicklungen betrachtet wurden. Dafür wurden zunächst alle Prozesse, die zukünftig ablaufen können, sowie zukünftig mögliche Ereignisse in einem Katalog (GRS-282 und GRS-283) zusammengestellt. In diesem Katalog ist beispielsweise beschrieben, mit welcher Intensität Erdbeben am Standort auftreten können, wie sich die Grundwasserverhältnisse verändern können und welche Auswirkungen die Wärmeentwicklung der Abfälle auf das Gebirge haben würde. Die möglichen Szenarien ergeben sich dann als unterschiedliche Kombinationen der Ereignisse und Prozesse (GRS-284).

Für die Szenarien kann dann mithilfe numerischer Analysen untersucht werden, welchen Einfluss die Kombinationen der wirksamen Prozesse auf die Integrität der Barrieren haben. Im Projekt VSG wurden mit unterschiedlichen Programmsystemen die Auswirkungen von Kaltzeiten auf das Salzgestein im Umfeld eines Endlagers untersucht (GRS-286). Dabei wurde festgestellt, dass die Integritätskriterien nur in isolierten Teilbereichen der Salzbarriere verletzt werden, sodass insgesamt die Barrierewirksamkeit des einschlusswirksamen Gebirgsbereichs erhalten bleibt.

Die Ergebnisse der VSG wurden in über 20 Berichten veröffentlicht, die vollständig von GRS (www.grs.de/endlagersicherheit/gorleben/ergebnisse) und KIT zum Download angeboten werden (www.ptka.kit.edu/wte/510.php ).