Im Fokus der BGZ-Forschung zu Transport- und Lagerbehältern stehen die Metalldichtungen, die im Doppeldeckel-System der Behälter verbaut sind. Diese gewährleisten den sicheren Einschluss der radioaktiven Stoffe. „Ziel ist es, möglichst umfassende Erkenntnisse über das Langzeitverhalten dieser Dichtungen zu erhalten“, sagt Ralf Schneider-Eickhoff aus der BGZ-Forschungsabteilung. Dafür untersucht das bundeseigene Unternehmen das zeit- und temperaturabhängige Alterungsverhalten der Metalldichtungen.

Im neuen Projekt MSim widmet sich die BGZ zusammen mit dem Dichtungshersteller aus Frankreich sowie der Universität Mines Paris der Simulation des Langzeitverhaltens der Dichtungen. „Die im Projekt gewonnenen Daten fließen in Modelle ein, die unsere bisherigen wissenschaftlichen Erkenntnisse deutlich erweitern und zur Erklärung der beobachteten Effekte beitragen“, betont Schneider-Eickhoff. Das Vorhaben beinhaltet experimentelle Versuche und baut auf dem Projekt MSTOR auf, in dem das Langzeitverhalten der Dichtungen empirisch untersucht wird. Bislang wurden im Rahmen von MSTOR rund 200 Metalldichtungen über unterschiedlich lange Zeiträume und bei verschiedenen Temperaturen analysiert und bereits mehr als 1000 Daten erfasst. „Obwohl das Projekt noch mindestens bis 2031 fortgeführt wird, stellen die bisher ermittelten Messwerte bereits eine einzigartige Basis für die Entwicklung von Prognosemodellen zum Langzeitverhalten der Dichtungen dar“, erläutert Schneider-Eickhoff. Ziel sei es nachzuweisen, dass diese auch in vielen Jahrzehnten die Behälter mit den hochradioaktiven Abfällen dicht verschließen.

Zudem führt die BGZ Versuche an künstlich gealterten Dichtungen durch, um Vorhersagen über deren Verhalten bei einem hypothetischen Stör- oder Unfall zu treffen. „Es geht darum, auch sehr unwahrscheinliche Szenarien unter dem Gesichtspunkt der verlängerten Zwischenlagerung sicher zu beherrschen“, betont Dr. Jörn Becker, Leiter der Forschungsabteilung. Außerdem bringt das bundeseigene Unternehmen mit OBSERVE ein Messprogramm auf den Weg, um die Verteilung von Temperatur und Dosisleistung an beladenen Behältern zu erfassen. „Auf Basis dieser Messungen ist es uns möglich, präzise Aussagen über die Schutzfunktion der Behälter zu treffen“, erläutert Becker. Ziel des Vorhabens sei es, nachzuweisen, dass sie die Abschirmung der Strahlung und die Wärmeabfuhr langfristig gewährleisten.

 

Hintergrund:

Die Aufbewahrung radioaktiver Abfälle ist in Deutschland auf 40 Jahre befristet, die Genehmigungen für die Zwischenlager der BGZ laufen ab 2034 sukzessive aus. Eine verlängerte Zwischenlagerung ist notwendig, da erst Mitte des Jahrhunderts ein Endlagerstandort benannt werden soll. Anschließend wird es noch mehrere Dekaden dauern, bis alle Behälter mit hochradioaktiven Abfällen an das Endlager abgegeben sind. Auf die verlängerte Zwischenlagerung bereitet sich die BGZ seit ihrer Gründung im Jahr 2017 vor. Zentraler Baustein dafür ist ihr Forschungsprogramm, in dem das Langzeitverhalten von Brennelementen, Behältern und Lagern untersucht wird. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen in die Genehmigungsverfahren für die verlängerte Zwischenlagerung mit ein, in denen die BGZ die Sicherheit nach dem jeweils aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik nachweisen muss. Weitere Informationen zu den einzelnen Forschungsprojekten sind hier erhältlich.