Äpfel mit Birnen vergleichen? GRS-Endlagerexperte Jörg Mönig im Interview zu den Herausforderungen des Standortvergleichs

05.04.2017

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Herr Mönig, Sie sind Fachexperte für das Thema Endlagerung und leiten bei der GRS den Bereich Endlagersicherheitsforschung. Der Bundesrat hat am 31. März 2017 ein überarbeitetes Standortauswahlgesetz angenommen. Was besagt das Gesetz?

Mönig: Das Standortauswahlgesetz soll in Deutschland die Suche eines  geeigneten Standortes für ein Endlager regeln. In diesem Endlager sollen vor allem die hochradioaktiven, wärmeentwickelnden Abfälle aus Deutschland nachweislich sicher für eine Million Jahre untergebracht werden. Im Gesetz steht, dass diese Suche wissenschaftsbasiert und transparent ablaufen soll.  

Dr. Jörg Mönig, Leiter des Bereichs Endlagersicherheitsforschung in der GRSWie soll das Auswahlverfahren ablaufen?
Mönig: Das Auswahlverfahren für einen Endlagerstandort soll in drei Phasen ablaufen. Ausgangspunkt bildet eine weiße Deutschlandkarte, auf der potenziell alle Standorte denkbar sind. Bei der Auswahl sollen alle in Deutschland vorkommenden Wirtsgesteine gleichermaßen berücksichtigt werden.
In der ersten Phase werden die Regionen ausgeschlossen, die aufgrund von Ausschlusskriterien nicht in Frage kommen bzw. die die Mindestanforderungen für einen Endlagerstandort nicht erfüllen. Ausgeschlossen werden beispielsweise Gegenden, in denen es zu Erdbeben kommen kann. In der zweiten Phase finden übertägige Erkundungen und vergleichende Analysen statt. In der dritten Phase sollen die übrig gebliebenen Standorte untertägig erkundet werden. Dazu werden zum Beispiel umfassende Sicherheitsanalysen erstellt und mögliche Standorten verglichen. Auf dieser Basis soll auch unter Berücksichtigung sozialwissenschaftlicher und raumplanerischer Kriterien ein Standort ausgewählt werden.

Wie soll so ein Endlager konkret aussehen? Und wie muss man sich die Lagerung der Abfälle im Endlager vorstellen?
Mönig: Die Wissenschaftler sind sich einig, dass radioaktive Abfälle im tiefen Untergrund gelagert werden sollen. Das hat auch die Endlagerkommission empfohlen. Im tiefen Untergrund sind die Abfälle weit weg vom Menschen und seiner Umwelt. Die Abfälle sollen in einem sogenannten einschlusswirksamen Gebirgsbereich (ewG) eingelagert werden. Das ist der Bereich im Endlager, der in Kombination mit technischen Verschlüssen den Einschluss der Abfälle sicherstellt. Das wichtigste Ziel ist, die Abfälle dauerhaft und nachsorgefrei in diesem Gebirgsbereich einzuschließen.
Wenn man sich für einen Endlagerstandort entscheidet, muss man wissenschaftlich nachweisen, dass die radioaktiven Stoffe − wenn überhaupt − nur in sehr geringer Menge aus diesem einschlusswirksamen Gebirgsbereich herausgelangen können. Der Nachweis muss in Deutschland für die Dauer von eine Million Jahre erbracht werden.

Welchen Einfluss hat das Wirtsgestein auf den Einschluss der Abfälle?
Mönig: Das Wirtsgestein hat einen großen Einfluss auf den sicheren Einschluss. Es zählt mit zu den Barrieren, die dafür sorgen sollen, dass die radioaktiven Stoffe im Endlager bleiben. Für Deutschland kommen die drei Wirtsgesteine Salz-, Ton- und Kristallingestein in Frage, die jeweils spezielle Eigenschaften aufweisen, die es für die Lagerung gefährlicher Schadstoffe interessant machen.

Salzgestein kann beispielsweise die von den Abfällen ausgehende Hitze sehr gut ableiten. Außerdem zeichnet sich Salz durch seine Fließeigenschaft aus. Diese sorgt dafür, dass eingelagerte Behälter mit den Jahren vom Salz eingeschlossen werden. Aber jedes Wirtsgestein hat auch Nachteile. Salzgestein ist beispielsweise wasserlöslich. Das Wirtsgestein ist aber nur eine der Barrieren. Die natürlichen Gegebenheiten sollen im Endlager durch technische Maßnahmen (z.B. geeignete Behälter, Versatzstoffe und Verschlussbauwerke) ergänzt werden. Das Endlagerkonzept muss deshalb an die lokalen Gegebenheiten angepasst sein. Es kann also nicht ein Endlagerkonzept für alle Standorte geben. Je nachdem, ob man ein Endlager im Kristallingestein, im Salzgestein oder im Tongestein errichten möchte, sind die zu betrachtenden Endlagersysteme also sehr unterschiedlich.

Sie haben eben das Auswahlverfahren für einen Standort skizziert. Die Eignung eines Standorts soll über Sicherheitsanalysen geprüft und belegt werden. Wie laufen solche Sicherheitsanalysen ab?
Mönig: Bei Sicherheitsanalysen kommen komplexe Rechenprogramme zum Einsatz. Sie simulieren, welche geologischen, physikalischen und chemischen Prozesse in einem Endlager in einem Zeitraum von einer Million Jahren ablaufen. Die Programme werden dazu mit allen vorliegenden Daten zu einem Standort „gefüttert“. Dafür muss man den Standort gut kennen. Und selbst dann gibt es eine Vielzahl von Dingen, die man nur annähernd weiß. Die Simulationsprogramme müssen deshalb auch mit unsicheren Daten umgehen können.

Die Modellrechnungen, die die Freisetzung von Nukliden und die damit verbundenen Konsequenzen berechnen, nennt man Langzeitsicherheitsanalyse. Die Analysen sind Teil des sogenannten Langzeitsicherheitsnachweis („Safety Case“). Dieser Nachweis läuft international weitgehend methodisch einheitlich ab. Er enthält unter anderem die Ergebnisse der Sicherheitsbewertungen, der Langzeitsicherheitsanalyse, eine Diskussion der Robustheit und Zuverlässigkeit des Endlagers und seiner Auslegung  und beschreibt die Aussagesicherheit der Sicherheitsnachweise.

Wie können in diesem Verfahren Standorte in unterschiedlichen Wirtsgesteinen miteinander verglichen werden? Geht das überhaupt?
Mönig: Das Ergebnis der Sicherheitsanalysen sind typischerweise Dosisintervalle. Sie geben an, wie hoch die mögliche Strahlenexposition zukünftig rund um ein Endlager sein wird. Ein alleiniger Vergleich der Dosisintervalle greift allerdings viel zu kurz. Hierbei würden nur die quantitativen Argumente eine Rolle spielen. Es gibt aber auch immer qualitative Argumente für oder gegen einen Endlagerstandort.

Die GRS hat im Forschungsprojekt VerSi Methoden für den Vergleich von Endlagerstandorten verschiedener Wirtsgesteinstypen untersucht. Exemplarisch haben wir dies für Ton und Salz durchgespielt. Für einen direkten Vergleich von zwei Standorte haben wir zwei grundlegend verschiedene Methoden entwickelt: eine qualitative, verbalargumentative und eine auf wahrscheinlichkeitstheoretischen, probabilistischen Langzeitsicherheitsanalysen basierende, quantitative Methode. Beide Methoden kamen zu unterschiedlichen Ergebnissen. Sie ergänzen sich aber sehr gut. Aktuell untersuchen wir, ob sich diese Methoden auch auf das Wirtsgestein Kristallin anwenden lassen.

Dennoch bleibt es schwierig. Man kann sich das vorstellen, als wollte man Äpfel mit Birnen vergleichen. Es wird deshalb eine große Herausforderung werden, am Ende eines Standortvergleichs eine einfache Aussage zu treffen im Sinne von „Endlagersystem A ist besser als Endlagersystem B“.

Weitere Informationen

Standortauswahlgesetz (StandAG) (Stand 27.01.2017)

Entwurf eines Gesetzes zur Fortentwicklung des Gesetzes zur Suche und Auswahl eines Standortes für ein Endlager für Wärme entwickelnde radioaktive Abfälle und anderer Gesetze (07.03.2017)

Gesetz zur Fortentwicklung des Gesetzes zur Suche und Auswahl eines Standortes für ein Endlager für Wärme entwickelnde radioaktive Abfälle und anderer Gesetze

GRS-Bericht: Projekt VerSi - Endlagerung im Tonstein (Teil 1)

GRS-Bericht: Projekt VerSi - Endlagerung im Tonstein (Teil 2)

GRS-Bericht: Projekt VerSi - Endlagerung im Tonstein (Teil 3)

GRS-Bericht: Projekt VerSi - Endlagerung im Tonstein (Teil 4)