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Schwedisches Endlagerprojekt:
Stellungnahme des BASE zur möglichen Behälterkorrosion
Hintergrund und Auftrag
Schweden plant ein Endlager für bestrahlte Brennelemente sowie eine Konditionierungsanlage zu einem bestehenden Zwischenlager, dessen Lagerkapazität erweitert wird, zu errichten. Hierzu hat das Land im Jahr 2016 eine grenzüberschreitende Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) durchgeführt. Gemäß Espoo-Konvention werden Nachbarstaaten, in diesem Fall auch Anrainerstaaten der Ostsee, und deren Öffentlichkeit an Vorhaben beteiligt, die erhebliche grenzüberschreitende Auswirkungen haben können. Deutsche Behörden haben deshalb damals im Rahmen der grenzüberschreitenden Beteiligung gegenüber Schweden zu den Vorhaben Stellung genommen ( https://www.bmu.de/meldung/ergaenzung-uvp-schweden-endlager-konditionierungsanlage-und- erweiterung-des-zwischenlagers/ )
Im Rahmen der anschließenden Prüfung durch die Schwedische Umweltbehörde (SEPA) sowie durch das zuständige Umweltgericht wurde festgestellt, dass das Endlager grundsätzlich die Anforderungen an die Langzeitsicherheit erfüllt, jedoch Ungewissheiten in Bezug auf verschiedene mögliche Prozesse der
Kupferkorrosion bestehen bleiben. Da diese Prozesse möglicherweise dazu führen könnten, dass die geplanten Endlagerbehälter deutlich schneller korrodieren als angenommen und somit die Langzeitsicherheit des
Endlagers nicht gewährleistet wäre, musste die Betreiberorganisation SKB zu dieser Frage ergänzende Untersuchungen durchführen und dazu Unterlagen erstellen. Diese Unterlagen liegen nun vor. Da sie
wesentliche Genehmigungsunterlagen darstellen, führte Schweden nun eine erneute Konsultation durch, an der sich die für die Sicherheit der Endlagerung verantwortlichen deutschen Behörden beteiligt haben.
Die deutsche Espoo-Kontaktstelle, das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU), hat das BASE als für die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle zuständige Behörde in Deutschland um Übernahme der Koordination der Öffentlichkeitsbeteiligung sowie um eine fachliche Stellungnahme im Rahmen der Behördenbeteiligung gebeten. Das BASE hat im Rahmen der Konsultation die Unterlagen kursorisch geprüft und vorliegende Stellungnahme erarbeitet, welche auch die Grundlage für das Antwortschreiben des BASE auf die schwedische Notifikation ist.
Diese Stellungnahme bezieht sich nur auf die zur eigentlichen Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) aus dem Jahr 2016 nachgereichten Unterlagen für das geplante Endlager am Standort Forsmark in der Gemeinde Östhammar. Dabei handelt es sich um ergänzende Unterlagen der Betreibergesellschaft Svensk
Kärnbränslehantering (SKB) zu möglichen Prozessen der Kupferkorrosion, die zu einer schnelleren Korrosion der Endlagerbehälter führen und dadurch die Langzeitsicherheit des Endlagers gefährden könnten. Die Federführung des ursprünglichen UVP-Verfahrens im Jahr 2016 lag beim BMU, da sich das heutige BASE (damals BfE) zu diesem Zeitpunkt noch im Aufbau befand.
Von der Betreibergesellschaft sind folgende Unterlagen zur Verfügung gestellt worden, die für die vorliegende Stellungnahme herangezogen worden sind:
2 [1] Consultation in accordance with article 4 and 5 of the Convention on Environmental Impact Assessment in a Transboundary Context (Espoo Convention) regarding an amendment to the plans for encapsulation and final disposal of spent nuclear fuel., Swedish Environmental Protection Agency (SEPA), 24.03.2021
[2] Ergänzung zur Kapselintegrität – Erweiterte schwedische Zusammenfassung von TR-19-15 – Ergänzende Informationen zu Fragen in Bezug auf die Integrität der Kupferkapsel, SKB, 13.02.2021:
https://www.base.bund.de/SharedDocs/Downloads/BASE/DE/fachinfo/soa/20210401_technical- report_deutsch.html
[3] Technical Report TR-19-15 – Supplementary information on canister integrity issues, SKB, März 2019:
https://www.base.bund.de/SharedDocs/Downloads/BASE/DE/fachinfo/soa/20210401_technical-report.html Beteiligung der deutschen Öffentlichkeit
Mit Meldung auf der Internetseite des BASE vom 01.04.2021
(https://www.base.bund.de/SharedDocs/Kurzmeldungen/BASE/DE/2021/0401_uvp-schweden.html) wurde die deutsche Öffentlichkeit über das Verfahren und die Möglichkeit der Beteiligung informiert und die dafür
relevanten Dokumente veröffentlicht. Eine Stellungnahme war durch jede*n Bürger*in per E-Mail – auch in deutscher Sprache – bis zum 23.04.2021 unter Angabe der Fallnummer NV-07138-15 bei der schwedischen Espoo-Kontaktstelle möglich.
Angaben der Betreibergesellschaft
Gesamtvorhaben:
Derzeit besteht in Schweden ein Endlager für radioaktive Abfälle mit kurzer Halbwertszeit in Forsmark
(Gemeinde Östhammar) und das zentrale Zwischenlager für abgebrannte Brennelemente CLAB in Oskarshamn.
Der im März 2011 gestellte Antrag umfasst neben weiteren Vorhaben auch die geplante Errichtung eines Endlagers für bestrahlte Brennelemente in der Gemeinde Östhamnar. Das Endlager soll in einer Teufe von ca.
460 bis 470 m in einem knapp 2 Milliarden Jahre alten, metamorph überprägten Granit als Wirtsgestein errichtet werden.
Weitere Vorhaben, auf die sich die UVP aus dem Jahr 2016 bezieht, sind der Weiterbetrieb und die Erweiterung des bereits bestehenden Zwischenlagers CLAB sowie die Errichtung einer Konditionierungsanlage auf dessen Gelände. Beide Einrichtungen werden nach Inbetriebnahme unter dem Titel CLINK betrieben werden. Diese Vorhaben liegen in Oskarshamn und sind somit geografisch getrennt vom geplanten Endlager in Östhammar.
Sie sind nicht Gegenstand der nachgereichten Unterlagen und somit auch nicht Gegenstand dieser Stellungnahme.
Lage im Raum:
Der Standort des geplanten Endlagers liegt in der Gemeinde Östhammar in direkter Nachbarschaft zum bestehenden Kernkraftwerk Forsmark am Bottnischen Meerbusen, welcher Teil der Ostsee ist. Die Entfernung vom Standort zum nord-östlichsten Punkt Deutschlands (Rügen) beträgt über den Seeweg ca. 780 km bzw. über den kombinierten See-/ Landweg (Luftlinie) ca. 700 km.
Auswirkungen und Folgen, weitere Umweltauswirkungen:
Die vorliegenden Unterlagen beschreiben nicht die möglichen Auswirkungen und Folgen durch Emissionen radioaktiver Stoffe, welche auf dem Luft- sowie auf dem Wasserpfad aus dem Endlager austreten könnten, auf
3 Bevölkerung, (lokale) Grundwasserabsenkung und Naturwerte). Diese Betrachtungen erfolgten bereits in den Unterlagen zum UVP-Verfahren im Jahr 2016. Vielmehr bewerten die vorliegenden Unterlagen die Gültigkeit einer der Grundannahmen des Endlagerkonzepts (nämlich die Integrität der Kupferbehälter) und somit auch eine wesentliche Grundannahme, der die Betrachtungen bzgl. möglicher Umweltauswirkungen im
ursprünglichen UVP-Verfahren aus dem Jahr 2016 zugrunde liegen.
Auswertung der vorliegenden Unterlagen
Die Inhalte des übermittelten Dokuments und die Durchsicht des diesem zugrundeliegenden SKB-Berichtes TR- 19-15 [3] lassen auf eine intensive Beschäftigung der SKB mit dem Stand von Wissenschaft und Technik bezüglich der aufgeworfenen Fragestellungen schließen. Eine tiefergehende fachliche Prüfung der in TR-19-15 dargestellten experimentellen Arbeiten im Sinne eines wissenschaftlichen Reviews ist im gegebenen zeitlichen Rahmen nicht möglich. Der weiterführende Bericht [3] ist eine zusammenfassende Darstellung des Standes von Wissenschaft und Technik. Daher können lediglich die Schlussfolgerungen und getroffenen Annahmen auf ihre Plausibilität hin betrachtet werden.
In [4] wurden jährliche Äquivalentdosen für das Behälterversagen aufgrund von Korrosion ermittelt (siehe Abb.
1), die deutlich unter dem schwedischen Dosiskriterium der Schwedischen Strahlenschutzbehörde (SSM) liegen.
Grenzüberschreitende Auswirkungen wurden nicht erwartet. Die aktualisierte Berechnung mit der sehr konservativen Annahme eines Lochdefekts für alle Behälter aufgrund einer denkbaren mikro-galvanischen Korrosion ist in der Abb. 2 gezeigt. Auch hier liegen alle Ergebnisse für die jährlichen Äquivalentdosen unterhalb des schwedischen Dosiskriteriums.
Abbildung 1 (Fig. 13-42 in [4]): Zusammenfassung der mittleren effektiven Jahresdosis im Fernfeld für analytische, probabilistische Berechnungen der sechs Korrosionsvarianten des Korrosionsszenarios. Die Spitzendosen sind in Klammern in µSv angegeben.
4 Abbildung 2 (Fig. 9-3 im Technical Report TR-19-15 [3]): Folgen des Szenarios A, bei dem alle Kanister einen anfänglichen, kleinen Lochdefekt in Folge einer mikro-galvanischen Korrosion erleiden. Die relativ starken Schwankungen der C-14-Dosis zu Beginn sind auf die Biosphärenentwicklung durch Landhebung in den ersten paar tausend Jahren nach dem Verschluss des Endlagers
zurückzuführen
Da die schwedische Vorgehensweise sich an internationalen Richtlinien orientiert und bisher keine
grenzüberschreitenden Auswirkungen auf deutscher Seite erwartet wurden, lässt auch diese Darstellung auf dem gegenwärtigen Stand von Wissenschaft und Technik zur Korrosion keine grenzüberschreitenden Auswirkungen auf deutscher Seite erwarten, auch wenn die schwedischen Anforderungen in Details unterschiedlich zu den deutschen Anforderungen formuliert sind.
Die Inhalte des übermittelten Dokumentes [2] mit aktualisierten Informationen zur Korrosion von
Kupfermaterialien geben nach Sichtung dieses Dokumentes keinen Hinweis darauf, dass die im Jahr 2016 vom BMU getroffenen Aussagen [5] revidiert werden müssten oder das auf Basis der neuen Informationen mit grenzüberschreitenden Umweltauswirkungen zu rechnen ist.
Bei der kursorischen Durchsicht ist aufgefallen, dass gemäß der Darstellung im Bericht einige Prozesse der Sulfidbildung oder des Sulfidtransportes zu den Behältern durch den Betreiber noch nicht im Detail verstanden sind. Dies betrifft beispielsweise die Umwandlung von Sulfat in Sulfid durch sulfatreduzierende Bakterien während der Sättigungsphase des Bentonits. Auf S. 6 von [2] wird ausgeführt, dass neuere Untersuchungen zeigen, dass für eine mikrobielle Aktivität dieser Bakterien freies Wasser vorhanden sein müsse und eine hohe relative Luftfeuchtigkeit nicht ausreiche, um eine nachweisbare Sulfidproduktion festzustellen. Da die
sulfatreduzierenden Bakterien in den Porenräumen des Bentonits existieren, ist es denkbar, dass diese Teile der zutretenden Lösungen verbrauchen und somit Sulfid produzieren ehe sich der Bentonit aufsättigen kann
(konkurrierende Prozesse bzgl. des Verbrauchs von freiem Wasser). Da im Text weder die Umsetzungsrate der Bakterien, noch die Sättigungsrate des Bentonits oder Details zu den Bakterienstämmen und deren
Lebensbedingungen genannt werden, kann ohne weiterführende Literaturrecherche keine weitere Aussage getroffen werden. Diese Ungewissheit wurde in den Sicherheitsbetrachtungen der SKB jedoch abdeckend berücksichtigt, indem bei der Berechnung der jährlich gemittelten Äquivalentdosis eine Lochkorrosion in allen Behältern angenommen wurde (s. Abb. 2).
5 Das Vorgehen des Königreichs Schweden zur Öffentlichkeitsbeteiligung ist plausibel und ermöglicht eine
Verfolgung des Verfahrens.
Das Gesamtvorhaben ist in der nichttechnischen Zusammenfassung [2] verständlich und in [3] vertiefend dargestellt. Es muss jedoch darauf hingewiesen werden, dass im gegebenen zeitlichen Rahmen für die Prüfung nur eine erste kursorische Durchsicht von begrenzten Umfang und Prüftiefe erfolgen konnte.
Die UVP aus dem Jahr 2016 geht von einem funktionierenden Behälterkonzept aus. Die im Laufe des
Verfahrens geäußerten Zweifel, ob die Integrität der vorgesehenen kupferummantelten Behälter in Gegenwart von Sulfid gewährleistet ist, haben dazu geführt, dass der Betreiber SKB die hier bewerteten Unterlagen nachgereicht hat. Die von SKB zur Verfügung gestellten Unterlagen erscheinen nach kursorischer Durchsicht hinsichtlich der Integrität der Kupferbehälter grundsätzlich als schlüssig und nachvollziehbar. Aufgefallen ist dabei beispielsweise, dass gemäß der Darstellung im Bericht einige Prozesse der Sulfidbildung oder des
Sulfidtransportes zu den Behältern im Detail zwar noch nicht verstanden sind. Derartige Ungewissheiten wurden jedoch in den Sicherheitsbetrachtungen der SKB abdeckend berücksichtigt, indem bei der Berechnung der jährlich gemittelten Äquivalentdosis eine Lochkorrosion in allen Behältern angenommen wurde. Da im deutschen Standortauswahlverfahren ebenfalls kristalline Gesteine als Wirtsgestein in Frage kommen, sind solche Fragen auch für Deutschland relevant und wichtig. Die Erkenntnisse und v.a. die erkannten Ungewissheiten, die sich aus den nachgereichten Unterlagen ergeben haben, werden deshalb auch in die Forschungsaktivitäten des BASE einfließen, um sie besser zu verstehen und in das deutsche Standortauswahlverfahren einfließen zu lassen.
Abschließend liegen jedoch auch nach Prüfung der zusätzlichen Unterlagen keine Anhaltspunkte vor, die grenzüberschreitenden nachteiligen Umweltauswirkungen auf die Bundesrepublik Deutschland insbesondere durch Strahlenexposition bzw. Emission radioaktiver Stoffe durch den Betrieb oder Verschluss des Endlagers für hochradioaktive Abfälle erwarten lassen.
Eine Gesamtbewertung möglicher Auswirkungen und Folgen, die durch Bau, Betrieb, Nachbetrieb und - verschluss des Endlagers verursacht werden könnten, wird in dieser Stellungnahme nicht vorgenommen.
Aufgrund der zu erwartenden Projektdauer (Errichtung, Betrieb, Verschluss) sowie Länge des
Betrachtungszeitraums lässt sich das BAS, wie bisher auch, durch das Königreich Schweden im Verfahren informieren und ggf. beteiligen.
Literatur:
[1] Consultation in accordance with article 4 and 5 of the Convention on Environmental Impact Assessment in a Transboundary Context (Espoo Convention) regarding an amendment to the plans for encapsulation and final disposal of spent nuclear fuel., Swedish Environmental Protection Agency (SEPA), 24.03.2021
[2] Ergänzung zur Kapselintegrität – Erweiterte schwedische Zusammenfassung von TR-19-15 – Ergänzende Informationen zu Fragen in Bezug auf die Integrität der Kupferkapsel, SKB, 13.02.2021:
6 https://www.base.bund.de/SharedDocs/Downloads/BASE/DE/fachinfo/soa/20210401_technical-
report_deutsch.html
[3] Technical Report TR-19-15 – Supplementary information on canister integrity issues, SKB, März 2019:
https://www.base.bund.de/SharedDocs/Downloads/BASE/DE/fachinfo/soa/20210401_technical-report.html
[4] Svensk Kärnbränslehantering AB (SKB): Long-term safety for the final repository for spent nuclear fuel at Forsmark, Main report of the SR-Site project, Volume III, Technical Report TR-11-01, March 2011:
https://www.skb.se/publikation/2345580/TR-11-01_vol3.pdf
[5] Espoo-Konsultation zu Zwischenlagerung, Konditionierung und Endlagerung von bestrahlten
Brennelementen, Stellungnahme des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit vom 15.04.2016: https://www.bmu.de/meldung/ergaenzung-uvp-schweden-endlager-konditionierungsanlage- und-erweiterung-des-zwischenlagers/
