Bild: Ann-Kathrin Leuz orientierte bei einem internationalen Workshop der Nuclear Energy Agency (siehe erster Klapptext) über die systematische Untersuchung der Ungewissheiten. Sie leitet die Sektion Tiefenlagerung und Sicherheitsanalysen beim ENSI. Bild: Ludivine Gilli/NEA
Das Kernenergiegesetz schreibt vor, dass radioaktive Abfälle in der Schweiz in geologischen Tiefenlagern entsorgt werden. Die Suche nach einem geeigneten Standortgebiet ist im Sachplan geologische Tiefenlager geregelt. Voraussichtlich 2024 wird die Nationale Genossenschaft für die Entsorgung radioaktiver Abfälle (Nagra) beim Bund ein Rahmenbewilligungsgesuch für ein Tiefenlager einreichen. Zwei Dokumente des Gesuchs sind für die Sicherheitsbeurteilung des ENSI zentral: erstens der Bericht, mit dem die Standortwahl begründet wird, und zweitens der Sicherheitsbericht samt Sicherheitsnachweis für den gewählten Standort. Die gesetzlichen Vorgaben und das Regelwerk des ENSI sehen vor, dass die geologische Eignung des Standorts durch Daten und Verständnis der ablaufenden Vorgänge nachgewiesen wird.
Die Eignung des Standortes für ein Tiefenlager muss durch erdwissenschaftliche Untersuchungen bestätigt und für die Rahmenbewilligung ein hinreichender Kenntnisstand über die sicherheitsrelevanten Elemente, Eigenschaften, Ereignisse und Prozesse vorhanden sein: Im Sachplan sind 13 sicherheitstechnische Kriterien festgehalten. Anhand dieser Kriterien wird die Eignung des Standorts beurteilt.
Ungewissheiten mit der Auslegung des Tiefenlagers minimieren
Das Tiefenlagersystem ist gegenüber dem Einfluss von Unsicherheiten robust auszulegen: Die Wahl eines geeigneten Wirtgesteins und seiner Rahmengesteine sorgen bereits dafür, dass allfällige Dosen für die Bevölkerung weit unterhalb des Schutzkriteriums für die Nachverschlussphase (0,1 mSv pro Jahr) liegen. Aber auch mit der Auslegung des Tiefenlagers kann die gesamte Unsicherheit des Tiefenlagersystems minimiert werden. Beispielsweise durch einen grösseren Abstand zwischen den Endlagerbehältern für hochradioaktive Abfälle. Damit wird die Temperatur im Umfeld des Tiefenlagers reduziert und Wechselwirkungen im Wirtgestein werden entsprechend schwächer.
Ungewissheiten durch systematische Analyse reduzieren
In der Aufsichtspraxis werden die Entscheide bei der Projektierung und Realisierung des Tiefenlagers unter Einbezug von Ungewissheiten in Daten, Prozessen, Modellkonzepten und auch sehr unwahrscheinlichen Entwicklungsszenarien auf ihre Sicherheitsrelevanz geprüft. Um die Robustheit der Wirkung des Barrierensystems aufzuzeigen, werden demnach auch Entwicklungen betrachtet, die wenig wahrscheinlich oder sogar rein hypothetisch («What if»-Fälle) sind.
Gemäss den Vorgaben der Richtlinie ENSI-G03 und den Vorgaben für Etappe 3 haben die Sicherheitsanalysen für den Standortvergleich und den Sicherheitsnachweis für Tiefenlager mindestens die folgenden Aspekte zu umfassen: erstens eine systematische Analyse der vorhandenen Ungewissheiten in den Daten, Prozessen und Modellen und zweitens die Berechnung des daraus folgenden Variationsbereichs der Radionuklidfreisetzung beziehungsweise Dosen. Die Aussagen im Standortvergleich und im Sicherheitsnachweis müssen auch unter Berücksichtigung der bestehenden Variabilität und Unsicherheiten gültig sein.
Sicherheitsnachweis: Ungewissheiten müssen im Sicherheitsbericht ausgewiesen werden
Wie mit Ungewissheiten umgegangen wird, ist auch Bestandteil des Sicherheitsnachweises. Insbesondere die Robustheit des Tiefenlagers und seiner Umgebung sowie die Unempfindlichkeit gegenüber einer Vielzahl möglicher Entwicklungsszenarien müssen aufgezeigt werden. Darauf hat das ENSI bei der Prüfung ein besonderes Augenmerk. Ziel ist es, die Ungewissheiten aufzuzeigen, ihren möglichen Einfluss auf die Sicherheit zu bewerten und so weit notwendig zu reduzieren.
Der Sicherheitsbericht ist das zentrale Dokument für den Sicherheitsnachweis in den Bewilligungsverfahren. Er ist eine Grundlage für den Entscheid zum Rahmenbewilligungsgesuch. Im Sicherheitsbericht wird das Tiefenlagerprojekt beschrieben und er beinhaltet den Nachweis für die Betriebs- und Langzeitsicherheit. Darin wird insbesondere die sicherheitstechnische Relevanz von bestehenden Ungewissheiten ausgewiesen.
Die systematische Untersuchung des Einflusses der Ungewissheiten auf die Langzeitsicherheit dient dazu, die Gültigkeit der Aussagen zur Langzeitsicherheit zu stärken, den zukünftigen Forschungsbedarf aufzuzeigen und die Auslegung des geologischen Tiefenlagers zu optimieren. Sensitivitäts- und Unsicherheitsanalysen geben wertvolle Hinweise auf eventuell notwendige weitere Untersuchungen und Methodenentwicklungen, um die bestehenden Unsicherheiten der Eingabewerte und Modelle zu reduzieren.
Unsicherheiten durch Forschung reduzieren
Für die Realisierung eines Tiefenlagers müssen offene sicherheitsrelevante Fragen umfassend geklärt werden. Aufschluss über die noch notwendige Forschung und Datenerhebung gibt der Bericht zum Forschungs-, Entwicklungs- und Demonstrationsprogramm der Entsorgungspflichtigen. Der sogenannte RD&D-Bericht (Research, Development and Demonstration) der Nagra wird vom ENSI geprüft und muss mindestens alle fünf Jahre aktualisiert werden.
Das ENSI betreibt und unterstützt seinerseits im Bereich Entsorgung regulatorische Sicherheitsforschung – Projekte, die es ermöglichen, potenzielle Problembereiche zu erkennen, mögliche Verbesserungen zu erarbeiten, Unsicherheiten zu verringern und Verfahren zu optimieren. Die Forschungsprojekte liefern Grundlagen und Hilfsmittel, etwa Simulationsprogramme für Sicherheitsanalysen, die das ENSI zur Erfüllung seiner Aufgaben benötigt.
Die Projekte der ENSI-Forschung zum Tiefenlager behandeln somit die Eigenschaften der relevanten Gesteine, die Auslegung und Überwachung eines Tiefenlagers und die Prozesse, welche die Sicherheit eines geologischen Tiefenlagers längerfristig beeinträchtigen können.
