Das Projekt "Weiterenwicklung eines selbstverheilenden Salzversatzes als Komponente im Barrieresystem Salinar - SVV" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH - Fachbereich Endlagersicherheitsforschung durchgeführt. Zur Begrenzung des Schadstoffaustritts aus einer Abfalldeponie in tiefen geologischen Formationen nach einem potentiellen Wasser- oder Laugenzutritt in der Nachbetriebsphase werden Einlagerungsbereiche, Strecken und Schächte mit technischen Barrieren abgedichtet. Hierfür werden entsprechend den gestellten Dichtheits- und Standzeitanforderungen unterschiedliche Konstruktionen geplant, deren Realisierung mit hohem Aufwand verbunden sein kann. Bestehende Versatzkonzepte im Salinar gehen von einem multiplen Barrieresystem aus, das sich aus verschiedenen meist artfremden Materialien zusammensetzt, die entweder eine hohe Dichtwirkung gegenüber Lauge oder aber besondere mechanische Eigenschaften aufweisen müssen. Dabei ist es auszuschließen, dass durch die Wechselwirkung von Lauge und einzelnen Salzpartien (z.B. Carnallit) die Langzeitwirkung der Streckenbarriere beeinträchtigt wird. Gegenwärtig wird Salzgrus als Versatz und als Baumaterial für technische Barrieren vorgesehen. Die Durchlässigkeit von Salzgrus lässt sich durch Kompaktion oder Zugabe von Zuschlagstoffen in sehr weiten Bereichen variieren. Im Rahmen des BMBF-geförderten FuE-Vorhabens: Wirksamkeit der Abdichtung von Versatzmaterialien wurde von der GRS der Teil 1 Geochemische Untersuchungen zum Langzeitverhalten von Salzversatz mit Zuschlagstoffen (FKZ 02E9047/4) bearbeitet. Hierbei wurden in Laborversuchen u.a. Reaktionen von Salzlösungen mit Gemischen aus inertem Salzversatz und dehydriertem Zuschlagstoffen untersucht. Dabei wurde eine rapide Permeabilitätsabnahme des Salzversatzes, die mit einer erheblichen Volumenzunahme verbunden war, ermittelt. Mit dem Einbau kristallisationsfähiger Versatzmaterialien lassen sich selbstverheilende, lösungsdichte, fest im Gebirge eingespannte stabile Verschlüsse realisieren. Die hohe Dichtheit und mechanische Stabilität stellt sich unmittelbar nach Laugenzutritt ein. Dadurch kommen die gewünschten Eigenschaften erst zum Tragen, wenn sie tatsächlich zur Begrenzung eines Lösungszutritts bzw. eines Schadstoffaustritts benötigt werden. Bei der Konzeption derartiger selbstverheilender Verschlüsse ist die mechanische Wechselwirkung zwischen dem kristallisierden Versatz und dem umgebenden Gebirge zu berücksichtigen, damit das Gebirge nicht aufgerissen wird. Zur Zeit kann nicht ausgeschlossen werden, dass die Volumenvergrößerung durch Auskristallisieren die Dichtwirkung des Versatzes nachhaltig beeinflusst. Außerdem muss gewährleistet werden, dass der gebildete dichte Verschluss die nötige Festigkeit gegenüber dem Laugendruck besitzt. Wegen dieser gegensätzlichen Anforderungen stellt die Entwicklung eines SVV's eine Aufgabe dar, bei der die Kristallisations- und Festigkeitseigenschaften des Versatzes im Hinblick auf die Randbedingungen in der Nachbetriebsphase bei einem unterstellten Laugenzutritt zu optimieren sind. ...
Das Projekt "Wirksamkeit der Abdichtung von Versatzmaterialien - Geochemische Untersuchungen zum Langzeitverhalten von Salzversatz mit Zuschlagstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH - Fachbereich Endlagersicherheitsforschung durchgeführt. Durch mineralogisch-geochemische Untersuchungen von Versatzmaterialien und Zuschlagstoffen und geochemischen Modellrechnungen mit EQ3/6 sollen Reaktionen identifiziert und quantifiziert werden, die im Falle eines Salzloesungszutritts zur Wasserbindung und Verringerung von Porositaet und Permeabilitaet fuehren. Moegliche Reaktionen wie Mineralneubildung koennen durch Zunahme des Feststoffvolumens eine Verringerung oder letztlich den Verschluss von Wegsamkeiten im anfangs permeablen Versatz bewirken. Die Untersuchungen konzentrieren sich auf in der Praxis anwendbare Zuschlagstoffe, die solche Reaktionen beim Kontakt mit endlager- oder UTD-relevanten Salzloesungen zeigen. Die Reaktionen sollen zu nachweislich unter Endlager- oder UTD-Bedingungen langzeitstabilen Mineralassoziationen fuehren. Ein weiterer Schwerpunkt sind gleichartige Untersuchungen an Abfall- und Reststoffen, die bei Versatzmassnahmen untertaegig eingebracht werden. Das Potential solcher Versatzrezepturen zur selbsttaetigen Entwicklung abdichtender Bereiche bei Loesungszutritt und Versatzrezepturen mit optimalem Verhalten soll ermittelt werden.