(GRS 554) Langzeitverhalten zwischengelagerter Brennelemente bei deutlich längerer Zwischenlagerung

Autor: 
M. Stuke, J. Arndt, F. Boldt, V. Hannstein, P. Kaufholz, M. Péridis, J. Sievers, F. Sommer
Jahr: 
2020

Durch das Standortauswahlgesetz ist ein neues Auswahlverfahren zur Bestimmung eines Endlagerstandortes eingeführt worden, mit der Konsequenz einer wesentlich späteren Inbetriebnahme eines Endlagers und der Notwendigkeit einer Verlängerung der Zwischenlagerzeiten über die bisher genehmigten Zeiten hinaus. Dabei deuten Prognosen deutlich längere Zeiträume von mehreren zusätzlichen Dekaden an. Die in Deutschland für die Zwischenlagerung nach § 6 AtG erteilten Aufbewahrungsgenehmigungen für bestrahlte Kernbrennstoffe laufen jedoch ab Ende 2034 aus, so dass eine Verlängerung der Zwischenlagerdauer für die Transport- und Lagerbehälter mit voriger Befassung des deutschen Bundestags um teilweise mehrere Jahrzehnte erforderlich werden wird. Für die Verlängerung der Aufbewahrungsgenehmigungen, also der Lagerdauern, sind rechtzeitig die notwendigen Voraussetzungen zu schaffen, die aus belastbaren, technisch-wissenschaftlichen Erkenntnissen zum Nachweis der Einhaltung der sicherheitstechnischen Anforderungen bestehen. Wesentlich für den Aufbau der nötigen technisch-wissenschaftlichen Erkenntnisse ist das Wissen über Eigenschaften und Zustand sowohl der Behälter als auch ihrer nicht direkt zugänglichen Inventare, insbesondere der Brennelemente unter den Bedingungen verlängerter Lagerzeiten.

In diesem Forschungsvorhaben wurde ein Werkzeug zur Unterstützung bei Fragen zur Integrität und Handhabbarkeit von Brennelementen nach der trockenen Zwischenlagerung entwickelt. Der Anwendungszweck dieses Werkzeuges ist die Identifikation und Analyse von interessierenden Zeitskalen, Brennstäben und -elementen sowie der Behälterbeladungen. Zur umfänglichen Berücksichtigung der möglichst gesamten Phänomenologie des Hüllrohrverhaltens während der Lagerphase, bestehend aus der Nasslagerung und Zwangskühlung nach der Bestrahlung, dem anschließenden Trocknungsprozess sowie dem langsamen Abkühlen während der Lagerphase in trockener Inert-Umgebung, soll das zu schaffende Werkzeug umfassend und konsistent die relevanten Größen wie Abbrände, Hüllrohrmaterialien, Behälterbeladungen, Zeitdauern, Temperaturen Drücke und Spannungen berücksichtigen.

Category: 
GRS-Berichte