The paper describes the work during the planning and construction of underground repositories for radioactive wastes in rock salt. In the safety assessment the geotechnical stability analysis is a critical part. Such an analysis comprises an engineering-geological study of the site, laboratory and in-situ experiments, geomechanical modelling, and numerical static calculations. Comments on new research data on the mechanical behaviour of rock salt are given. The Gorleben repository project is an example demonstrating how modern geotechnical research and investigation methods can help to secure the safe isolation of wastes from the biosphere.
Le present article expose les etudes pour la conception et la realisation de stockages souterrains de dechets radioactifs dans le sel gemme. Pour la demonstration de la securite 1'analyse de la stabilitè geotechnique est un point essentiel. Une telle analyse comprend l'etude geologique et geomecanique du site, des essais en laboratoire et in situ, des modelisations et des calculs statiques (recherches numeriques). Les demiers resultats de la recherche sur le comportement mecanique des massifs de sel sont communiques ici. L'exemple de projet de stockage de Gorleben montre comment, par la recherche et les methodes modernes de la geotechnique, il est possible de prouver que les dechets peuvent être elimines de la biosphère de manière sûre.
Es werden die geotechnischen Arbeiten fuer die Planung und den Bau von Endlagerbergwerken fuer radioaktive Abfalle im Salzgebirge besprochen. Im gesamten Sicherheitsnachweis nimmt die Analyse der Standsicherheit eine zentrale Stellung ein. Eine solche Analyse umfaβt die ingenieurgeologische Untersuchung des Standortes, Laborversuche, in-situ Messungen, Bildung geomechanischer Modelle und numerische statische Berechnungen. Neuere Forschungsergebnisse ueber das mechanische Verhalten von Salzgesteinen werden mitgeteilt. Im Projekt Endlagerbergwerk Gorleben laβt sich beispielhaft zeigen, wie moderne geotechnische Forschung und Untersuchungsmethoden dazu beitragen, den sicheren Abschluβ von Abfallen gegenueber der Biosphare zu gewahrleisten.
Alle Überlegungen zur Sicherheit von Endlagerbergwerken haben sich auf die Schutzziele der Endlagerung auszurichten, wie sie z.B. in Deutschland im Atomgesetz, den Strahlenschutzbedingungen und Empfehlungen der Reaktorsicherheitskommission, festgelegt sind [1]. Insbesondere muβ eine Störung der Langzeitstabilitat des Ökosystems in der Nachbetriebsphase ausgeschlossen werden, d.h. der Transport gefahrlicher Mengen von Radionukliden in die Biosphare muβ verhindert werden. Um Gesundheit und Sicherheit der Menschen ueber diesen Zeitraum zu gewahrleisten, werden mehrere unabhangige technische und natuerliche Barrieren im gekoppelten und vernetzten System "Aball/Endlagerbergwerk/geologisches Medium" zur Behinderung der Freisetzung von Schadstoffen herangezogen (multiple barrier system). Es sind dies - Technische Barrieren (Abfallform, -verpackung) -Gebirgsmechanische Barrieren (Bohrlochverfuellung/ -verschluβ, Versatzmaterial, Damme, Wirtsgestein) - Geologisches Barrieren (geologisches Umfeld als geohydraul ische Barriere). Die Entwicklung eines realistischen und prueffahigen Sicherheitskonzeptes zur Erfuellung der Schutzforderungen unter Beruecksichtigung aller vorhandenen Barrieren ist auβerst schwierig und unterliegt zur Zeit groβer internationaler ForschungsaktivitÜt. Ein mögliches Konzept fuer eine umfassende Sicherheitsanalyse ist vom Verfasser aufgezeigt worden [2]. Dieses Konzept (Abb. 1) beinhaltet die getrennte Analyse der einzelnen Barrieresysteme (technische, gebirgsmechanische, geologische), die Analyse der physikalischen und geochemischen Prozesse im Nah- und Fernfeld des Endlagers sowie eine zusammenfassende Szenarien- bzw. Störfallbewertung fuer die Beruteilung technischer Barrieren steht die probabilistische Risikoanalyse zur Verfuegung. Die Bewertung gebirgsmechanischer Barrieren erfolgt durch den geotechnischen Standsicherheitsnachweis. Das geologische System wird durch die Prognose zukuenftiger geochemischer, hydrogeologischer und tektonischer Vorgange analysiert ("prognostische Geologie"). In der zusammenfassenden Störfallanalyse wird das Zusammenwirken aller Barrieren bei bestimmten theoretisch denkbaren Ereig-nissen (Störfalle), die eine Gefahr der Freisetzung von Schadstoffen in die Biosphare (Freisetzungspfade) bewirken könnten, untersucht.
Man erkennt, daβ geotechnische und gebirgsmechanische Arbeiten ein Kernstueck des Sicherheitsnachweises fuer die Deponierung radioaktiver Abfalle sind, da sowohl technische Barrieren (z.B. Versatzmaterial, Verschluβbauwerke) als auch geologische Barrieren, also das Wirtsgestein, beruecksichtigt bzw. bewertet werden muessen. Da bei einer solchen Bewertung der Barrieren, als auch fuer den sicheren und wirtschaftlichen Entwurf des Endlagerbauwerks, sowohl das Tragverhalten als auch die Langzeitstabilitat des Endlagerbereiches eine wesentliche Rolle spielen, kann ein solcher Sicherheitsnachweis nicht rein bauingenieurmaβig gefuehrt werden, sondern muβ geologische Faktoren und Prozesse integrieren; Standsicherheitsbegriffe und Sicherheitsfaktoren des normalen Ingenieurbaus reichen hier nicht aus. Von der Bundesanstalt fuer Geowissenschaften und Rohstoffe, Hannover wurde deshalb fuer die Belange der Endlagerung, und ausgerichtet auf die zu erreichenden Schutzziele, ein komplexer geotechnischer Standsicherheitsnachweis entwickelt, der auf folgenden Grundueberlegungen beruht [3]. Wegen der Komplexitat der zu beruecksichtigenden Randbedingungen kann der Standsicherheitsnachweis fuer Endlagerhohlraume im konkreten Fall nur durch eine Kombination verschiedener Untersuchungen und Berechnungen gelingen.
