Untertägige Lagerung hochradioaktiver Stoffe

Das Forschungsvorhaben STROEFUN III beschäftigt sich unter Leitung der TU Clausthal mit Verschlussbauwerken im Steinsalz. Aktuelle Erkenntnisse wurden in einem Kolloquium der Fachwelt präsentiert.

Erklärtes Ziel der Bundesrepublik ist es, hochradioaktive Stoffe untertägig zu lagern. Um dies zu ermöglichen, muss eine Vielzahl an Anforderungen erfüllt sein. Das Projekt „Strömungstechnischer Funktionsnachweis für Verschlussbauwerke im Steinsalz und deren flüssigkeitsgestützte Abdichtung III“ (STROEFUN III) befasst sich mit der Abdichtung eines Dammbauwerks mit dem umliegenden Gebirge. Dieses Abdichten reduziert die integrale Permeabilität (Durchlässigkeit) in den jeweiligen injizierten Bauwerksabschnitten. Für das Forschungsvorhaben ist ein Versuchsbauwerk im ehemaligen Salzbergwerk Teutschenthal (Sachsen-Anhalt) errichtet worden, in dem zum Beispiel Messungen der Permeabilität durchgeführt werden können. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.

Auch Schaumbildung beim Betoniervorgang im Fokus

Sechs Projektpartner haben Anfang März in lebendigen Vorträgen sowohl den Ablauf des Projektes als auch die aus dem Forschungsvorhaben resultierenden Erkenntnisse in einem Kolloquium in der Aula Academica der TU Clausthal präsentiert. Das in den vorangegangenen Projektphasen ausgearbeitete Konzept zur beschädigungsfreien Überprüfung der integralen Permeabilität von Verschlussbauwerken wurde in diesem Projekt umgesetzt. Nachdem die Installationsarbeiten in der Versuchsstrecke abgeschlossen waren, wurde der Streckenabschnitt mit dem sogenannten A1-Baustoff aufgefüllt. Dieser Baustoff basiert auf Magnesia, Magnesiumchloridlösung und Steinsalz. Das Projektteam hat zusätzlich Anhydrit hinzugefügt, um einer möglichen Sedimentation der Partikel entgegenzuwirken. Durch die Errichtung des Dammbauwerkes sind weitere bautechnische Aspekte, wie beispielsweise eine mögliche Schaumbildung beim Betoniervorgang, in den Vordergrund gerückt. Die Bildung von porösem Schaum, der auf der Suspension aufschwimmt, stellt eine potentielle Durchlässigkeit des Systems dar und soll weiter untersucht werden. 

Auch konnte das Projektteam durch die Betonage zeigen, dass durch den Einsatz von Armierungsmatten in den Randbereichen des Bauwerkes die Bildung von Oberflächenstörungen und damit die Bildung von Zonen höherer Permeabilität verhindert werden kann.

Das Projekt läuft noch bis zum 30. Juni

Nach der Errichtung des Bauwerkes wurde das eingebaute Installationssystem getestet und die integrale Permeabilität des Kontaktbereiches Dichtbaustoff/Gebirge ermittelt. Durch die Nutzung dieses Systems können Dammbauwerke untertage auf ihre Durchlässigkeit geprüft werden, ohne dass das Bauwerk beschädigt wird. Der nächste und letzte Schritt des Projektes, das bis zum 30. Juni 2022 läuft, ist durch ein Einspritzen eines Abdichtmittels die Permeabilität weiter zu verringern und diese Änderung nachzuweisen.

Das Projektteam setzt sich zusammen aus der Ingenieurpartnerschaft für Bergbau, Wasser- und Deponietechnik, der BGE Technology GmbH, der K-UTEC AG Salt Technologies Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf, der TS Bau GmbH Jena, der Grube Teutschenthal Sicherungs-GmbH & CO. KG und dem Clausthaler Institut für Bergbau. Die Projektleitung liegt beim Institut für Bergbau der TU Clausthal (Prof. Oliver Langefeld). Neben 16 Teilnehmenden in Präsenz konnten bei dem Kolloquium dank der Hybridveranstaltung 23 weitere Personen online mitwirken.

Video zum Forschungsprojekt

Kontakt:
TU Clausthal
Institut für Bergbau
Projektkoordinator
Julius Bauermeister, M.Sc.
E-Mail: julius.bauermeister@tu-clausthal.de

Eindruck von der STROEFUN-Versuchsstrecke im ehemaligen Salzbergwerk Teutschenthal nach Abschluss der Installationsarbeiten. Über aktuelle Erkenntnisse des Forschungsvorhabens tauschten sich die Projektbeteiligten in einem Kolloquium in der Aula der TU Clausthal aus (siehe Bild unten). Fotos: IBeWA, Institut