Auf der Suche nach einem geologischen Endlager für radioaktive Abfälle
Von Nuklearexperten bei der GRS (Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit) wurde der Einfluss von Temperaturschwankungen auf Ton, eines der Materialen, die als geologische Barriere für die Lagerung von radioaktiven Abfällen vorgeschlagen wurde, untersucht. Der Kernkraft wird als CO2-freie Energiequelle wachsende Aufmerksamkeit zuteil. Die Kernenergie besitzt allerdings ihre ganz eigenen umwelttechnischen Herausforderungen. Eine hiervon ist die sichere Endlagerung der abgebrannten Brennelemente. Bevor ein geologisches Endlager gebaut werden kann, muss das Verhalten des umliegenden Gesteins vollständig verstanden werden. Vom Fünften Rahmenprogramm wurden Forschungsarbeiten in diesem Gebiet finanziert, so auch das HE-Projekt, in dessen Rahmen die Auswirkungen von Wärme auf die Eigenschaften von Opalinuston und kompaktem Betonit untersucht wurden. Die Emission von Kohlendioxid, Kohlenwasserstoffen, Wasserstoff, Sauerstoff und anderen Gasen wurde unter normalen Bedingungen sowie in einer speziellen Heizvorrichtung, die im Rahmen des HE-Projekts konstruiert wurde, gemessen. Andere Parameter wie die Temperatur, die Feuchtigkeit und der Porendruck wurden ebenfalls überwacht. Die Auswertung des Datenbestands fand unter Leitung der GRS, einem Mitglied der HE-Forschungsgemeinschaft, statt. Bei Temperaturen im Bereich von 14°C, die normalerweise in Bergwerken herrschen, führte die Oxidation von Kohlenwasserstoffen zum Verbrauch von Sauerstoff und zur verstärkten Bildung von Kohlenstoffdioxid. Der Zerfall von Uran, der im Ton vorhanden war, führte zusätzlich zur Freisetzung von kleinen Mengen Helium. Die Wissenschaftler der GRS kamen zu dem Schluss, dass die Schwankungen, die zwischen den einzelnen Messorten beobachtet wurden, sich auf Inhomogenitäten im Opalinuston zurückführen lassen. In Laborversuchen, die bei einer Temperatur von fast 100°C durchgeführt wurden, konnte beobachtet werden, dass die gasförmigen Emissionen hauptsächlich aus CO2 und, in geringerem Umfang, aus Kohlenwasserstoffen bestanden. In der Versuchsstätte, in der die Temperaturen einen Höchstwert von ungefähr 50°C erreichten, konnten innerhalb eines Zeitraums von 18 Monaten keine größeren Änderungen in den Gesteinseigenschaften nachgewiesen werden. Die GRS und die HE-Projektpartner betonen allerdings, dass diese Forschungsergebnisse ohne weitere Feldexperimente nicht auf höhere Temperaturen übertragen werden können.
