Verschlusssystem mit Äquipotenzialsegmenten für die untertägige Entsorgung (UTD und ELA) gefährlicher Abfälle zur Sicherstellung der homogenen Befeuchtung der Dichtelemente und zur Verbesserung der Langzeitstabilität (SANDWICH)

Gefährliche Abfälle werden in Untertagedeponien (UTD) entsorgt. Als geeignete Endlager (ELA) dienen dazu speziell eingerichtete oder aufgelassene Bergwerke. Dort sollen die Abfälle dauerhaft und zuverlässig von der Umwelt isoliert werden.

Ziel ist es, die dort endgelagerten Abfälle möglichst schnell aus der Überwachung zu entlassen. Das kann nur dann erfolgen, wenn die Abfälle durch verlässliche, geologische und geotechnische Barrieren von der Biosphäre abgeschirmt werden. Diese Barrieren sind zum einen das anstehende Gebirge selbst, zum anderen die Verschlussbauwerke (Schacht-, Strecken- oder Bohrlochverschlüsse). Deren dauerhafte Funktionsfähigkeit ist nachzuweisen. Um die langfristige Beständigkeit des Verschlussbauwerkes zu gewährleisten, wurde ein patentiertes gegliedertes Verschlusssystem (Sandwich) aus einer wechselnden Folge von Dichtsegmenten (DS) aus Bentonit und Äquipotentialsegmenten (ÄS) höherer hydraulischer Leitfähigkeit entwickelt.

 

                     

 

Das DS ist die eigentliche Dichtung. Das ÄS dient der Vergleichmäßigung der Befeuchtung der DS. Vorauseilende Feuchte durch Fingering oder Umläufigkeiten wird durch das ÄS aufgenommen.

Durch seine kapillaren Eigenschaften wird eine flächige Benetzung der Bentonitgrenzflächen gewährleistet. Damit leistet das ÄS einen wesentlichen Beitrag zur Stabilität des Verschlusses. Durch die geringeren Abmessungen der einzelnen Bauteile sind auch Vorfertigungen denkbar, wodurch das ÄS auch einen Beitrag zur Bau- und Sicherheitstechnik leistet.

Folgende Projektziele wurden erreicht

  • Design und Materialentwicklung sowie konstruktiver Entwurf und Bau eines Verschlusses im Labormaßstab und Validierung im halbtechnischen Maßstab (HTV-1 bis HTV-3) unter Beaufschlagung mit Salzlauge
  • Einsatz geeigneter Messinstrumente (z.B. TDR Sensoren) für das Monitoring der Feuchtedynamik und Laboruntersuchungen zur Feuchte und Salzverteilung nach Rückbau der Versuche
  • Wertung der Ergebnisse zur Prognose der Langzeitstabilität und Langzeitfunktion des Verschlussbauwerks

 

Moisture spreading in a multi-layer hydraulic sealing system (HTV-1)