Am 25. April 2017 sind die Betreiberaufgaben für die Schachtanlage Asse, das Endlager Konrad und Morsleben auf die Bundesgesellschaft für Endlagerung mbH (BGE) übertragen worden. Diese Seite des Bundesamtes für Strahlenschutz (BfS) wird daher nicht mehr aktualisiert und zeigt den Stand vom 24. April 2017. Aktuelle Informationen erhalten Sie bei der BGE: www.bge.de

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Stilllegungskonzept

Die Abdichtbauwerke des Stilllegungskonzepts

Das Stilllegungskonzept für das Endlager Morsleben sieht den langzeitsicheren Verschluss der beiden Schächte und die weitgehende Vollverfüllung der noch offenen Hohlräume mit Salzbeton vor. Somit soll ein möglicher Zutritt von Zutrittswässern in das Grubengebäude verhindert werden.

Für den wenig wahrscheinlichen aber gleichwohl ebenfalls zu betrachtenden Fall, dass dennoch relevante Mengen an Zutrittswässern in das Grubengebäude eindringen sollten, werden die Einlagerungsbereiche Ostfeld und West-Südfeld zusätzlich durch Abdichtungsbauwerke von den übrigen Grubenbereichen abgetrennt. In dem großen und komplexen Grubengebäude werden so isolierte und langfristig dichte Bereiche geschaffen.

Diese Maßnahmen sind erforderlich, weil das Endlager Morsleben ein ehemaliges Gewinnungsbergwerk ist und daher über kein durchgängiges und isolierendes Wirtsgestein verfügt wie dies für Endlager erforderlich wäre. Die notwendige langfristige Sicherheit des Endlagers nach der Stilllegung wird durch ein Mehrbarrierenkonzept gewährleistet. Technische Barrieren sind neben den natürlichen Barrieren ein wichtiger Bestandteil dieses Konzeptes.

Die Bauweise der Abdichtungen

An 21 Stellen im Grubengebäude sind Abdichtungsbauwerke vorgesehen, mit denen Strecken im Umfeld der Einlagerungsbereiche verschlossen werden sollen. Ziel ist es, den Zutritt von Lösungen in die Einlagerungsbereiche langfristig zu behindern. Der Zutritt von Lösungen in die Einlagerungsbereiche und das Auspressen radioaktiver Lösung wird durch die Abdichtungen solange verzögert, dass insbesondere die Radionuklide mit kurzen Zerfallszeiten dann weitgehend zerfallen sein werden. Bis auf eine Abdichtung, die sich im Anhydrit befindet, werden alle Abdichtbauwerke im Steinsalz errichtet.

Für die Errichtung der Abdichtbauwerke werden ausschließlich Baustoffe verwendet, deren Materialeigenschaften vorher untersucht worden sind. Nach Laborversuchen und sogenannten Technikumsversuchen, das sind Versuchsaufbauten im Maßstab 1:3 bis 1:5, werden der Einsatz der Baustoffe, die Herstellung des Bauwerkes und die erreichten Ergebnisse (z.B. Dichtheit) im Vergleich zu den Planungen im Maßstab 1:1 geprüft. Die erfolgreiche Errichtung des Bauwerkes und der Nachweis der geplanten Kennwerte für die Baustoffe und das Bauwerk sind Teil der Nachweise zur sicheren Stilllegung des Endlagers. Die dabei gewonnen Erkenntnisse werden zur Verbesserung der Bautechnologie und Bauwerkskennwerte in den noch ausstehenden Planungsschritten genutzt.

Abdichtbauwerke im Steinsalz

Für die Abdichtbauwerke im Salzgestein wird Salzbeton verwendet. Salzgesteine reagieren auf eine mechanische Belastung durch eine langsame, fließende Bewegung, die als "Kriechen" bezeichnet wird. Im Laufe der Zeit wird das Steinsalz die Abdichtungen vollständig umschließen.

Die Abdichtbauwerke bestehen aus einem oder mehreren Abdichtungssegmenten mit Einzellängen von 25 bis 30 Metern. An mindestens einem Segment je Abdichtung wird die Kontaktfuge zwischen Salzbetonkörper und dem umgebenden Steinsalz mit einer speziellen Zementsuspension ("Injektion") verfüllt. Diese Injektion unterbindet das Durchsickern von Lösungen entlang der Kontaktzone zwischen Abdichtbauwerk und umliegendem Salzgestein, wenn die Kontaktfuge noch nicht durch die Kriechbewegung des Salzgesteins verschlossen ist.

Abdichtbauwerke im Anhydrit

Schematische Darstellung des Technikumversuch im Anhydrit Schematische Darstellung TechnikumversuchSchematische Darstellung des Technikumversuch im Anhydrit

Im Gegensatz zu Steinsalz verformt sich Anhydrit bei Belastungen kaum. Er besitzt ein sprödes Verformungsverhalten, welches für Kristallingesteine wie zum Beispiel auch für Granit typisch ist. Da Anhydrit nicht "kriecht", muss für diese Abdichtung ein anderes Konzept verfolgt werden. Dabei soll quellfähiger Magnesiabeton zum Einsatz kommen.

Der Quelldruck des Magnesiabetons soll langfristig erhalten bleiben und dadurch die Einspannung des Bauwerks im Anhydrit gewährleisten. Diese Einspannung soll im Fall eines Lösungszutritts bis an die Abdichtung dafür sorgen, dass die Abdichtung nicht verschoben werden kann. Gleichzeitig wird damit die Umströmung des Bauwerks mit Lösung verhindert.

Anwendung in der Praxis

Für die in beiden Versuchen zur Anwendung kommenden Baustoffe liegen bereits Untersuchungen zu den Materialeigenschaften unter Laborbedingungen vor. Diese haben die getroffenen Annahmen zu den Bauwerkseigenschaften unter Laborbedingungen sämtlich bestätigt. Der Einsatz der Baustoffe in der Praxis und im Großmaßstab wird aktuell getestet.

Der Versuch im Steinsalz

Mit dem im Steinsalz errichteten Abdichtbauwerk (einem so genannten in-situ-Versuch) wird gezeigt, dass die zu errichtenden Streckenabdichtungen qualitätsgesichert hergestellt werden können. Durch die von 2003 bis 2011 durchgeführte Stabilisierung des Zentralteils verfügt das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) bereits über umfangreiche Erfahrungen im Umgang mit Salzbeton als in-situ-Stabilisierungsmaterial.

Ein erster Versuchsabschnitt ist abgeschlossen. Abschließende Ergebnisse hierzu liegen vor und werden zurzeit geprüft. Bislang vorliegende Versuchsergebnisse bestätigen die vorher auf der Basis von Berechnungen angenommenen Eigenschaften. So konnte unter anderem die technisch anspruchsvolle Injektion der Kontaktfuge (Verfüllen mit einer speziellen Zementsuspension) erfolgreich demonstriert werden. Weiterhin zeigt sich bereits heute, dass sich die Bauwerkseigenschaften wie erwartet durch das aufkriechende Steinsalz mit der Zeit stetig verbessern. Der Versuch wird derzeit fortgeführt.

Der Versuch im Anhydrit

Frontseite des Abdichtbauwerks mit sichtbaren Bohrungen zur Untersuchung des Bauwerks Frontseite des AbdichtbauwerksFrontseite des Abdichtbauwerks mit sichtbaren Bohrungen zur Untersuchung des Bauwerks

Ähnlich wie beim Versuch im Steinsalz will das BfS auch die Tauglichkeit eines Abdichtbauwerks im Anhydrit nachweisen, bevor es im Endlager real im Zuge der Stilllegung Anwendung findet. Im Gegensatz zu dem im Steinsalz verwendeten Salzbeton liegen zum Magnesiabeton bisher wenige Daten aus der Praxis vor.

Im Salzbergwerk Bleicherode, einem mit dem Endlager Morsleben vergleichbaren Standort, hat das BfS deshalb ein Abdichtbauwerk im Anhydrit errichtet. Ein Ziel des in-situ-Versuchs bestand darin, dass der für das Abdichtbauwerk verwendete Baustoff (Magnesiabeton) beim Aushärten quillt und sich dadurch im Gebirge verspannt (Aufbau eines Quelldrucks). Anders als bei den zuvor erfolgten erfolgreichen Laborversuchen konnte dieses Ziel bei dem im Bergwerk Bleicherode durchgeführten in-situ-Versuch nicht erreicht werden.

Das BfS untersucht zurzeit, warum sich der Quelldruck des Magnesiabetons in den Laborversuchen und im Großversuch unterschiedlich entwickelt hat. In der Praxis sind insbesondere die Herstellung beziehungsweise das Mischverhältnis eines geeigneten Materials sowie der Umgang mit der Misch- und Fördertechnik wichtige Faktoren, die darüber entscheiden, ob das Material die gewünschten Eigenschaften entfaltet oder nicht. Auch bei der Stabilisierung des Zentralteils mit Salzbeton in den Jahren 2003 bis 2011 hatte das BfS unterschiedliche Rezepturen erprobt und eingesetzt. Aufgrund der dabei gemachten Erfahrungen wurden die Rezeptur und das Verfahren dem realen Einsatz angepasst.

Aus den Untersuchungsergebnissen zum Magnesiabeton werden die erforderlichen Änderungen für das Abdichtbauwerk im Anhydrit ermittelt. In einem in-situ-Versuch wird anschließend im Endlager Morsleben ein modifiziertes Abdichtbauwerk gebaut und getestet. Das BfS überprüft daher derzeit eine Anpassung des eingesetzten Baustoffes und des Konstruktionsprinzips.

Stand: 22.07.2016

Übergang der Betreiberaufgaben

Am 25. April 2017 sind die Betreiberaufgaben für die Schachtanlage Asse, das Endlager Konrad und das Endlager Morsleben auf die Bundesgesellschaft für Endlagerung mbH (BGE) übertragen worden. Die Verantwortung für die Projekte lag vorher beim Bundesamt für Strahlenschutz (BfS). Die Weichen für den Betreiberwechsel stellte das "Gesetz zur Neuordnung der Organisationsstruktur im Bereich der Endlagerung", das am 30. Juli 2016 in Kraft trat. Das BfS konzentriert sich auf die staatlichen Aufgaben des Strahlenschutzes, etwa im Bereich des nuklearen Notfallschutzes, der medizinischen Forschung, des Mobilfunks, des UV-Schutzes oder der Messnetze für Radioaktivität in der Umwelt.

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