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Geologische Endlagerung radioaktiver Abfälle

Geologische Endlagerung radioaktiver Abfälle

Definition

Der Begriff „geologische Endlagerung“ bezeichnet die Tiefenlagerung radioaktiver Abfälle in einer Anlage, die sich tief in einer stabilen geologischen Formation befindet, um einen langfristigen Einschluss der radioaktiven Abfälle und ihre Isolierung von der zugänglichen Biosphäre zu gewährleisten.

Situation in Belgien: nationale Politik für die langfristig sichere Entsorgung von hochaktiven und/oder langlebigen radioaktiven Abfällen

Die Umsetzung der Richtlinie 2011/70/Euratom des Rates vom 19. Juli 2011 über einen Gemeinschaftsrahmen für die verantwortungsvolle und sichere Entsorgung abgebrannter Brennelemente und radioaktiver Abfälle in belgisches Recht erfolgte durch die Änderung von Artikel 179 des Gesetzes vom 8. August 1980. Diese Umsetzung bringt die Notwendigkeit mit sich, nationale Politiken für die Entsorgung radioaktiver Abfälle und abgebrannter Brennelemente festzulegen. Diese nationalen Politiken werden durch einen Königlichen Erlass festgelegt, der auf Vorschlag der NERAS und nach Stellungnahme der Föderalagentur für Nuklearkontrolle (FANK) im Ministerrat beraten wird.

Stellungnahme der FANK zu dem langfristigen Entsorgungsplan für konditionierte hochaktive und/oder langlebige Abfälle und dem begleitenden Bericht über die Umweltauswirkungen (Juni 2020)

Am 15. April 2020 legte die NERAS der FANK den langfristigen Entsorgungsplan für konditionierte hochaktive und/oder langlebige Abfälle in Belgien, den begleitenden Bericht über die Umweltauswirkungen sowie dessen nichttechnische Zusammenfassung zur Stellungnahme vor. Gleichzeitig startete die NERAS eine öffentliche Konsultation.

Der Plan, der begleitende Bericht über die Umweltauswirkungen und die nichttechnische Zusammenfassung sind auf Niederländisch, Französisch und Deutsch auf der Website der NERAS abrufbar: https://www.niras.be/sea2020.

Die Stellungnahme der FANK wurde der NERAS am 11. Juni 2020 übermittelt. Die FANK hat diese Stellungnahme in Absprache mit ihrer technischen Tochterorganisation Bel V verfasst. Sie beschränkt sich auf die Aspekte, die in die Zuständigkeit der FANK fallen, d. h. auf die nukleare Sicherheit und Sicherheitsüberwachung. Sie greift in keiner Weise der Position der FANK in den nächsten Phasen des Entscheidungsprozesses vor, einschließlich des möglichen Genehmigungsantrags für ein geologisches Endlager mit zugehörigem Bericht über die Umweltauswirkungen.

Die FANK ist der Ansicht, dass die geologische Endlagerung, sei es in Stollen oder tiefen Bohrlöchern, unter Berücksichtigung des Standes der Technik die sicherste langfristige Entsorgungsoption für hochaktive und/oder langlebige radioaktive Abfälle darstellt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass:

  • die Endlagerung langfristig auf ausschließlich passiven Maßnahmen basiert, die für solche Abfälle geeignet sind;
  • diese Art von Abfall ein Maß an Einschluss und Isolation erfordert, das nur durch eine geologische Formation in ausreichender Tiefe gewährleistet werden kann;
  • diese Option die Möglichkeit eröffnet, die Belastungen für künftige Generationen zu begrenzen und sich von kontextbedingten Unsicherheiten weitestgehend zu befreien.

Dennoch stellt die FANK fest, dass die Sicherheit eines geologischen Endlagers auf belgischem Staatsgebiet oder auf multinationalem Gebiet in den späteren Phasen des Entscheidungsprozesses noch nachgewiesen werden muss. Dieser Nachweis wird auf der Grundlage von Sicherheitsdossiers im Rahmen eines noch festzulegenden Entscheidungsprozesses zu erfolgen haben.

Zwischenlager stellen de facto keine endgültige Lösung dar, da „die Absicht, die Abfälle zurückzuholen“ ein konzeptionsbedingtes Merkmal ist. Bis zur Einführung der Endlagerung sind sie allerdings ein Schritt in der Abfallentsorgung. Es ist wichtig, die Dauer der Zwischenlagerung der Abfälle nicht über den für die Endlagerung erforderlichen Zeitraum hinaus zu verlängern. Die radiologischen Risiken dieser Anlagen nehmen nämlich mit der jeweils betrachteten Dauer der Zwischenlagerung zu.

Fortschrittliche Nukleartechnologien wie Abtrennung und Transmutation werden im Zusammenhang mit der Wiederaufarbeitung und der Schließung des Kreislaufs für abgebrannte Brennelemente entwickelt und decken daher nicht alle Arten von hochaktiven oder langlebigen Abfällen ab, für die eine Lösung für die langfristige sichere Entsorgung gesucht wird. Zudem werden sie die Toxizität der Abfälle nicht auf ein ausreichend geringes Maß senken, auch nicht auf lange Sicht, um ihre oberirdische Endlagerung zu ermöglichen. Diese Technologien bieten daher als solche keine Alternative zur geologischen Endlagerung, könnten aber z. B. im Zusammenhang mit der Reduzierung des radiologischen Inventars, für das langfristig eine Endlagerung erfolgen muss, in Betracht gezogen werden.

Andere Entsorgungsoptionen (z. B. Endlagerung auf See, in einem Eisschild oder im Weltraum) können aufgrund rein rechtlicher Argumente oder unkontrollierbarer Sicherheitsrisiken von vornherein ausgeschlossen werden. 

Es ist wichtig, dass so bald wie möglich eine nationale Politik für die langfristig sichere Entsorgung von hochaktiven und/oder langlebigen radioaktiven Abfällen, die aus der nuklearen Praxis in Belgien stammen, festgelegt wird. Sollten kurzfristig keine Entscheidungen für diese Art von Abfällen getroffen werden, würde dies bedeuten, dass die Verantwortung für ihre Entsorgung auf künftige Generationen verlagert wird und die mit dem Betrieb der Endlager verbundenen Risiken erhöht werden.

Stellungnahme der FANK zum nationalen Programm für die Entsorgung abgebrannter Brennelemente und radioaktiver Abfälle (April 2015)

In ihrer Stellungnahme (FR) zu dem nationalen Programm für die Entsorgung abgebrannter Brennelemente und radioaktiver Abfälle (FR), gab die FANK die folgenden Empfehlungen für die Festlegung einer nationalen Politik ab.

Auf der Grundlage der derzeit verfügbaren Dokumente sollte sich die nationale Politik für eine langfristige Lösung für die Entsorgung von Abfällen der Kategorien B und C auf eine Entscheidung über die geologische Endlagerung beschränken, welche die Optionen „Lagerstollen“ und „tiefe Bohrlöcher“ umfasst.

Entscheidungen über die Wirtsformation sollten aus der Umsetzung des Prinzips der Optimierung des Schutzes in Übereinstimmung mit der AOSIS und den internationalen Empfehlungen resultieren.

Die aus sicherheitsbezogener Sicht am besten geeigneten Formationen sollten anhand eines systematischen Vergleichs potenziell günstiger Formationen auf der Grundlage eindeutig identifizierter Sicherheitsmerkmale bestimmt werden.

Die Phasen des Entscheidungsprozesses über die geologische Endlagerung sollten mindestens die folgenden Entscheidungen umfassen:

  • Auswahl einer oder mehrerer Wirtsformationen;
  • Auswahl des Standorts bzw. der Standorte;
  • Entscheidungen im Zusammenhang mit dem Genehmigungsverfahren.

Nach Ansicht der FANC müssen Entscheidungen im Zusammenhang mit diesen Schritten durch ein Sicherheitsdossier untermauert werden. Dieses Sicherheitsdossier muss insbesondere eine Sicherheitsbewertung umfassen, aus der die Eignung der Wirtsformation und ihres geologischen Umfelds sowie des Prozesses der Optimierung des Schutzes hervorgeht, die zur Auswahl der Wirtsformation und/oder des Standorts geführt hat.

Stellungnahme zum Abfallplan und zur Umweltverträglichkeitsprüfung (Februar 2011)

Ziel des Abfallplans und der Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) ist die Untersuchung einerseits der möglichen Entsorgungsoptionen für die Abfallkategorien, für die es derzeit keine institutionelle Politik für die langfristig sichere Entsorgung gibt, und andererseits der Auswirkungen dieser Optionen.

In diesen Dokumenten befürwortet die NERAS die Tiefenlagerung in einer wenig verfestigten Tonschicht als geeignete Entsorgungslösung, um Mensch und Umwelt langfristig vor den mit hochaktiven und/oder langlebigen Abfällen verbundenen Risiken zu schützen.

Die FANK hat eine Stellungnahme (FR) zum Abfallplan und zur UVP vorgelegt. Die FANK ist der Ansicht, dass dank dem passiven Charakter der Sicherheit der Endlagerung die geologische Endlagerung von Abfällen der Kategorien B und C nach heutigem Wissensstand die sicherste Lösung ist, um mittel- und langfristig die Sicherheit zu gewährleisten und die Belastung für künftige Generationen zu begrenzen.

Die Oberflächenlagerung von hochaktiven und/oder langlebigen Abfällen (Abfälle der Kategorien B und C), sei es bis zur Entwicklung neuer Techniken oder für einen Zeitraum von mehreren Jahrhunderten, kann aus folgenden Gründen nicht gerechtfertigt werden:

  • Sie würde eine ständige und langfristige Belastung für künftige Generationen darstellen, d. h. Überwachung, Wartung usw.
  • Diese Lösung würde den Erhalt entsprechender Fachkenntnisse und die fortlaufende Organisation von Schulungen erfordern.
  • Das potenzielle Risiko böswilliger Handlungen ist höher als bei anderen (geologischen) Optionen, da die Materialien an der Oberfläche leicht zugänglich sind.
  • Die Menge an radioaktiven Abfällen würde durch Rekonditionierung weiter zunehmen und würde daher im Laufe der Zeit eine immer größere Lagerkapazität erfordern.
  • Heute keine Entscheidung für diese Art von Abfällen zu treffen, käme einer Abwälzung der Verantwortung auf künftige Generationen gleich, da in jedem Fall eine definitive Lösung für die Endlagerung radioaktiver Abfälle gefunden werden muss.

In Bezug auf die geologische Endlagerung in einer wenig verfestigten Tonschicht ist die FANK der Ansicht, dass es derzeit nicht möglich ist, eine Entscheidung über die Wirtsformation zu treffen. Auch wenn kein Argument das Einschlussvermögen von Boomschem Ton in Frage stellt, gibt es faktisch keine ähnliche technische und wissenschaftliche Argumentation für andere potenzielle Wirtsformationen. Nach Auffassung der FANK ist es daher wünschenswert, Screenings für potenzielle Wirtsformationen, für die derzeit nur wenige Informationen vorliegen, durchzuführen und parallel dazu das RD&D-Programm zur Eignung von Boomschem Ton fortzuführen. Die Aspekte Einschluss und Isolation, die darauf abzielen, Mensch und Umwelt vor der Exposition gegenüber Abfällen zu schützen, sollten integraler Bestandteil der technischen und wissenschaftlichen Gesamtbeurteilung der Wirtsformation in ihrer Umgebung sein, wobei die auf nationaler und internationaler Ebene (FANK, IAEO, ICRP usw.) geltenden Anforderungen, Grundsätze und Empfehlungen zu berücksichtigen sind.

Vorbereitung der behördlichen Überprüfung des ersten „Safety and Feasibility Case“

Die NERAS beabsichtigt, einen ersten Sicherheitsbericht mit dem Titel „SFC1“ (Safety and Feasibility Case 1) zu erstellen. Dieses Dokument wird insbesondere die Anwendung von Sicherheitsmethoden, den Stand des phänomenologischen Wissens und die Darstellung der gewählten Auslegung enthalten. In diesem Zusammenhang hat die FANK die Weiterentwicklung bestehender Vorschriften (Entwürfe für königliche Erlasse, Leitfäden usw.) zur Sicherheit geologischer Endlager fortgeführt. Diese Vorschriften sind für die Entwicklung des SFC1 und des künftigen nationalen Programms notwendig. Sie werden faktisch die Ziele und Grundsätze der Sicherheit und der Sicherheitsüberwachung sowie die bei der Entwicklung und Durchführung der geologischen Endlagerung zu erfüllenden Anforderungen festlegen. Die Durchführung einer Sicherheits- und Durchführbarkeitsstudie erfordert eine Abstimmung zwischen der NERAS und der Sicherheitsbehörde. Durch diesen Austausch kann sichergestellt werden, dass die Ziele und Methoden den Sicherheitserwartungen der FANK entsprechen. Zu diesem Zweck haben die NERAS und die FANK ein Arbeitsprogramm unterzeichnet, in dem die Themen festgelegt sind, auf die sich die Abstimmung beziehen soll. Dazu gehören die methodischen Instrumente, die die NERAS zur Untersuchung der Sicherheit im Rahmen des SFC1 einsetzen wird.

Unabhängiges Forschungsprogramm von FANK und Bel V zur Sicherheit der langfristigen Entsorgung hochaktiver und/oder langlebiger radioaktiver Abfälle – SRN

In Anbetracht der komplexen und beispiellosen Natur geologischer Endlager für radioaktive Abfälle und der Notwendigkeit, dass die Sicherheitsbehörde ihr eigenes Fachwissen aufbauen muss, um die von der NERAS eingereichten Sicherheitsdossiers beurteilen zu können, führen die FANK und Bel V ein von der NERAS unabhängiges Forschungsprogramm (Strategic Research Needs - SRN : FR/NL) durch. In diesem Zusammenhang betreiben die FANK und Bel V unabhängige Forschungen, um Folgendes sicherzustellen:

  • den Erhalt einer ausreichend umfangreichen und soliden Wissensbasis, um zu gewährleisten, dass die von ihnen erlassenen Sicherheitsanforderungen gut begründet und angemessen sind;
  • die Entwicklung und den Erhalt ihres technischen und wissenschaftlichen Fachwissens;
  • die Kompetenz, sich kritisch mit den Argumenten des Entwicklers/Betreibers des Lagers auseinanderzusetzen.

Das SRN bildet für das laufende Jahr und die kommenden Jahre den Rahmen für die Entwicklung und Aufrechterhaltung des Fachwissens und der Instrumente, die für die unabhängige Überprüfung der Dossiers zur Entsorgung von Abfällen der Kategorien B und C durch die FANK und Bel V erforderlich sind.

Das SRN gliedert sich in die folgenden fünf Schlüsselthemen (Abb. 1):

  • Charakterisierung der für die Sicherheit wichtigen Komponenten;
  • für die Sicherheit wichtige Phänomene;
  • langfristige Stabilität;
  • Auslegung und technische Machbarkeit;
  • Sicherheitsbewertung.

Abb. 1: Im SRN behandelte Schlüsselthemen

Das SRN ist ein fortzuschreibendes Dokument, das sich während des gesamten Lebenszyklus des Abfallentsorgungsprogramms im Zuge der Weiterentwicklung des Entscheidungsprozesses und des wissenschaftlichen Verständnisses der für die Sicherheit wichtigen Phänomene weiterentwickeln wird. In der aktuellen Phase des Programms liegt der Schwerpunkt auf FuE-Aktivitäten in Bezug auf:

  • die Auswahl der geologischen Wirtsformation und ihres geologischen Umfelds sowie spezifische Aspekte der Betriebs- und Langzeitsicherheit, die direkten Einfluss auf die Auswahl dieser Formation und des Standorts des Endlagers haben;
  • die Möglichkeit, die Abfälle in tiefen Bohrlöchern zu lagern;
  • betriebliche und langfristige Sicherheitsaspekte, die Einfluss auf die Auslegung eines Endlagers haben können.

Internationale Zusammenarbeit im Bereich der geologischen Endlagerung radioaktiver Abfälle

Diese Informationen sind nur in FR oder NL verfügbar.

Veröffentlichungen

  • Bernier, F., Detilleux, V., Lemy, F., Pochet, G., Surkova, M., Volckaert, G., & Mommaert, C. (2023). Underground research laboratories, an important support to the Belgian Regulatory Body's Research and Development programme and the management of uncertainties. Geological Society, London, Special Publications, 536(1), SP536-2021-202.
    Open access : https://www.lyellcollection.org/doi/10.1144/SP536-2021-202
  • Nussbaum, C., Bernier, F., Bleyen, N., Bossart, P., Bruggeman, C., De Cannière, P., Fierz, T., Jaeggi, D., Neerdael, B., Valcke, E., & Volckaert, G. (2023). 25 years of cross-fertilization between HADES and Mont Terri rock laboratory. Geological Society, London, Special Publications, 536(1), SP536-2022–111.
    Open access : https://www.lyellcollection.org/doi/10.1144/SP536-2022-111

 

 

last update: 
10/03/2023