5.1 Deterministische Berechnungen
5.1.2 Alternative Szenarien
Zusätzlich zum Referenzszenario und den probabilistischen Parametervariationen (Kap. 5.2) gibt es einige alternative Szenarien und „what-if“-Szenarien, die gesondert betrachtet werden. Es sind einerseits mögliche spezielle Entwicklungsmöglichkeiten für das ERAM, die nicht durch die Para-metervariation innerhalb der Bandbreiten abgedeckt sind, und andererseits hypothetische Szena-rien, deren Eintreten zwar ausgeschlossen werden kann, mit denen aber die Robustheit des End-lagersystems untersucht wird.
5.1.2.1 Hauptanhydrit als Wegsamkeit zum Ostfeld
ELB WSF ELB
NF
ELB OF
103 100
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
104 105 106
Dosis in mSv/a
0,3 mSv/a
Zeit nach Endlagerverschluss in Jahren
99Tc
126Sn
14Cmeth
79Se
36Cl129I 59Ni
135Cs
Abbildung 5-4 Zeitlicher Verlauf der Summendosis und der Dosiswerte für ausgewählte Radio-nuklide für das Alternativszenario „Anhydrit als Wegsamkeit zum Ostfeld“ und den Fall „ohne Gaspolster“
In diesem Szenario wird eine ausgedehnte und durchgehende Wegsamkeit im Hauptanhydrit zwi-schen dem Zentralteil und dem ELB OF unterstellt, welche eine höhere Durchlässigkeit als das System der Abdichtungen in den Ostquerschlägen auf der 2. und der 4. Sohle, dem Abdichtsystem des ELB OF im Referenzfall, aufweist. So können der Zutritt und die Auspressung von Salzlösung
maßgebend über diesen Pfad stattfinden. Die Modellrechnungen für dieses Szenario erfolgen mit entsprechend angepassten geometrischen und hydraulischen Parametern für die Modell-Abdichtung des Ostfeldes (Kapitel 4.4.1).
Nach den Modellrechnungen setzt im Szenario „Hauptanhydrit“ die Radionuklidfreisetzung aus dem Ostfeld im Vergleich zum Referenzfall deutlich früher ein (ohne Gaspolster und mit Gaspolster jeweils nach ca. 12'000 Jahren, siehe Abbildung 5-4 bis Abbildung 5-6), da der Lösungszutritt in den Einlagerungsbereich über die Wegsamkeit im Hauptanhydrit deutlich rascher als im Referenz-fall über die beiden Abdichtungen auf der 2. und 4. Sohle erfolgt. Die resultierende Strahlenexposi-tion erreicht allerdings nur geringfügig höhere Werte, da das Gesamtdosismaximum weiterhin durch den Beitrag des ELB WSF bestimmt wird (Abbildung 5-4 bis Abbildung 5-6). So trägt das
126Sn aus dem Ostfeld nur zu einer leichten Erhöhung des Gesamtdosismaximums bei, im Fall
„ohne Gaspolster“ um etwa 10%, im Fall „mit Gaspolster, ohne Gasfluss“ um 9% und im Fall „mit Gaspolster, mit Gasfluss“ ebenfalls um 9%.
ELB WSF ELB OF
ELB NF
ELB OF
103 100
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
104 105 106
Dosis in mSv/a
0,3 mSv/a
Zeit nach Endlagerverschluss in Jahren
99Tc
126Sn
14Cmeth
79Se
36Cl
129I 59Ni
135Cs
226Ra
87Rb
93Mo
Abbildung 5-5 Zeitlicher Verlauf der Summendosis und der Dosiswerte für ausgewählte Radio-nuklide für das Alternativszenario „Anhydrit als Wegsamkeit zum Ostfeld“ und den Fall „mit Gaspolster, ohne Gasfluss“
ELB WSF ELB
NF
ELB OF
103 100
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
104 105 106
Dosis in mSv/a
0,3 mSv/a
Zeit nach Endlagerverschluss in Jahren
99Tc
126Sn
14Cmeth
14Ccarb
79Se
36Cl
129I
59Ni
135Cs
87Rb
93Mo
Abbildung 5-6 Zeitlicher Verlauf der Summendosis und der Dosiswerte für ausgewählte Radio-nuklide für das Alternativszenario „Anhydrit als Wegsamkeit zum Ostfeld“ und den Fall „mit Gaspolster, mit Gasfluss“
5.1.2.2 Auflockerungszone um Abdichtung im Hauptanhydrit
Vor dem Erstellen der Abdichtungen werden an den entsprechenden Lokationen die Auflocke-rungszonen entfernt. Dennoch muss davon ausgegangen werden, dass sich unmittelbar danach, d.h. bevor die Abdichtungen fertig erstellt werden können, in geringerem Maße erneut aufgelocker-te Bereiche bilden. Bei den Abdichtungen im Saufgelocker-teinsalz werden sich diese aufgrund des Gebirgs-drucks und der dadurch bewirkten Hohlraumkonvergenz wieder schließen, bevor die Restgrube mit Lösung gefüllt sein wird. Anders ist die Situation bei der Abdichtung des Ostquerschlags auf der 4. Sohle, welcher im Hauptanhydrit verläuft. Wegen der Steifigkeit des Anhydrits wird hier unter-stellt, dass eine Auflockerungszone, einmal entstanden, über lange Zeiten existieren wird.
In diesem Szenario wird eine zehnmal höhere Permeabilität der Auflockerungszone im Hauptan-hydrit als im Referenzszenario angenommen, wobei das Referenzszenario eine 0,1 m mächtige Auflockerungszone im Hauptanhydrit mit einer Permeabilität von 10-17 m2 einschließt. Diese
abwei-chende Annahme zur Auflockerungszone wird durch eine um eine Größenordnung erhöhte fangspermeabilität des Abdichtungsbauwerks parametrisiert (vgl. Kap. 3.5.2 und Kapitel L.4 in An-hang L).
ELB WSF ELB NF
103 100
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
104 105 106
Dosis in mSv/a
0,3 mSv/a
Zeit nach Endlagerverschluss in Jahren
99Tc
99Tc
126Sn
126Sn
14Cmeth
14Cmeth
79Se
36Cl129I
59Ni
135Cs
Abbildung 5-7 Zeitlicher Verlauf der Summendosis und der Dosiswerte für ausgewählte Radio-nuklide für das Alternativszenario „Auflockerungszone um Abdichtung im Haupt-anhydrit“ und den Fall „ohne Gaspolster“
Die erhöhte hydraulische Leitfähigkeit der Auflockerungszone im Hauptanhydrit führt zu einer grö-ßeren Zutrittsrate und zu einer stärkeren Korrosion der Abdichtung aus Magnesiabeton. Im Fall
„ohne Gaspolster“ führt dies zu einer Korrosion über rund 60% der Länge, in den Fällen „mit Gas-polster“ zu einer solchen über knapp 20% ihrer Länge. Damit wird die Abdichtung auch in diesem Alternativszenario nicht durchgehend korrodiert. Die Auswirkungen auf die Freisetzung der Radio-nuklide aus dem ELB OF in die Biosphäre sind dennoch deutlich: So beginnt diese Freisetzung rund 200'000 Jahre (Fall „ohne Gaspolster“) bzw. 75'000 Jahre (Fall „mit Gaspolster) früher, und die erreichten maximalen Dosiswerte sind einen Faktor 2 („mit Gaspolster, mit Gasfluss“) bis einen Faktor 4 („mit Gaspolster, ohne Gasfluss“) größer als im Referenzfall. Die Bedeutung des Beitrags des ELB OF zur Gesamtstrahlendosis ist allerdings auch im vorliegenden Szenario gering (Abbildung 5-7 bis Abbildung 5-9). So wird das Dosismaximum in allen drei Fällen („ohne Gaspols-ter“, „mit Gaspolster, ohne Gasfluss“ und „mit Gaspolster, mit Gasfluss“) nach wie vor durch den
Beitrag des ELB WSF bestimmt. Dessen Maximalwerte ändern sich im Vergleich zum Referenz-szenario nicht, so dass die Bedeutung der hydraulisch wirksamen Auflockerungszone im Hauptan-hydrit auf die Gesamtstrahlenexposition in der Biosphäre als vernachlässigbar gering eingestuft werden kann.
226Ra
ELB WSF ELB OF
ELB NF
103 100
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
104 105 106
Dosis in mSv/a
0,3 mSv/a
Zeit nach Endlagerverschluss in Jahren
99Tc
99Tc
126Sn
126Sn
93Mo
14Cmeth
79Se
79Se
36Cl
36Cl
129I
59Ni
87Rb
135Cs
Abbildung 5-8 Zeitlicher Verlauf der Summendosis und der Dosiswerte für ausgewählte Radio-nuklide für das Alternativszenario „Auflockerungszone um Abdichtung im Haupt-anhydrit“ und den Fall „mit Gaspolster, ohne Gasfluss“
ELB WSF ELB NF
103 100
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
104 105 106
Dosis in mSv/a
0,3 mSv/a
Zeit nach Endlagerverschluss in Jahren
99Tc
99Tc
126Sn
126Sn
93Mo
14Cmeth
79Se
79Se
36Cl
36Cl
129I
59Ni
87Rb
135Cs
Abbildung 5-9 Zeitlicher Verlauf der Summendosis und der Dosiswerte für ausgewählte Radio-nuklide für das Alternativszenario „Auflockerungszone um Abdichtung im Haupt-anhydrit“ und den Fall „mit Gaspolster, mit Gasfluss“
5.1.2.3 Extreme Lösungszusammensetzung in der Grube
In diesem Alternativszenario werden die Auswirkungen extremer Lösungszusammensetzungen in der Grube auf die Entwicklung des Endlagersystems und die Langzeitsicherheit untersucht. Be-trachtet werden dabei zum einen gesättigte NaCl-Lösung, zum anderen IP21-Lösung. Im ersten Fall findet am Salzbeton keine Korrosion statt, während der Magnesiabeton mit maximaler Ge-schwindigkeit korrodiert. Im zweiten Fall ist die Lösung gegenüber Salzbeton am aggressivsten, während Magnesiabeton stabil ist. Beide Fälle sind besonders für den ELB OF interessant, da die-ser auf der 2. Sohle mit Salzbeton und auf der 4. Sohle mit Magnesiabeton abgedichtet ist.
(a) Gesättigte NaCl-Lösung
Die Abdichtungen aus Salzbeton korrodieren in diesem Fall nicht. Für den abgedichteten Einlage-rungsbereich ELB WSF resultiert daraus eine deutlich längere Phase des Lösungszutritts, die
„oh-ne Gaspolster“ erst nach etwa 80'000 Jahren abgeschlossen ist. Im ELB OF korrodiert zwar die Abdichtung aus Salzbeton auf der 2. Sohle nicht, dafür ist die Korrosion im Bereich der Magnesia-beton-Abdichtung auf der 4. Sohle deutlich stärker als im Referenzfall. So kann letztgenannte in der Phase des Lösungszutritts nahezu vollständig korrodieren. Im Fall „ohne Gaspolster“ ist als Ergebnis der ELB OF im betrachteten Alternativszenario bereits nach 180'000 Jahren und damit gut 30'000 Jahre früher als im Referenzfall mit Lösung gefüllt.
ELB WSF ELB NF
103 100
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
104 105 106
Dosis in mSv/a
0,3 mSv/a
Zeit nach Endlagerverschluss in Jahren
99Tc
99Tc
126Sn
126Sn
14Cmeth
79Se
36Cl
129I
59Ni
135Cs
Abbildung 5-10 Zeitlicher Verlauf der Summendosis und der Dosiswerte für ausgewählte Radio-nuklide für das Alternativszenario „Extreme Lösungszusammensetzung in der Grube: NaCl-Lösung“ und den Fall „ohne Gaspolster“
Ähnliches gilt für die Fälle „mit Gaspolster“. Auch hier dauert aufgrund der fehlenden Korrosion der Abdichtungen die Phase des Lösungszutritts in den ELB WSF nach Volllaufen der Restgrube deut-lich länger (92'000 Jahre gegenüber 28'000 Jahren im Referenzfall). Im ELB OF wirkt der mit der Gasbildung verbundene Druckanstieg dem Lösungszufluss über die Abdichtung auf der 4. Sohle und damit deren Korrosion entgegen. Da zudem die Abdichtung auf der 2. Sohle nicht korrodiert, ist im Fall „mit Gaspolster“ die Phase des Lösungszutritts zum ELB OF nur unwesentlich kürzer als im Referenzfall.
ELB WSF ELB OF ELB NF
103 100
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
104 105 106
Dosis in mSv/a
0,3 mSv/a
Zeit nach Endlagerverschluss in Jahren
99Tc
93Mo
126Sn
126Sn
14Cmeth
79Se
79Se
36Cl
36Cl
129I
59Ni
135Cs
226Ra
87Rb
Abbildung 5-11 Zeitlicher Verlauf der Summendosis und der Dosiswerte für ausgewählte Radio-nuklide für das Alternativszenario „Extreme Lösungszusammensetzung in der Grube: NaCl-Lösung“ und den Fall „mit Gaspolster, ohne Gasfluss“
Nach den Modellrechnungen setzt im Szenario mit NaCl-Lösung in der Grube die Freisetzung der Radionuklide aus dem ELB WSF in die Biosphäre im Vergleich zum Referenzfall deutlich später ein (ohne Gaspolster nach 92'000 Jahren und mit Gaspolster nach 120'000 Jahren, vgl.
Abbildung 5-10 bis Abbildung 5-12). Zum einen dauert die Phase des Lösungszutritts aufgrund der fehlenden Korrosion der Abdichtung wesentlich länger, zum anderen zeigen die Modellrechnun-gen, dass der Radionuklidtransport entlang des Abdichtungssystems länger dauert als im Refe-renzfall. Dagegen unterscheidet sich die zeitliche Entwicklung der Radionuklidfreisetzung aus dem Ostfeld – ebenso wie die erreichten Maximalwerte – kaum von jener im Referenzfall (sowohl mit als auch ohne Gaspolster). Im Fall „ohne Gaspolster“ wird das Gesamtdosismaximum nach wie vor durch den Beitrag des ELB WSF bestimmt; es wird allerdings erst nach knapp 110'000 Jahren erreicht und ist unter dem Einfluss des radioaktiven Zerfalls etwa einen Faktor 3 niedriger als im Referenzfall (0,00013 mSv/a). Im Fall „mit Gaspolster, ohne Gasfluss“ wird im aktuellen Szenario das Gesamtdosismaximum neu durch den Beitrag des ELB NF mit 14CH4 als dominierendem Ra-dionuklid bestimmt. Der Wert von 0,0008 mSv/a wird nach 9'000 Jahren erreicht und ist etwa einen Faktor 4 geringer als im Referenzfall, wo das Dosismaximum nach 37'000 Jahren durch die
Frei-setzung aus dem ELB WSF erreicht wird. Dieses zweite Maximum tritt jetzt erst nach 260'000 Jahren mit einem Wert von 0,0006 mSv/a auf. Im Fall „mit Gasfluss“ ergibt sich ein Ge-samtdosismaximum von 0,0003 mSv/a nach 190'000 Jahren. Dieser Wert wird durch das 126Sn aus dem ELB WSF bestimmt und liegt rechnerisch nur geringfügig unter jenem im Referenzfall – auch wenn er erst 140'000 Jahre später erreicht wird.
ELB WSF
ELB OF ELB NF
103 100
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
104 105 106
Dosis in mSv/a
0,3 mSv/a
Zeit nach Endlagerverschluss in Jahren
99Tc
99Tc
93Mo
126Sn
126Sn
14Cmeth
79Se
36Cl
36Cl
129I
59Ni 135Cs
87Rb
Abbildung 5-12 Zeitlicher Verlauf der Summendosis und der Dosiswerte für ausgewählte Radio-nuklide für das Alternativszenario „Extreme Lösungszusammensetzung in der Grube: NaCl-Lösung“ und den Fall „mit Gaspolster, mit Gasfluss“
(b) IP21-Lösung
Hier korrodiert die Abdichtung aus Magnesiabeton nicht, die übrigen Abdichtungen aus Salzbeton korrodieren dagegen stärker als im Referenzfall. Für den mit Bauwerken aus Salzbeton abgedich-teten Einlagerungsbereich ELB WSF resultiert eine deutlich kürzere Phase des Lösungszutritts, die „ohne Gaspolster“ bereits nach etwa 10'000 Jahren abgeschlossen ist. Im ELB OF korrodiert nun die Abdichtung aus Salzbeton auf der 2. Sohle schneller als im Referenzfall, der Lösungszu-tritt durch die Abdichtung aus Magnesiabeton auf der 4. Sohle bleibt dagegen konstant gering. So kann die erstgenannte Abdichtung in der Phase des Lösungszutritts nahezu vollständig
korrodie-ren. Im Fall „ohne Gaspolster“ ist als Ergebnis der ELB OF bereits nach 110'000 Jahren und damit gut 100'000 Jahre früher als im Referenzfall mit Lösung gefüllt.
ELB WSF ELB NF
103 100
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
104 105 106
Dosis in mSv/a
0,3 mSv/a
Zeit nach Endlagerverschluss in Jahren
99Tc
93Mo
126Sn
14Cmeth
79Se
36Cl
129I 59Ni
135Cs
Abbildung 5-13 Zeitlicher Verlauf der Summendosis und der Dosiswerte für ausgewählte Radio-nuklide für das Alternativszenario „Extreme Lösungszusammensetzung in der Grube: IP21-Lösung“ und den Fall „ohne Gaspolster“
Ähnliches gilt für die Fälle „mit Gaspolster“. Auch hier ist aufgrund der verstärkten Korrosion der Abdichtungen des ELB WSF die Phase des Lösungszutritts in diesen Einlagerungsbereich deutlich früher abgeschlossen (nach 11'000 Jahre gegenüber 35'000 Jahren im Referenzfall). Im ELB OF wirkt der mit der Gasbildung verbundene Druckanstieg dem Lösungszufluss über die Abdichtung auf der 2. Sohle und damit deren Korrosion entgegen. Gesamthaft ist in den Fällen „mit Gaspols-ter“ die Phase des Lösungszutritts zum ELB OF nur unwesentlich kürzer als im Referenzfall.
Nach den Modellrechnungen setzt im Szenario mit IP21-Lösung in der Grube die Freisetzung der Radionuklide aus dem ELB WSF in die Biosphäre im Vergleich zum Referenzfall deutlich früher ein (ohne Gaspolster und mit Gaspolster jeweils nach ca. 12'000 Jahren). Die zeitliche Entwicklung und die erreichten Maximalwerte der Dosis aus dem Ostfeld unterscheiden sich in den Fällen „mit Gaspolster“ kaum von jenen im Referenzfall; ohne Gaspolster ist der Maximalwert des Dosisbei-trags aus dem ELB OF etwa doppelt so groß und wird deutlich früher erreicht (nach 170'000
Jah-ren statt 320'000 a). Das Gesamtdosismaximum wird in allen Fällen durch das 126Sn aus dem ELB WSF bestimmt, im Fall ohne Gaspolster gemeinsam mit 14C-Methan (Abbildung 5-13 bis Abbildung 5-15). Ohne Gaspolster liegt das Maximum mit 0,0006 mSv/a gut einen Faktor 2 höher als im Referenzfall und wird bereits nach 18'000 Jahren erreicht. Im Fall „mit Gaspolster, ohne Gasfluss“ beträgt das Gesamtdosismaximum 0,006 mSv/a und tritt bereits nach 14'000 Jahren auf.
Im Fall „mit Gasfluss“ ergibt sich ein Dosismaximum von 0,0007 mSv/a nach 92'000 Jahren. Die Maximalwerte „mit Gaspolster“ liegen rund 75% (ohne Gasfluss) bzw. 60% (mit Gasfluss) über den entsprechenden Werten im Referenzfall (Abbildung 5-13 bis Abbildung 5-15). Das Gaspolster im West-Südfeld ist im Fall „mit Gasfluss“ nach 220’000 Jahren verschwunden. Danach steigt die Auspressrate für Flüssigkeit aus dem ELB WSF sprunghaft an. In der Folge steigt auch die Sum-mendosis nochmals auf etwa 0,00017 mSv/a an (Abbildung 5-15). Danach nimmt die Summendo-sis bis zum Ende des Betrachtungszeitraumes kontinuierlich ab.
ELB WSF ELB OF
ELB NF
103 100
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
104 105 106
Dosis in mSv/a
0,3 mSv/a
Zeit nach Endlagerverschluss in Jahren
99Tc
93Mo
126Sn
14Cmeth
14Ccarb
226Ra
79Se
36Cl
129I 59Ni
237Np
87Rb
135Cs
41Ca
Abbildung 5-14 Zeitlicher Verlauf der Summendosis und der Dosiswerte für ausgewählte Radio-nuklide für das Alternativszenario „Extreme Lösungszusammensetzung in der Grube: IP21-Lösung“ und den Fall „mit Gaspolster, ohne Gasfluss“
ELB WSF ELB NF
103 100
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
104 105 106
Dosis in mSv/a
0,3 mSv/a
Zeit nach Endlagerverschluss in Jahren
99Tc
93Mo
126Sn
14Cmeth
79Se
36Cl
129I 59Ni
87Rb
135Cs
Abbildung 5-15 Zeitlicher Verlauf der Summendosis und der Dosiswerte für ausgewählte Radio-nuklide für das Alternativszenario „Extreme Lösungszusammensetzung in der Grube: IP21-Lösung“ und den Fall „mit Gaspolster, mit Gasfluss“
Zusammenfassend bleibt festzuhalten, dass eine angenommene Zusammensetzung der Lösung in der Grube entsprechend NaCl-Lösung aufgrund der fehlenden Korrosion des Abdichtsystems des ELB WSF insgesamt zu niedrigeren maximalen Dosiswerten als im Referenzfall führt. Eine Lö-sungszusammensetzung entsprechend IP21-Lösung führt zur verstärkten Korrosion der Salzbe-ton-Abdichtungen, damit zu einer früheren Freisetzung der Radionuklide aus dem West-Südfeld und letztlich zu moderat (~ Faktor 2) höheren maximalen Dosiswerten als im Referenzfall.
5.1.2.4 Unwirksame Abdichtungen
Dieses „what-if“-Szenario setzt voraus, dass die Einlagerungsbereiche West-Südfeld und Ostfeld nicht gegen den Zentralteil abgedichtet sind. Die Permeabilität der Abdichtsysteme beträgt 110-14 m2, was einem sehr hohen Wert (außerhalb der Bandbreite des Parameters K1) entspricht.
Aus der expliziten Betrachtung dieses Falls ergeben sich Hinweise über mögliche Auswirkungen nicht wirksamer Abdichtungen.
ELB WSF
103 100
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
104 105 106
Dosis in mSv/a
0,3 mSv/a
Zeit nach Endlagerverschluss in Jahren
99Tc
126Sn
93Mo
14Cmeth
135Cs
79Se
36Cl
129I 59Ni
Abbildung 5-16 Zeitlicher Verlauf der Summendosis und der Dosiswerte für ausgewählte Radio-nuklide für das Alternativszenario „Unwirksame Abdichtungen“ und den Fall „oh-ne Gaspolster“
Für den Fall „ohne Gaspolster“ beginnt im West-Südfeld schon nach 7’600 Jahren die Auspress-phase, und nach 15’000 Jahren ist bereits das durch 14CH4 bestimmte Gesamtmaximum der Dosis erreicht (Abbildung 5-16). Zusammen mit dem Beitrag aus dem Nordfeld resultiert ein Wert von 0,0009 mSv/a. Der Beitrag aus dem Ostfeld, der nach 11'000 Jahren beginnt und nach 26'000 Jahren mit 410-5 mSv/a sein Maximum erreicht, trägt nur untergeordnet zur Gesamtdosis bei.
ELB WSF (+ ELB OF) ELB NF
103 100
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
104 105 106
Dosis in mSv/a
0,3 mSv/a
Zeit nach Endlagerverschluss in Jahren
99Tc
126Sn
93Mo
14Cmeth
14Ccarb
41Ca
79Se
36Cl
129I
59Ni
87Rb
226Ra
237Np
135Cs
Abbildung 5-17 Zeitlicher Verlauf der Summendosis und der Dosiswerte für ausgewählte Radio-nuklide für das Alternativszenario „Unwirksame Abdichtungen“ und den Fall „mit Gaspolster, ohne Gasfluss“
Im Fall "mit Gaspolster, ohne Gasfluss" setzt die Auspressphase aus dem West-Südfeld wiederum sehr früh, nach 7’700 Jahren, ein. Die große Auspressrate aus dem ELB WSF aufgrund der hohen Gasbildung bewirkt dann, dass das Radionuklidinventar aus dem Nordfeld, das sich gemäß Modell zu dieser Zeit bereits vollständig im Mischungsbereich befindet, sehr schnell und mit hoher Rate durch Hutgestein und Deckgebirge in die Biosphäre ausgepresst wird. So kommt ein erstes frühes Maximum (rund 0,002 mSv/a bei ca. 8’100 Jahren) zustande. Der sich unmittelbar anschließende erneute Anstieg wird durch die Radionuklide aus dem West-Südfeld (durch 126Sn bestimmt) verur-sacht; auch das Ostfeld trägt ab etwa 8'800 Jahren, ebenfalls durch 126Sn bestimmt, zur Gesamt-dosis bei. Das Maximum der GesamtGesamt-dosis von 0,008 mSv/a wird nach 11'000 Jahren erreicht (Abbildung 5-17).
ELB WSF (+ ELB OF) ELB NF
103 100
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
104 105 106
Dosis in mSv/a
0,3 mSv/a
Zeit nach Endlagerverschluss in Jahren
99Tc
126Sn
93Mo
14Cmeth
14Ccarb
79Se
36Cl
129I
59Ni
87Rb
135Cs
Abbildung 5-18 Zeitlicher Verlauf der Summendosis und der Dosiswerte für ausgewählte Radio-nuklide für das Alternativszenario „Unwirksame Abdichtungen“ und den Fall „mit Gaspolster, mit Gasfluss“
Für den Fall "mit Gaspolster, mit Gasfluss" ist der zeitliche Verlauf der Dosis grundsätzlich ähnlich, jedoch mit um etwa eine Größenordnung niedrigeren Dosisbeiträgen (Abbildung 5-18). Die Sum-mendosis erreicht hier ihr Maximum von 0,0011 mSv/a bei 12'000 Jahren. Der erneute Anstieg der Summendosis nach 170'000 a und das nach 190'000 Jahren folgende Maximum von 0,0002 mSv/a resultieren aus dem Verschwinden der Gasblase im West-Südfeld und dem damit verbundenen Anstieg in der Lösungsauspressung aus dem Einlagerungsbereich.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass das Szenario unwirksamer Abdichtungen zu Freisetzun-gen aus dem Endlager führt, die geFreisetzun-genüber dem Referenzszenario im ungünstigsten Fall („mit Gaspolster, ohne Gasfluss“) um etwa einen Faktor 2,5 höher sind. Damit liegen sie allerdings im-mer noch um mehr als anderthalb Größenordnungen (Faktor 36) unterhalb des Wertes von 0,3 mSv/a nach § 47, Abs. 1 StrlSchV. Damit zeigt sich, dass das System auch bei einem Total-ausfall der Abdichtungen immer noch genügend Sicherheitsreserven aufweist – zumindest solange die anderen Parameter nicht ebenfalls und in extremer Weise vom Referenzdatensatz abweichen.
Die hohen technischen Anforderungen an die Abdichtungen gemäß Verfüllplan ergeben sich aus
der erforderlichen Redundanz des Barrierensystems (vgl. die Ergebnisse der probabilistischen Rechnungen, insbesondere die Anhänge N und O).
5.1.2.4 Korrosion des Salzbetons in der übrigen Grube
Durch die Reaktion des Salzbetons mit magnesiumhaltiger Lösung kann dieser seine Stützwirkung als nicht kompaktierbarer Versatz verlieren. Wenn überhaupt, dann wird dies vor allem in den Ab-dichtungen und den durchströmten Bereichen in der übrigen Grube erfolgen, während die großen Mengen an Versatz in den Grubenbauen der übrigen Grube wegen der geringen Permeabilität des Materials und der kleinen oder fehlenden hydraulischen Gradienten unverändert bleiben. Im hier betrachteten alternativen Szenario wird untersucht, welche Auswirkungen zu erwarten wären, wenn der gesamte Salzbeton in der übrigen Grube nur die Stützwirkung von Salzgrus hätte.
Die Modellrechnungen ergeben, dass sich durch die zusätzliche Auspressung aufgrund der Kon-vergenz des umgewandelten Salzbetons der Volumenstrom aus der übrigen Grube um ca. 20%
erhöht, von 7,6 m3/a auf 9,1 m3/a. Dies führt zu entsprechend früheren und höheren Radionuklid-freisetzungen in die Biosphäre. Dieser Effekt ist insgesamt gering, verglichen mit den Unterschie-den, die allein aufgrund der Bandbreite für die Konvergenz der übrigen Grube (log-gleichverteilt,
erhöht, von 7,6 m3/a auf 9,1 m3/a. Dies führt zu entsprechend früheren und höheren Radionuklid-freisetzungen in die Biosphäre. Dieser Effekt ist insgesamt gering, verglichen mit den Unterschie-den, die allein aufgrund der Bandbreite für die Konvergenz der übrigen Grube (log-gleichverteilt,