Advertisement

Die unbestimmte Nutzungsdauer als besondere technische Herausforderung bei der Zwischenlagerung hoch radioaktiver Abfälle

Chapter
Part of the Energie in Naturwissenschaft, Technik, Wirtschaft und Gesellschaft book series (ENTWG)

Zusammenfassung

Zwischenlager für hoch radioaktive Abfälle und abgebrannte Brennelemente sind keine hypothetische Option, sondern eine weltweit umgesetzte, industrielle Praxis. Diese Lager sind, wie das Präfix zwischen ausdrückt, für die zeitlich befristete Verwahrung radioaktiver Stoffe vorgesehen. In diesem Beitrag wird die im politischen Raum festgelegte Nutzungsdauer als besondere, technische Planungsgröße herausgestellt. Die Wechselwirkung zwischen der anfänglich festgelegten Nutzungsdauer und der Dauerhaftigkeit der Zwischenlagerkomponenten wird am Beispiel der durch Normen vorgegebenen Entwurfskriterien für Stahlbetonbauteile erläutert, um die aus einer verlängerten Nutzungsdauer resultierenden Konsequenzen für das Alterungsmanagement in einem Zwischenlager aufzuzeigen. Im gleichen Zuge werden die gegenüber gewöhnlichen Bauwerken besonderen Randbedingungen in einem Zwischenlager diskutiert, die noch nicht in Normen berücksichtigt sind. Die Frage, ob die Aufbewahrungsgenehmigungen für die deutschen Zwischenlager in der Zukunft verlängert werden sollten oder ein oder wenige zentrale Zwischenlager neu errichtet werden sollten, wird nur implizit und überwiegend aus bautechnischer Perspektive beantwortet.

Literatur

  1. [Bruder 2007]
    Bruder S (2007) Adaptive Modellierung der Dauerhaftigkeit im Zuge der Überwachung von Betonbauwerken. Dissertation. In: Schriftenreihe des Instituts für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz der TU Braunschweig, Heft 196Google Scholar
  2. [Budelmann et al. 2015]
    Budelmann H, Dreßler I, Wichmann H-J (2015) Entwicklung eines Schnurlossensorik-Messsystems zum Korrosionsmonitoring von Stahlbetonbauteilen. In: Messtechnik im Bauwesen, Ernst & Sohn Special, S. 31–34Google Scholar
  3. [Budelmann et al. 2017]
    Budelmann H et al. (2017) Auf dem Weg in die Endlagerung. Die Notwendigkeit der langfristigen Zwischenlagerung hoch radioaktiver Abfälle. GAIA 26/2: 110–113Google Scholar
  4. [Cramer 2016]
    Cramer F (2016) Mehrfeld-Modell für chemisch-physikalische Alterungsprozesse von Beton. Dissertation. Institut für Statik, Technische Universität BraunschweigGoogle Scholar
  5. [DAfStb 2010]
    Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (Hrsg) (2010) Erläuterungen zu DIN 1045-1. Heft 525, 2. bearb. Aufl., Berlin: Beuth-VerlagGoogle Scholar
  6. [DBV 2014]
    Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein e.V. (Hrsg) (2014) Anwendung zerstörungsfreier Prüfverfahren im Bauwesen. DBV-Merkblatt. Januar 2014Google Scholar
  7. [DIN EN 206]
    DIN EN 206:2017-01 Beton – Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität; Deutsche Fassung EN 206:2013+A1:2016.Google Scholar
  8. [DIN 1045]
    DIN 1045:1972-01 Beton- und Stahlbetonbau – Bemessung und Ausführung.Google Scholar
  9. [DIN CEN/TR 15868]
    DIN CEN/TR 15868:2012-04 Überblick nationaler Anforderungen, die im Zusammenhang mit EN 206-1:2000 verwendet werden.Google Scholar
  10. [DIN EN 1992-1-1]
    DIN EN 1992-1-1:2011-01 Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau; Deutsche Fassung EN 1992-1-1:2004 + AC:2010.Google Scholar
  11. [DIN 25449]
    DIN 25449:2016-04 Bauteile aus Stahl- und Spannbeton in kerntechnischen Anlagen – Sicherheitskonzept, Einwirkungen, Bemessung und KonstruktionGoogle Scholar
  12. [Drouet 2010]
    Drouet E (2010) Impact de la température sur la carbonatation des matériaux cimentaires: prise en compte des transferts hydriques. Autre. École normale supérieure de Cachan - ENS, CachanGoogle Scholar
  13. [EKRA 2000]
    Wildi W et al. (2000) Entsorgungskonzepte für radioaktive Abfälle. Schlussbericht der Expertengruppe Entsorgungskonzepte für radioaktive Abfälle (EKRA). BernGoogle Scholar
  14. [ENSI-G04/d 2015]
    Eidgenössisches Nuklearsicherheitsinspektorat ENSI (2015) Auslegung und Betrieb von Lagern für radioaktive Abfälle und abgebrannte Brennelemente. Richtlinie für die schweizerischen Kernanlagen ENSI-G04/d. Ausgabe September 2010, Revision 2 vom 30. Juni 2015Google Scholar
  15. [ESK 2013]
    RSK/ESK-Geschäftsstelle (2013) Empfehlung der Entsorgungskommission - Leitlinien für die trockene Zwischenlagerung bestrahlter Brennelemente und Wärme entwickelnder radioaktiver Abfälle in Behältern. Salzgitter: Bundesamt für Strahlenschutz, RSK/ESK-GeschäftsstelleGoogle Scholar
  16. [ESK 2014]
    RSK/ESK-Geschäftsstelle (2014) ESK-Leitlinien zur Durchführung von periodischen Sicherheitsüberprüfungen und zum technischen Alterungsmanagement für Zwischenlager für bestrahlte Brennelemente und Wärme entwickelnde radioaktive Abfälle. Salzgitter: Bundesamt für Strahlenschutz, RSK/ESK-GeschäftsstelleGoogle Scholar
  17. [fib 2006]
    fédération internationale du béton (fib) (2006) Model Code for Service Life Design. Bulletin No. 34, LausanneGoogle Scholar
  18. [GRS 2010]
    Ellinger A et al. (2010) Sicherheitstechnische Aspekte der langfristigen Zwischenlagerung von bestrahlten Brennelementen und verglastem HAW. Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) mbH (Hrsg), GRS-A-3597Google Scholar
  19. [Hilsdorf et al. 1976]
    Hilsdorf H K, Kropp J, Koch H-J (1976) Der Einfluß radioaktiver Strahlung auf die mechanischen Eigenschaften von Beton. In: Schriftenreihe Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft 261. Berlin München Düsseldorf: Wilhelm Ernst & Sohn KGGoogle Scholar
  20. [Kiefer 1997]
    Kiefer D (1997) Sicherheitskonzept für Bauten des Umweltschutzes. Erfahrungen mit Bauten des Umweltschutzes. In: Schriftenreihe Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft 481. Berlin: Beuth-VerlagGoogle Scholar
  21. [Kommission 2014]
    Kommission Lagerung hoch radioaktiver Abfallstoffe (2014) Wortprotokoll der 6. Sitzung (öffentlicher Teil) http://www.bundestag.de/blob/361016/390b5e2efc6f1d686b1dce4a35abdec4/06_sitzung-data.pdf. Zugegriffen: 24.07.2016
  22. [KTA 1403]
    Kerntechnischer Ausschuss (Hrsg) (2010) Alterungsmanagement in Kernkraftwerken. Sicherheitstechnische Regel des Kerntechnischen Ausschusses, KTA 1403, Fassung 2010-11Google Scholar
  23. [KTA 1404]
    Kerntechnischer Ausschuss (Hrsg) (2013) Dokumentation beim Bau und Betrieb von Kernkraftwerken. Sicherheitstechnische Regel des Kerntechnischen Ausschusses, KTA 1404, Fassung 2013-11Google Scholar
  24. [Müller/Vogel 2011]
    Müller H S, Vogel M (2011) Lebensdauerbemessung im Betonbau. Vom Schädigungsprozess auf Bauteilebene zur Sicherheitsanalyse der Gesamtkonstruktion. In: Beton- und Stahlbetonbau 106, Heft 6. Berlin: Ernst & SohnGoogle Scholar
  25. [NDA 2017]
    Nuclear Decommissioning Authority (NDA) (2017) Interim Storage of Higher Activity Waste Packages – Integrated Approach. Industry Guidance, Issue 3, effective from January 2017Google Scholar
  26. [Powers/Brownyard 1947]
    Powers T C, Brownyard T L (1947) Studies of the physical properties of hardened Portland cement paste. In: American Concrete Institute Proceedings, Vol. 43Google Scholar
  27. [Rackewitz/Zilch 2002]
    Rackewitz R, Zilch K (2002) Zuverlässigkeit von Tragwerken. In: Zilch et al. (Hrsg) Handbuch für Bauingenieure. 2. aktual. Aufl., Heidelberg: Springer-VerlagGoogle Scholar
  28. [Riemann/Köhnke 2016]
    Riemann M, Köhnke D (2016) Interdisziplinarität als Induktion – Von Ingenieuren und Philosophen. In: Smeddinck U, Kuppler S, Chaudry S (Hrsg) Inter- und Transdisziplinarität bei der Entsorgung radioaktiver Reststoffe. Wiesbaden: Springer-ViewegGoogle Scholar
  29. [Schmidt-Döhl 1996]
    Schmidt-Döhl F (1996) Ein Modell zur Berechnung von kombinierten chemischen Reaktions- und Transportprozessen und seine Anwendung auf die Korrosion mineralischer Baustoffe. Dissertation. In: Schriftenreihe des Instituts für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz der TU Braunschweig, Heft 125Google Scholar
  30. [Schmidt-Döhl 2013]
    Schmidt-Döhl F (2013) Materialprüfung im Bauwesen. Stuttgart: Fraunhofer irb-VerlagGoogle Scholar
  31. [Schneider 2007]
    Schneider J (2007) Sicherheit und Zuverlässigkeit im Bauwesen. Grundwissen für Ingenieure. 2. Aufl. Zürich: vdf Hochschulverlag AGGoogle Scholar
  32. [SSG-15 2012]
    International Atomic Energy Agency (2012) Storage of Spent Nuclear Fuel. Specific Safety Guide No. SSG-15, WienGoogle Scholar
  33. [Stark/Wicht 2013]
    Stark J, Wicht B (2013) Dauerhaftigkeit von Beton. 2. aktualisierte und erweiterte Aufl. Berlin Heidelberg: Springer ViewegGoogle Scholar
  34. [TECDOC 414]
    International Atomic Energy Agency (1987) Behaviour Of Spent Fuel Assemblies During Extended Storage. IAEA-TECDOC-414, WienGoogle Scholar
  35. [TECDOC 673]
    International Atomic Energy Agency (1992) Extended storage of spent fuel. IAEA-TECDOC-673, WienGoogle Scholar
  36. [TECDOC 944]
    International Atomic Energy Agency (1997) Further analysis of extended storage of spent fuel. IAEA-TECDOC-944, WienGoogle Scholar
  37. [TECDOC 1025]
    International Atomic Energy Agency (1998) Assessment and management of ageing of major nuclear power plant components important to safety : Concrete containment buildings. IAEA-TECDOC-1025, WienGoogle Scholar
  38. [TECDOC 1343]
    International Atomic Energy Agency (2003) Spent fuel performance assessment and research. IAEA-TECDOC-1343, WienGoogle Scholar
  39. [TECDOC 1680]
    International Atomic Energy Agency (2012) Spent Fuel Performance Assessment and Research: Final Report of a Coordinated Research Project (SPAR-II). IAEA-TECDOC-1680, WienGoogle Scholar
  40. [TECDOC 1771]
    International Atomic Energy Agency (2015) Spent Fuel Performance Assessment and Research : Final Report of a Coordinated Research Project (SPAR-III). IAEA-TECDOC-1771, WienGoogle Scholar
  41. [Vesikari 2007]
    Vesikari E (2007) Service life management system of concrete structures in nuclear power plants. VTT Publications 648, Lämpömiehenkuja, FinnlandGoogle Scholar
  42. [WENRA 2014]
    Western European Nuclear Regulators Association (2014) Waste and Spent Fuel Storage Safety Reference Levels Reports, Version 2.2, April 2014Google Scholar

Copyright information

© Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2017

Authors and Affiliations

  1. 1.TU BraunschweigInstitut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz, Fachgebiet: Baustoffe und StahlbetonbauBraunschweigDeutschland

Personalised recommendations