Internationale Praxis der Zwischenlagerung und
Forschung zur langfristigen Zwischenlagerung
hochradioaktiver Reststoffe
Dennis Köhnke, Harald Budelmann, Manuel Reichardt, Lauritz Albrecht-Vogelsang,
Sonja Block, Fabian Hartmann, Jabob Harms, Jonas Maas, Sophia Puhlmann
Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz
TU Braunschweig
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.162
Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.163
Projektbezogene Forschungsschwerpunkte
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Würzburg, 25.11.164
Einordnung ENTRIA
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Würzburg, 25.11.165
1 Mio. Jahre
Wenige Jahrhunderte
Tiefenlagerung
(ohne
Rückholoption)
Tiefenlagerung
(mit
Rückholoption)
Oberflächenlagerung
Überführung in eine
derzeit unbekannte
Option
ENTRIA: Technische Optionen
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.166
Praxis der Zwischenlagerung
ENTRIA Projekt - Weltkarte Zwischenlager für HLW• Art der Abfälle
• Vorhandene Anlagen
• Systembeschreibung
• Behälter
• Anlage
• Technische Umsetzung der vier Schutzziele
• Richtlinien
• Länderberichte / Fact-Sheets
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Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.167
Schutzziele
Übergreifende Schutzziele:
• Abschirmung ionisierender Strahlung
• Sicherer Einschluss
• Wärmeabfuhr
• Unterkritikalität
Spezifiziert in (inter-)nat. Richtlinien z. B. :
• IAEA-TECDOC-1558 - Selection of Away-From-
Reactor Facilities for Spent Fuel Storage - A
Guidebook
• ESK – Leitlinien für die trockene Zwischenlagerung
bestrahlter Brennelemente und Wärme entwickelnder
radioaktiver Abfälle in Behältern
• ENSI-G04/d (CH) – Auslegung und Betrieb von
Lagern für radioaktive Abfälle und abgebrannte
Brennelemente
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.168
IAEA-TECDOC-1558 - A Guidebook
PROJECT NEEDS AND SELECTION CRITERIA
FOR AFR STORAGE
1. Spent fuel information
2. Location and infrastructure
3. Facility needs
4. Resourcing needs
5. Regulatory needs
6. Management of project, quality and risk
7. International obligations
8. Site
9. Safety and licensing
10. Environmental impact
11. System flexibility
12. Operation and maintenance
13. Decommissioning
14. Cost and financing
15. Bid evaluation
Project needs
Selection criteria
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Würzburg, 25.11.169
IAEA-TECDOC-1558 - Safety and licensing
Structural performance
• Ability to withstand loads and to last for the required period
• Compatible with site and environmental conditions
• Ability to withstand accident conditions
• Potential for massive collapse of structures and their impact on safety should
be known
Heat removal
• Temperature limits should be established
• Adequate heat removal required
Subcriticality
• Inadvertent criticality should not be possible
• Neutron absorbing material if used should last for the life of the facility
• All credible situations affecting criticality safety should be reviewed.
Shielding• Adequate shielding
• Appropriate measures to prevent loss of shielding
• Storage should maintain its shielding for all fuel handling activities
• Occupational and off-site doses should be acceptable
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1610
Praxis der Zwischenlagerung - Beispiele
Auf den folgenden Folien finden Sie Internetadressen zu verschiedenen Präsentationen,
Dokumenten und Webseiten der jeweiligen Länder und Zwischenlager, auf deren Inhalte
sowie nachträgliche Änderungen der Autor keinen Einfluss hat.
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1611
Praxis der Zwischenlagerung – Schweden
Clab ISFS Innenansicht
http://www.skbinternational.se/technology/
(Betreiberwebsite)
Clab ISFS Modellansicht
http://www.skb.com/future-projects/encapsulation-plant/
(Betreiberwebsite)
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1612
Praxis der Zwischenlagerung – Kanada
Point Lepreau
http://nuclearsafety.gc.ca/eng/waste/high-level-
waste/index.cfm (Website überwachende Kommission)
Western Waste Management Facility
http://www.opg.com/generating-power/nuclear/nuclear-
waste-management/Pages/nuclear-waste-
management.aspx (Betreiberwebsite)
Gentilly
http://nuclearsafety.gc.ca/eng/waste/high-level-
waste/index.cfm (Website überwachende Kommission)
Western Waste Management Facility Innenansicht
http://www.theglobeandmail.com/report-on-business/rob-
magazine/inside-the-race-for-canadas-nuclear-
waste/article23178848/ (Nachrichtenbericht)
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1613
Praxis der Zwischenlagerung – USA
Fort St. Vrain ISFSI
http://www.epri.com/abstracts/Pages/
ProductAbstract.aspx?ProductId=00000
0000001021048 (Bericht)
Elea Project
https://www.nmlegis.gov/handouts/ER
DT%20111215%20Item%207%20Carlsb
ad%20Nuclear%20Task%20Force.pdf
(Präsentation)
NUHOMS System
http://us.arevablog.com/2014/09/03/s
ea-of-red-applauds-nrcs-green-light/
(Blogeintrag)
Areva, NUHOMS System
http://us.areva.com/EN/home-
2271/areva-inc-areva-tn.html
(Herstellerwebsite)
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1614
Praxis der Zwischenlagerung – Japan
Zwischenlager Mutsu
http://www-
pub.iaea.org/iaeameetings/cn226p/Session2/ID49Ishikawa.
pdf (Präsentation)
Zwischenlager Mutsu Modellansicht
http://www.fukuleaks.org/web/?p=8638
(Nachrichtenbericht)
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1615
Zwischenlagerung Kasachstan
Shiganakov, S. (2006): BN-350 Reactor Spent Fuel Handling
https://www.iaea.org/OurWork/ST/NE/NEFW/documents/N
ETWORK/Status/2005/MS/KAZAKHSTAN.pdf (Präsentation)
Skakov, M. (2014): Strategy of Nuclear Power Program and
Human Resources Development in Kazakhstan
https://fihrdc.werc.or.jp/achievement/21-pdf/03-02.pdf
(Präsentation)
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1616
Praxis der Zwischenlagerung – Europa
Dennis Köhnke
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Würzburg, 25.11.1617
Praxis der Zwischenlagerung – Spanien
José Cabrera und ACT (CTS) Hauptgebäude Modell
http://www.enresa.es/eng/index/activities-and-projects/cts
(Betreiberwebsite)
Asco Spent fuel Storage
http://www.idom.com/project/almacen-temporal-
individualizado-ati-de-la-central-nuclear-de-asco/ (Website
Bauunternehmen)
Trillo und ACT (CTS) Projekt
http://www-
pub.iaea.org/iaeameetings/cn226p/Session1/INV02Fernand
ezLopez.pdf (Präsentation)
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1618
Praxis der Zwischenlagerung – Schweiz
Zwilag
http://www.zwilag.ch/de/behaelterlagerhalle-_content---1--
1054.html (Betreiberwebsite)
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1619
Praxis der Zwischenlagerung – Deutschland
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1620
Betreiber: Vattenfall
Konstruktion: STEAG (Steinkohlen-Elektrizitäts-AG)
Quelle: Vattenfall
STEAG, Krümmel, Deutschland
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1621
Empfangsbereich
Abschirmtor
Lagerbereich
Wartungsraum
STEAG, Krümmel, Deutschland
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1622
COVRA: Centrale Organisatie voor Radioactief Afval(Zentrale Organisation für radioaktiven Abfall)
HABOG: Hoogradioactief Afval Behandeling- en Opslag Gebouw
(Behandlungs- und Lagerungsgebäude für hochradioaktive Abfälle)
HABOG, Vlissingen, Niederlande
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1623
HABOG-Gebäude Vlissingen - Grundriss
Lagerung hochradioaktiver wärmeentwickelnder/nicht wärmeentwickelnder Abfälle in unter-
schiedlichen Modulen In Anlehnung an Darstellung der COVRA
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1624
HABOG-Gebäude Vlissingen - Von der Anlieferung zur
LagerungWärmeproduzierende Abfälle aus Atomkraftwerken
Wärmeproduzierende Abfälle aus Forschungsreaktoren
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1625
Empfangsbereich Heiße Zelle
Abschirmtor
Lagerungsmodul für den
hochradioaktiven, Wärme
entwickelnden Abfall
HABOG, Vlissingen, NL
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1626
Algen- und Moosbewuchs
HABOG-Gebäude Vlissingen - 10 Jahre Nutzung und
Notwendigkeit von Instandhaltungsmaßnahmen
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1627
Beispiel Frankreich - Umfangreiche Forschungen zur
langfristigen Zwischenlagerung seit 1991
Jahr Maßnahme
1991 Verabschiedung „Loi Bataille“
• Axe 1: Partitionierung und Transmutation
• Axe 2: Lagerung in tiefen geologischen Formationen
• Axe 3: Langfristige Zwischenlagerung (100 - 300 Jahre)
1991 - 2005 Zwischenlagerforschung (CEA):
• 6 Gebäudekonzepte wurden entwickelt
• Leitgedanke: Höchstmögliche Passivität
• Untersuchungen zur Robustheit, Dauerhaftigkeit und Alterung der
Werkstoffe (I.W. Beton, Stahl und Gusseisen)
• Versuche an Laborproben und Einrichtungen im Halbmaßstab
(Galatée)
2006 Verabschiedung „Loi TSN“
2007 - 2008 Entwicklung eines (Maßnahmen-)Programms bis 2015 auf
Grundlage der von 1991-2005 erzielten Ergebnisse
2008 - 2009 Machbarkeitsstudien für verschiedene Zwischenlagerkonzepte und
Eingrenzung auf bestimmte Optionen:
Bewertung nach Robustheit, Dauerhaftigkeit, Anpassungs- und
Erweiterungsmöglichkeiten
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1628
Forschung Frankreich - Machbarkeitsstudien
Quelle: https://www.andra.fr/download/site-principal/document/editions/501.pdf
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1629
Überwachung des Lagers (global)
- Kameras, Endoskope (Einblick in das Innere eines
Zwischenlagerschachts)
- Thermographiekameras
- Temperatursonden (PT100)
- Durchflussmessgeräte
- Feuchtigkeitsmesser
- Sonden zur Aufnahme von Verformungen:
Schwingsaitenaufnehmer, DMS-Streifen
Überwachung der zwischengelagerten Behälter:
- Gasaustritt
- Herausholen eines Behälters durch eine Sondierung
- Kontrollbehälter in Leerschächten
Forschung Frankreich – Machbarkeitsstudien
Monitoring
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1630
Zwischenlagerung in Frankreich - Erweiterungsbau
La Hague E/EV-LH
Zwischenlager La Hague:
http://www.manche.gouv.fr/content/download/22544/144505/file/INB%20116
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1631
The NDA‘s review of the UK‘s arrangements for interim storage of Higher Activity
Waste (HAW) was published in March 2009. The review addressed the concluding
recommendations from the Committee on Radioactive Waste Management (CoRWM)
to Government in 2006, notably Recommendation 2‘, which stated that:
“A robust programme of interim storage must play an integral
part in the long-term management strategy. The uncertainties
surrounding the implementation of geological disposal,
including social and ethical concerns, lead CoRWM to
recommend a continued commitment to the safe and secure
management of wastes that is robust against the risk of delay or
failure in the repository programme.”
[Industry Guidance Interim Storage of Higher Activity Waste Packages-Integrated
Approach-November-2012, S.1]
Beispiel Großbritanien
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1632
Weiteres Bsp. Richtlinie UK
[Industry Guidance Interim Storage of Higher Activity Waste
Packages-Integrated Approach-November-2012, S.34]
Zwischenlager Richtlinie Großbritanien
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1633
Zwischenlager Richtlinie Großbritanien
Hauptelemente (key elements):
• Behälter Performance und Design
• Lager Performance und Design
• Betrieb
• Erhalt der Sicherheit über mehrere Generationen
Leitsätze:
• Cradle to grave lifecycle
• Right package ↔ right store
• Minimising waste generation
• Prevention is better than cure
• Foresight in design
• Effective knowledge management
[Industry Guidance Interim Storage of Higher Activity
Waste Packages-Integrated Approach-November-2012]
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1634
Brokdorf (2047)Unterweser
(2047)
Grohnde
(2046)
Grafenrheinfeld
(2046)
Gundremmingen
(2046)
Biblis
(2046)Neckarwestheim
(2046)Isar
(2047)
Krümmel (2046)
Brunsbüttel (-)
Emsland
(2042)
Philippsburg
(2047)
Gorleben
(2034)
Lubmin (2039)
Ahaus
(2036)
Zentrale Zwischenlager
Dezentrale Zwischenlager:
WTI-Konzept
STEAG-Konzept
Tunnel-Konzept
Wie geht es weiter?
Dennis Köhnke
Zwischenlager - Praxis und Forschung
Würzburg, 25.11.1635
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
www.entria.de
Förderkennzeichen 02S9082A
