(GRS 193) Hydraulische Kennwerte tonhaltiger Mineralgemische zum Verschluss von Untertagedeponien (KENTON)

Autor: 
Rüdiger Miehe, Klaus-Peter Kröhn, Helge Moog
Jahr: 
2003

Zur Stilllegung einer Untertagedeponie (UTD) muss sichergestellt werden, dass Abfälle langfristig und zuverlässig von der Biosphäre isoliert sind. Dazu werden die Abfälle durch ein System von Barrieren eingeschlossen. In einem solchen Barrierensystem kann durch Optimierung der hydraulischen Eigenschaften der geotechnischen Barrieren ein sicherer Einschluss von Schadstoffen gewährleistet werden. Da bei Zutritt von Wasser/Salzlösungen in Kontakt mit metallischen Bestandteilen durch Korrosion sowie durch mikrobielle Zersetzung eine Gasentwicklung ablaufen kann und das umgebende Gebirge einer UTD solche Gasmengen nur zum geringen Teil aufzunehmen in der Lage ist, besteht die Möglichkeit, dass sich unzulässig hohe Drücke in den Ablagerungskammern aufbauen können. Aus diesem Grund muss sichergestellt sein, dass ein Druckabbau über die Dichtung erfolgen kann. Die Abdichtung kann durch Einsatz tonhaltiger Materialien erfolgen. Durch eine Auswahl geeigneter Ton-Mineral-Mischungen (z.B. Ton-Sand-Gemische, Ton-Splitt-Gemische) ist die Möglichkeit gegeben, das Durchlässigkeitsverhalten speziell für Wasser/Lösungen und im Falle eines Zweiphasenflusssystems Gas/Flüssigkeit gezielt einzustellen.
In dem im vorliegenden Bericht beschriebenen Vorhaben wurden im Zeitraum von 01.10.1999 bis 31.03.2003 Laboruntersuchungen an Ton-Mineral-Gemischen unter Zweiphasenflussbedingungen mit Gas, Wasser und Lauge zur Charakterisierung der Verschlussmaterialien bzw. zur Bewertung ihrer Dichtwirkung vorgenommen. In diesem Zusammenhang wurden zur Erweiterung der Datenbasis der im Vorhaben „Untersuchungen zum Zweiphasenfluss und diffusiven Transport in Tonbarrieren und Tongesteinen” FKZ 02 E 9017 0 („Zweiphasenflussprojekt“) ermittelten Ergebnisse für Ton-Sand-Gemische, die Untersuchungen weitergeführt und mit einem Modellansatz nach van Genuchten ausgewertet. Ergänzend erfolgten Messungen mit Q-Lauge.