Skip to main content
Top

2018 | OriginalPaper | Chapter

3. Grundlagen der Endlagerung radioaktiver Abfälle und Rückstände

Author : Dr.-Ing. Michael Lersow

Published in: Endlagerung aller Arten von radioaktiven Abfällen und Rückständen

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

Activate our intelligent search to find suitable subject content or patents.

search-config
loading …

Zusammenfassung

Die Aufgabe und gleichzeitig das Ziel der Endlagerung überwachungspflichtigen radioaktiven Materials in einem Geotechnischen Umweltbauwerk ist es, den Übertritt sowie die Ausbreitung von Radionukliden aus dem Inventar des Endlagers in der Biosphäre dauerhaft zu verhindern. Das heißt, das Geotechnische Umweltbauwerk und die Einlagerung des radioaktiven Materials müssen so erfolgen, dass dieses Ziel mit hoher Sicherheit erreicht wird. International sind Grenzwerte für die Freisetzung von radiotoxischen Nukliden in die Biosphäre, siehe [2] und [3], festgelegt, die aber national umgesetzt werden müssen. Geotechnische Umweltbauwerke, die radioaktive Abfälle zur Endlagerung aufnehmen sollen, durchlaufen verschiedene Phasen, die alle über ihre Langzeitsicherheit mitbestimmen:

Dont have a licence yet? Then find out more about our products and how to get one now:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Footnotes
1
Ein Geotechnisches Umweltbauwerk ist dadurch gekennzeichnet, dass es mit geotechnischen Methoden und Verfahren in der Umwelt errichtet wurde. Die Umwelt als solche ist sowohl Randbedingung als auch Teil des Bauwerkes. Ein Geotechnisches Umweltbauwerk wird mit dem Ziel errichtet, sowohl der Umwelt zu dienen als auch diese vor existierenden schädlichen Einflüssen nachhaltig zu schützen. Da ein Geotechnisches Umweltbauwerk nicht ohne schonende Eingriffe in die Umwelt errichtet werden kann, muss der Nachweis vorliegen, dass das Ziel, zu dienen und zu schützen, einen schonenden Eingriff rechtfertigt. Ein Endlager muss dieser Beschreibung gerecht werden. Die radioaktiven Abfälle und Rückstände als solche sind nicht Teil des Geotechnischen Umweltbauwerkes, sondern zunächst Teil der Umwelt.
 
2
Geotechnisch kann auch mineralisch sein, d. h. eine Tondichtung.
 
3
HGW‐HAW.
 
4
Für radioaktive Abfälle mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung gilt Ähnliches.
 
5
Übersetzung von Lersow ins Deutsche: Der allgemeinere Begriff der Reversibilität bezeichnet die Möglichkeit, eine oder mehrere Schritte bei der Planung oder Entwicklung der Entsorgungsanlage umzukehren. Dies beinhaltet die Überprüfung und ggf. Neubewertung früherer Entscheidungen sowie die Verfügbarkeit der Mittel (technisch, finanziell etc.), um einen Schritt rückgängig zu machen.
 
6
Clive ist eines der drei lizenzierten, kommerziell betriebenen Endlager für schwach‑ und mittelradioaktive Abfälle in den USA. Diese Endlager befinden sich in Barnwell (South Carolina), Richland (Washington) und Clive (Utah).
 
7
In die Berufsgenossenschaft RCI ist die Bergbau‐Berufs‐Genossenschaft (BBG) aufgegangen.
 
8
Die Wirkung von Strahlung auf den Körper wird durch die Dosis bestimmt. Maßeinheit der Dosis ist das Sievert (Sv). Unterscheidung in Äquivalent‑ bzw. Organdosis und effektive Dosis (beschreibt das Gesamtrisiko).
 
9
Radon kommt auch in der Natur vor und ist Teil der Umweltradioaktivität. Es wird von natürlichen Radionukliden in den Böden, Gesteinen und der Luft emittiert, und zwar vermehrt in Gebieten mit hohem Uran‑ und Thoriumgehalt (U‐238, U‐235 und Th‐232) sowie Gehalten am Kaliumisotop K-40 in Böden und Gesteinen. Dies sind hauptsächlich die Mittelgebirge aus Granitgestein, in Deutschland vor allem der Bayerische Wald, das Fichtelgebirge, der Schwarzwald und das Erzgebirge. Die Dosisleistung der Strahlung dort beträgt bis zu 1,3 mSv/a.
 
10
Von der gemessenen Dosis wird der Dosisanteil der natürlichen Umgebungsstrahlung abgezogen.
 
11
Eine effektive Methode, allerdings kein absoluter Schutz, ist die lückenlose medizinische Überwachung des Personals und ein komplexes Umwelt‐Monitoring.
 
12
Die Anlieferung erfolgt zwischenlagergerecht.
 
13
Trifft nur bei Endlagern für HGW‐HAW zu.
 
14
High Level Waste (HLW); für die Glasmatrix werden Borsilikat‑ und Phosphatgläser in Betracht gezogen. Bei dem Glas der deutschen Abfälle, dem sogenannten Cogema‐Glas, handelt es sich um ein Borsilikatglas mit einem Siliziumoxidanteil von etwa 50 %.
 
15
Komplexierung: Umhüllung von Ionen mit anderen neutralen oder polaren Stoffen unter Ausbildung von Komplexen.
 
16
Eine zeitlich praktisch unbegrenzte Dauerlagerung der Abfälle ist unter der Bezeichnung „Hüten“ oder „Hüte‐Prinzip“ bekannt.
 
Literature
1.
go back to reference RICHTLINIE 96/29/Euratom des Rates vom 13. Mai 1996: zur Festlegung der grundlegenden Sicherheitsnormen für den Schutz der Gesundheit der Arbeitskräfte und der Bevölkerung gegen die Gefahren durch ionisierende Strahlungen (Euratom-Grundnormen) RICHTLINIE 96/29/Euratom des Rates vom 13. Mai 1996: zur Festlegung der grundlegenden Sicherheitsnormen für den Schutz der Gesundheit der Arbeitskräfte und der Bevölkerung gegen die Gefahren durch ionisierende Strahlungen (Euratom-Grundnormen)
2.
go back to reference RICHTLINIE 2013/59/ Euratom des Rates vom 5. Dezember 2013: zur Festlegung grundlegender Sicherheitsnormen für den Schutz vor den Gefahren einer Exposition gegenüber ionisierender Strahlung und zur Aufhebung der Richtlinien 89/618/Euratom, 90/641/Euratom, 6/29/Euratom, 97/43/Euratom und 2003/122/Euratom RICHTLINIE 2013/59/ Euratom des Rates vom 5. Dezember 2013: zur Festlegung grundlegender Sicherheitsnormen für den Schutz vor den Gefahren einer Exposition gegenüber ionisierender Strahlung und zur Aufhebung der Richtlinien 89/618/Euratom, 90/641/Euratom, 6/29/Euratom, 97/43/Euratom und 2003/122/Euratom
3.
go back to reference Die Empfehlungen der Internationalen Strahlenschutzkommission (ICRP) von 2007; ICRP-Veröffentlichung 103, verabschiedet im März 2007; Veröffentlichungen der Internationalen Strahlenschutzkommission; Deutsche Ausgabe herausgegeben vom Bundesamt für Strahlenschutz Die Empfehlungen der Internationalen Strahlenschutzkommission (ICRP) von 2007; ICRP-Veröffentlichung 103, verabschiedet im März 2007; Veröffentlichungen der Internationalen Strahlenschutzkommission; Deutsche Ausgabe herausgegeben vom Bundesamt für Strahlenschutz
4.
go back to reference Sicherheitsanforderungen an die Endlagerung wärmeentwickelnder radioaktiver Abfälle, Stand 30. September 2010, BMU (2010) Sicherheitsanforderungen an die Endlagerung wärmeentwickelnder radioaktiver Abfälle, Stand 30. September 2010, BMU (2010)
5.
go back to reference Gesetz zur Suche und Auswahl eines Standortes für ein Endlager für Wärme entwickelnde radioaktive Abfälle (Standortauswahlgesetz – StandAG); vom 23. Juli 2013 Gesetz zur Suche und Auswahl eines Standortes für ein Endlager für Wärme entwickelnde radioaktive Abfälle (Standortauswahlgesetz – StandAG); vom 23. Juli 2013
6.
go back to reference Abschlussbericht der Kommission Lagerung hochradioaktiver Abfallstoffe „Verantwortung für die Zukunft“, Deutscher Bundestag (2016) Abschlussbericht der Kommission Lagerung hochradioaktiver Abfallstoffe „Verantwortung für die Zukunft“, Deutscher Bundestag (2016)
7.
go back to reference Planfeststellungsbeschluss für die Errichtung und den Betrieb des Bergwerkes Konrad in Salzgitter als Anlage zur Endlagerung fester oder verfestigter radioaktiver Abfälle mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung vom 22. Mai 2002; Niedersächsisches Umweltministerium (2002) Planfeststellungsbeschluss für die Errichtung und den Betrieb des Bergwerkes Konrad in Salzgitter als Anlage zur Endlagerung fester oder verfestigter radioaktiver Abfälle mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung vom 22. Mai 2002; Niedersächsisches Umweltministerium (2002)
8.
go back to reference Endlager Morsleben (ERAM) – Betriebliche radioaktive Abfälle, Bundesamt für Strahlenschutz (BfS), 2009 Endlager Morsleben (ERAM) – Betriebliche radioaktive Abfälle, Bundesamt für Strahlenschutz (BfS), 2009
9.
go back to reference Stilllegung der Industriellen Absetzanlagen (IAA) der SDAG Wismut – BBergG, VOAS, HaldAO, StrlSchV, AtG etc. Stilllegung der Industriellen Absetzanlagen (IAA) der SDAG Wismut – BBergG, VOAS, HaldAO, StrlSchV, AtG etc.
10.
go back to reference Antonia Wenisch, Wolfgang Neumann, Gabriele Mraz, Oda Becker: Entsorgungsstrategie Slowakische Republik; Fachstellungnahme zur Strategischen Umweltprüfung; Umweltbundesamt der Republik Österreich, Wien 2008 Antonia Wenisch, Wolfgang Neumann, Gabriele Mraz, Oda Becker: Entsorgungsstrategie Slowakische Republik; Fachstellungnahme zur Strategischen Umweltprüfung; Umweltbundesamt der Republik Österreich, Wien 2008
12.
go back to reference Endlagerung wärmeentwickelnder radioaktiver Abfälle und ausgedienter Brennelemente in bis zu 5000 m tiefen vertikalen Bohrlöchern von über Tage, Deutsche Arbeitsgemeinschaft Endlagerforschung, Juni 2015 Endlagerung wärmeentwickelnder radioaktiver Abfälle und ausgedienter Brennelemente in bis zu 5000 m tiefen vertikalen Bohrlöchern von über Tage, Deutsche Arbeitsgemeinschaft Endlagerforschung, Juni 2015
13.
go back to reference US Environmental Protection Agency EPA US Environmental Protection Waste Isolation Pilot Plant (WIPP), Withdrawal Act; Amended September 23, 1996. US Environmental Protection Agency EPA US Environmental Protection Waste Isolation Pilot Plant (WIPP), Withdrawal Act; Amended September 23, 1996.
14.
go back to reference Konzeptionelle und Sicherheitstechnische Fragen der Endlagerung radioaktive Abfälle, Wirtsgesteine im Vergleich Bundesamt für Strahlenschutz, Salzgitter 04.11.2005 Konzeptionelle und Sicherheitstechnische Fragen der Endlagerung radioaktive Abfälle, Wirtsgesteine im Vergleich Bundesamt für Strahlenschutz, Salzgitter 04.11.2005
15.
go back to reference Bergström, U. et. al.: International perspective on repositories for low level waste, SKB International AB; ISSN 1402-3091, SKB R-11-16; December 2011 Bergström, U. et. al.: International perspective on repositories for low level waste, SKB International AB; ISSN 1402-3091, SKB R-11-16; December 2011
16.
go back to reference B. Baltes et. al.: Sicherheitsanforderungen an die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle in tiefen geologischen Formationen – Entwurf der GRS; GRS – A – 3358; Januar 2007 B. Baltes et. al.: Sicherheitsanforderungen an die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle in tiefen geologischen Formationen – Entwurf der GRS; GRS – A – 3358; Januar 2007
17.
go back to reference Verantwortung für die Zukunft Ein faires und transparentes Verfahren für die Auswahl eines nationalen Endlagerstandortes, Kommission Lagerung hoch radioaktiver Abfallstoffe gemäß § 3 Standortauswahlgesetz, K-Drs. 268, Mai 2016 Verantwortung für die Zukunft Ein faires und transparentes Verfahren für die Auswahl eines nationalen Endlagerstandortes, Kommission Lagerung hoch radioaktiver Abfallstoffe gemäß § 3 Standortauswahlgesetz, K-Drs. 268, Mai 2016
18.
go back to reference T. Metschies: Conceptual Site Modelling, Hydraulic and Water Balance Modelling as basis for the development of a remediation concept; Wismut GmbH; Chemnitz, 04.12.2012 T. Metschies: Conceptual Site Modelling, Hydraulic and Water Balance Modelling as basis for the development of a  remediation concept; Wismut GmbH; Chemnitz, 04.12.2012
19.
go back to reference Conceptual Site Model for disposal of depleted Uranium at the clive facility; Neptune And Company, Inc.; NAC-0018_R1; Los Alamos, 05. June 2014 Conceptual Site Model for disposal of depleted Uranium at the clive facility; Neptune And Company, Inc.; NAC-0018_R1; Los Alamos, 05. June 2014
20.
go back to reference The long term stabilization of uranium mill tailings; Final report of a co-ordinated research project 2000–2004; IAEA-TECDOC-1403; VIENNA, 2004 The long term stabilization of uranium mill tailings; Final report of a co-ordinated research project 2000–2004; IAEA-TECDOC-1403; VIENNA, 2004
21.
go back to reference US ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY, Code of Federal Regulations Title 40: Protection of the Environment (1996ff.) US ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY, Code of Federal Regulations Title 40: Protection of the Environment (1996ff.)
22.
go back to reference SSK 98: Empfehlung der Strahlenschutzkommission: „Freigabe von Materialien, Gebäuden und Bodenflächen mit geringfügiger Radioaktivität aus anzeige- oder genehmigungs-pflichtigem Umgang“; Verabschiedet in der 151. Sitzung der Strahlenschutzkommission am 12. Februar 1998; Berichte der Strahlenschutzkommission, Heft 11 SSK 98: Empfehlung der Strahlenschutzkommission: „Freigabe von Materialien, Gebäuden und Bodenflächen mit geringfügiger Radioaktivität aus anzeige- oder genehmigungs-pflichtigem Umgang“; Verabschiedet in der 151. Sitzung der Strahlenschutzkommission am 12. Februar 1998; Berichte der Strahlenschutzkommission, Heft 11
23.
go back to reference The Safety Case and Safety Assessment for the Disposal of Radioactive Waste for protecting people and the environment; No. SSG-23 Specific Safety Guide; International Atomic Energy Agency (IAEA), Vienna, 2012 The Safety Case and Safety Assessment for the Disposal of Radioactive Waste for protecting people and the environment; No. SSG-23 Specific Safety Guide; International Atomic Energy Agency (IAEA), Vienna, 2012
24.
go back to reference Abschlussbericht der KFK: Verantwortung und Sicherheit – Ein neuer Entsorgungskonsens Abschlussbericht der Kommission zur Überprüfung der Finanzierung des Kernenergie-ausstiegs (KFK); Berlin, 27.04.2016 Abschlussbericht der KFK: Verantwortung und Sicherheit – Ein neuer Entsorgungskonsens Abschlussbericht der Kommission zur Überprüfung der Finanzierung des Kernenergie-ausstiegs (KFK); Berlin, 27.04.2016
25.
go back to reference National Report under the Joint Convention on the Safety of Spent Fuel Management and on the Safety of Radioactive Waste Management, September 2005, S. 32 National Report under the Joint Convention on the Safety of Spent Fuel Management and on the Safety of Radioactive Waste Management, September 2005, S. 32
26.
go back to reference SSK 92: Band 23: Strahlenschutzgrundsätze für die Verwahrung, Nutzung oder Freigabe von kontaminierten Materialien, Gebäuden, Flächen oder Halden aus dem Uranerzbergbau; 30.12.1992 SSK 92: Band 23: Strahlenschutzgrundsätze für die Verwahrung, Nutzung oder Freigabe von kontaminierten Materialien, Gebäuden, Flächen oder Halden aus dem Uranerzbergbau; 30.12.1992
27.
go back to reference Radioaktivität, Röntgenstrahlen und Gesundheit; Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz; München; Oktober 2006 Radioaktivität, Röntgenstrahlen und Gesundheit; Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz; München; Oktober 2006
29.
go back to reference Peiffer, F. (GRS), et. al.: Abfallspezifikation und Mengengerüst Basis Laufzeitverlängerung der Kernkraftwerke (September 2010), Bericht zum Arbeitspaket 3, Vorläufige Sicherheitsanalyse für den Standort Gorleben, GRS – 274 ISBN 978-3-939355-50-2; Juli 2011 Peiffer, F. (GRS), et. al.: Abfallspezifikation und Mengengerüst Basis Laufzeitverlängerung der Kernkraftwerke (September 2010), Bericht zum Arbeitspaket 3, Vorläufige Sicherheitsanalyse für den Standort Gorleben, GRS – 274 ISBN 978-3-939355-50-2; Juli 2011
30.
go back to reference Sicherheitsanforderungen an die längerfristige Zwischenlagerung schwach- und mittelradioaktiver Abfälle; Empfehlung der RSK; Fassung vom 05.12.2002 Sicherheitsanforderungen an die längerfristige Zwischenlagerung schwach- und mittelradioaktiver Abfälle; Empfehlung der RSK; Fassung vom 05.12.2002
31.
go back to reference Long-term safety for the final repository for spent nuclear fuel at Forsmark. Main report of the SR-Site project, Volume I, Svensk Kärnbränslehantering AB, March 2011 Long-term safety for the final repository for spent nuclear fuel at Forsmark. Main report of the SR-Site project, Volume I, Svensk Kärnbränslehantering AB, March 2011
32.
go back to reference Buhmann, D., Mönig, J., Wolf, J.: Untersuchung zur Ermittlung und Bewertung von Freisetzungsszenarien, GRS-233, Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) mbH: Köln 2008; pp. 115 Buhmann, D., Mönig, J., Wolf, J.: Untersuchung zur Ermittlung und Bewertung von Freisetzungsszenarien, GRS-233, Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) mbH: Köln 2008; pp. 115
34.
go back to reference Brunnengräber, Achim [Hrsg.]: Problemfalle Endlager: Gesellschaftliche Herausforderungen im Umgang mit Atommüll; Nomos; Berlin 2016 Brunnengräber, Achim [Hrsg.]: Problemfalle Endlager: Gesellschaftliche Herausforderungen im Umgang mit Atommüll; Nomos; Berlin 2016
35.
go back to reference M. Lersow (2006), P. Schmidt; The Wismut Remediation Project, Proceedings of First International Seminar on Mine Closure, Sept. 2006, Perth, Australia, p. 181–190 M. Lersow (2006), P. Schmidt; The Wismut Remediation Project, Proceedings of First International Seminar on Mine Closure, Sept. 2006, Perth, Australia, p. 181–190
36.
go back to reference U. Schmocker: Der Einfluss der transversalen Diffusion/Dispersion auf die Migration von Radionukliden in porösen Medien – Untersuchung analytisch lösbarer Probleme für geologische Schichtstrukturen; NAGRA Technischer Bericht 80-06, Juli 1980 U. Schmocker: Der Einfluss der transversalen Diffusion/Dispersion auf die Migration von Radionukliden in porösen Medien – Untersuchung analytisch lösbarer Probleme für geologische Schichtstrukturen; NAGRA Technischer Bericht 80-06, Juli 1980
37.
go back to reference Bernhard, G.; Geipel, G.; Brendler, V.; Nitsche, H.: Speciation of uranium in seepage waters from a mine tailing pile studied by time-resolved laser-induced fluorescence spectroscopy (TRLFS); Radiochimica Acta 74(1996), 87–91CrossRef Bernhard, G.; Geipel, G.; Brendler, V.; Nitsche, H.: Speciation of uranium in seepage waters from a mine tailing pile studied by time-resolved laser-induced fluorescence spectroscopy (TRLFS); Radiochimica Acta 74(1996), 87–91CrossRef
Metadata
Title
Grundlagen der Endlagerung radioaktiver Abfälle und Rückstände
Author
Dr.-Ing. Michael Lersow
Copyright Year
2018
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-57822-3_3