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Sicherheitsanforderungen an die Endlagerung wärmeentwickelnder radioaktiver Abfälle
Die Endlagerung wärmeentwickelnder radioaktiver Abfälle stellt nach wie vor eine große Herausforderung dar. Weltweit ist bisher kein Endlager für wärmeentwickelnde radioaktive Abfälle in Betrieb. Im Hinblick auf die Realisierung einer solchen Anlage stellen standortunabhängig geltende Sicherheitsanforderungen eine wesentliche Voraussetzung dar.

Sicherheitsanforderungen an die Endlagerung von wärmeentwickelnden radioaktiven Abfällen geben den sicherheitstechnischen Rahmen vor, der bei Planung, Errichtung, Betrieb und Verschluss eines Endlagers für derartige Abfälle eingehalten werden muss. Damit wird das Sicherheitsniveau für eine solche Anlage festgelegt. Die Sicherheitsanforderungen gelten sowohl für das BfS als Antragsteller und Betreiber als auch für die zuständige Behörde, die auf Antrag des BfS die Durchführung eines entsprechenden Genehmigungsverfahrens betreiben würde.

Vorschlag der GRS

Mit der Erarbeitung eines Vorschlages für die Fortschreibung der „Sicherheitskriterien für die Endlagerung radioaktiver Abfälle in einem Bergwerk“ von Januar 1983 wurde die Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) mbH beauftragt. Diese Arbeiten wurden mit dem im Januar 2007 vorgelegten Bericht „Sicherheitsanforderungen an die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle in tiefen geologischen Formationen – Entwurf der GRS“ abgeschlossen. Der Vorschlag berücksichtigt sowohl die Weiterentwicklungen des Standes von Wissenschaft und Technik als auch in jüngster Zeit veröffentlichte internationale Empfehlungen und unterteilt sich in Sicherheitsprinzipien und Schutzziele sowie in Anforderungen an das Sicherheitsmanagement, an das Sicherheitskonzept und an die Sicherheitsnachweise. Wesentliche Eckpunkte dabei sind:
  • Für die Phase nach Verschluss des Endlagers wird als Schutzziel die Begrenzung des Risikos für ein Individuum gewählt, eine schwerwiegende Erkrankung aufgrund einer Exposition zu erleiden. Die Einhaltung dieses Schutzziels wird dadurch sichergestellt, dass allenfalls geringfügige Mengen an Schadstoffen aus dem einschlusswirksamen Gebirgsbereich freigesetzt werden dürfen, die zu keinen relevanten Risiken für Mensch und Umwelt führen.
  • Das geforderte Sicherheitsmanagement soll die Sicherheit des Endlagers in einem stetigen Prozess verbessern und die Sicherheitskultur fördern. Zur Sicherheitsverbesserung wird ein schrittweiser Optimierungsprozess unter vorgegebenen Randbedingungen (constrained optimization) gefordert.
  • Die Entwicklung des Sicherheitskonzeptes soll als gestaffeltes System von Sicherheitsfunktionen erfolgen, das in dem Optimierungsprozess für Planung, Errichtung, Betrieb und Verschluss eines Endlagers wie auch für die Phase nach Verschluss eine stetige Verbesserung erfahren soll. Ziel dieses Prozesses ist es, eine hohe Endlagersicherheit durch eine möglichst dauerhafte, vollständige und zuverlässige Isolation der Abfälle zu gewährleisten.
  • Die Anforderungen an den Sicherheitsnachweis konzentrieren sich darauf, die Isolation der wärmeentwickelnden radioaktiven Abfälle im einschlusswirksamen Gebirgsbereich des Endlagersystems zusammen mit den geotechnischen Barrieren beziehungsweise Verschlussbauwerken über einen Zeitraum in der Größenordnung von 1 Million Jahren sicherzustellen. Die Nachweise sind entsprechend des schrittweisen Vorgehens an definierten Haltepunkten zu erbringen und entsprechend zu dokumentieren (safety case). Hierbei ist die Dokumentation aller Argumente und Analysen zum Nachweis der Sicherheit des Endlagers zu erbringen.

Workshop Sicherheitsanforderungen des BfS

Zur wissenschaftlichen Diskussion des Entwurfs und zur Vorbereitung einer vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) zu diesem Entwurf erbetenen Stellungnahme des BfS fand in Hannover am 6. und 7. März 2007 der Workshop „Sicherheitsanforderungen an die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle“ statt. Dieser vom BfS durchgeführte Workshop diente dazu, die Vorstellungen der Fachwelt zu Sicherheitsanforderungen an die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle in tiefen geologischen Formationen kennenzulernen und Anregungen zu erhalten.

Von den Teilnehmern am Workshop wurden Beiträge zur Bewertung des GRS-Vorschlages im Hinblick auf den heutigen Stand von Wissenschaft und Technik und zur Anwendbarkeit wie auch Beiträge zur Ergänzung, Vertiefung oder Detaillierung einzelner Anforderungen geleistet. Vertiefte Fachdiskussionen wurden in zwei Arbeitsgruppen zu den Themenbereichen „Nachweisstrategie für die Isolation der Abfälle im einschlusswirksamen Gebirgsbereich“ und „Schrittweises Vorgehen, Optimierung“ geführt.

Die wesentlichen Eckpunkte des GRS-Vorschlages vom Januar 2007 wurden im Ergebnis der Diskussionen bestätigt; darüber hinaus bot der Workshop eine Fülle von Anregungen und Hinweisen zu dieser Themenstellung. Der Workshop und seine Ergebnisse wurden vom BfS umfangreich dokumentiert.

Stellungnahme des BfS

Auf Wunsch des BMU wurde vom BfS eine Stellungnahme zum GRS-Entwurf erarbeitet. Diese Stellungnahme unterteilt sich in weitergehende, zum Teil präzisierende fachliche Anmerkungen zu den Vorschlägen der GRS und in Empfehlungen für einzelne Sicherheitsanforderungen, die im Rahmen der vom BMU beabsichtigten Verrechtlichung dieser Anforderungen in einer Verordnung berücksichtigt werden sollen.

Das BfS baut seinen Vorschlag auf den Schutzzielen „Dauerhafter Schutz von Mensch und Umwelt vor der ionisierenden Strahlung aus den Abfällen“ und „Vermeidung unzumutbarer Lasten und Verpflichtungen für zukünftige Generationen“ auf. Die Sicherheitsprinzipien der IAEA und die Grundpflichten des Strahlenschutzes zur Vermeidung unnötiger Strahlenexpositionen und zur Dosisreduzierung werden übernommen. Wesentliches Element der Sicherheitsanforderungen ist die Optimierung der Sicherheit des Endlagersystems in der Betriebsphase und in der Phase nach Verschluss des Endlagers im Hinblick auf die Schutzziele und das damit verbundene schrittweise Vorgehen. Die Einhaltung der Schutzziele sieht das BfS als gewährleistet an, wenn das Risiko eines Individuums, einen schweren gesundheitlichen Schaden zu erleiden, auf 10-4 pro Lebenszeit begrenzt wird. Damit werden auch potenzielle Schäden durch andere – nichtradioaktive – Schadstoffe erfasst.

Dem Endlager ist ein Sicherheitskonzept zugrunde zu legen, das in der Betriebsphase auch für andere kerntechnische Anlagen Anwendung findet. Das Sicherheitskonzept für die Phase nach Verschluss des Endlagers beruht darauf, dass die Sicherheit des Endlagers durch ein gestaffeltes und robustes System mehrerer Sicherheitsfunktionen gewährleistet wird, die passiv und wartungsfrei wirken. Der Nachweis der Sicherheit ist zumindest für einen Zeitraum in der Größenordnung von einer Million Jahren zu erbringen. Für diesen Zeitraum kann davon ausgegangen werden, dass sich die geologische Entwicklung des einschlusswirksamen Gebirgsbereichs vorhersagen lässt. Es werden ein standortspezifischer Sicherheitsnachweis für die Betriebsphase vergleichbar mit jeder anderen kerntechnischen Anlage und ein standortspezifischer Langzeitsicherheitsnachweis vorgeschlagen, wobei die Berechnungen möglichst realitätsnah erfolgen müssen. Die konkrete Vorgehensweise zur Führung des Langzeitsicherheitsnachweises soll in einer Leitlinie aufgezeigt werden, die fortschreitend dem sich weiter entwickelnden Stand von Wissenschaft und Technik angepasst werden kann.

Nähere Einzelheiten finden Sie auch auf der Seite des BMU unter dem Artikel "Sicherheitsanforderungen an die Endlagerung wärmeentwickelnder radioaktiver Abfälle" beziehungsweise der Pressemitteilung Nr. 170/08 vom 12. August 2008. Entwürfe und Stellungnahmen können Sie sich hier herunterladen.


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