Langzeitsicherheitsanalysen zur Stilllegung des ERAM - probabilistische Transportmodellrechnungen mit KAFKA und Bewertung der Ergebnisse

Das Endlager für radioaktive Abfälle Morsleben (ERAM) liegt in Sachsen-Anhalt nahe der Grenze zu Niedersachsen. Zwischen 1971 und 1991 sowie von 1994 bis 1998 wurden insgesamt rund 37.000 Kubikmeter schwach- und mittelradioaktive Abfälle endgelagert. Für die Stilllegung des ERAM läuft ein Planfeststellungsverfahren. Im Rahmen dieses Genehmigungsverfahrens wurde ein Stilllegungskonzept erarbeitet, um das Endlager so zu verschließen, dass davon auch langfristig keine Gefahr für Mensch und Umwelt ausgeht. Das beantragte Stilllegungskonzept sieht vor, das Bergwerk mit Salzbeton weitgehend zu verfüllen. Für den nicht zu erwartenden, aber den-noch zu berücksichtigenden Fall, dass relevante Lösungsmengen in das Endlager ein-dringen, sollen im Umfeld der Einlagerungsbereiche zusätzlich spezielle Abdichtbauwerke errichtet werden. Darüber hinaus sollen die Schächte Bartensleben und Marie mit Abdichtungen verschlossen werden. Die hier ausgeschriebenen Arbeiten zur Durchführung, Auswertung und Interpretation von Konvergenz wird über geeignete Parametrisierungen dienen dazu, die Langzeitsicherheitsanalyse und -bewertung für das ERAM entsprechend dem aktuellen Stand von W&T durchzuführen. Die Bearbeitung der Aufgabe hat aufbauend auf den bisher durchgeführten Langzeitsicherheitsanalysen und den entsprechenden Prüfergebnissen der Genehmigungsbehörde sowie unter Berücksichtigung der Stellungnahme der ESK vom 31.01.2013 zu erfolgen. Für Berechnungen des Stofftransports von Radionukliden im ERAM wurde in früheren Projekten für die BGE die Spezialsoftware KAFKA entwickelt. Die Modellierungssoftware KAFKA (Kompartimentmodell für die Ausbreitung und die Fluiddynamik in einer konvergierenden Untertageanlage für Abfälle) ist ein numerisches Programmpaket zur Berechnung von Strömungs- und Transportprozessen in untertägigen Anlagen im Salzgestein zur Endlagerung radioaktiver Abfälle auf der Grundlage eines standortspezifischen, aktuellen Strukturmodells mit verschiedenen Kompartimenttypen (Kammern, Strecken, Vertikalverbindungen sowie Schweben). Die Version KAFKA 3 ist in der Programmiersprache Julia geschrieben. Die korrosiv und mikrobiell bedingte Gasbildung wird mit dem Tool GASGEN (geochemisches Gasbildungsmodell) berechnet, das in MATLAB® gekoppelt mit PHREEQC geschrieben ist. Die Quellterme für Radionuklide und sonstige Schadstoffe liegen vor und sind, ebenso wie die Konvergenz und Gasbildung, über geeignete Parametrisierungen als Input für die KAFKA-Modellierung aufzubereiten. Mit dem auf das ERAM zugeschnittene Postprocessing-Tool EDR (Elektronische Daten & Resultate) ist eine Dokumentation, Auswertung und Visualisierung der Ergebnisse möglich. Das Tool EDR ist in JavaScript verfasst. Alle durchgeführten Arbeiten sind entsprechend den Anforderungen eines Genehmigungsverfahrens in Berichten zu dokumentieren.