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Frage 84: Analyse der Risiken der Betriebsphase bis zum Verschluss

Die Fragenliste der FG Si (Regionalkonferenz Südranden) vom 29.3.2012 wirft folgende Frage auf: Man spricht immer von Sicherheit. Die Risiken hingegen werden zu wenig thematisiert. Es fehlt bis jetzt eine Analyse der nuklearen Risiken einer Konfektionierungsanlage einer OFA (einschliesslich Störfälle), welche für die Betriebssicherheit massgebend ist. Mögliche Störfälle und deren Prävention sind im Entsorgungsnachweis (NTB 02-02, Konzept für die Anlage und den Betrieb eines geologischen Tiefenlagers) geschildert, allerdings eher summarisch und ohne quantitative Bewertung und Kostenangaben. In der FG Si vom 16.2.2012 wurden auch gesellschaftliche Ursachen nuklearer Risiken (einschliesslich Terror) aufgeworfen. Die KNS forderte einen analytischen Risikovergleich auf Grundlage quantitativer Methoden. Weil diese Grundlagen fehlen, wurde offenbar auch der Einbezug der nuklearen Risiken in die SÖW-Studie nicht erwogen. Es würde mehr Vertrauen in der Bevölkerung geschaffen, wenn man die Risiken der Betriebsphase (inkl. Störfallrisiken) eines geologischen Tiefenlagers in Phase 2 transparent dokumentiert und nachweist, wie optimale Sicherheit als Oberziel umgesetzt wird. Die Arbeitshypothesen der Nagra sind kritisch zu hinterfragen. Das ENSI sollte prüfen, ob die Bewertung der Risiken, auf welche sich die Arbeitshypothese der Nagra abstützen, zutrifft. Wurde in der 1. Etappe gründlich überprüft, ob mit dem Vorgehen in Etappe 2 den Oberzielen Langzeitsicherheit und Betriebssicherheit für die 100- bis 150-jährige Periode bis zum Verschluss angemessen Rechnung getragen wird?

 Die RK Südranden möchte zum Stand der Bewertung der verschiedenen Kategorien von Risiken der Betriebsphase eines geologischen Tiefenlagers eine zusammenfassende Darstellung nach dem Muster:

  • Geprüft in Etappe 1
  • Gegenwärtige Wissenslücken
  • Weitere geplante Untersuchungen in Etappe 2 um Wissenslücken zu schliessen

Für:

  1. Nukleare Störfallrisiken einer OFA. Was ist der GAU?
  2. Transportrisiken (z.B. was passiert wenn ein Transportzug von einer Rheinbrücke stürzt?)
  3. Risiken der Betriebsphase, welche später die Langzeitsicherheit beeinträchtigen können (z.B. Wassereinbrüche)
  4. Gesellschaftliche und wirtschaftliche Risiken wie Terror und resourcenbedingte Bauunterbrüche („unvollendete Kathedralen“ wie im Mittelalter)

Wie wird dabei der Forderung der KNS nach einem analytischen Risikovergleich auf Grundlage analytischer Methoden Rechnung getragen?

Thema , Bereich | |
Eingegangen am 13. September 2012 Fragende Instanz FG Si SR
Status beantwortet
Beantwortet am 2. Juni 2015 Beantwortet von ,

Beantwortet von ENSI

Das ENSI erläutert bzw. verweist auf die Sicherheitsanforderungen an geologische Tiefenlager und der dazugehörigen Oberflächenanlage zu den Themen Störfallrisiken einer Oberflächenanlage, Transportrisiken, Risiken der Betriebsphase und terroristische Risiken in seiner Antwort. Im Rahmen der Bewilligungsprozesse muss der Gesuchsteller zeigen, wie er mit den verschiedenen Risiken umgeht und zeigen wie der Schutz von Mensch und Umwelt gewährleistet werden kann. Diese Nachweise werden von der Aufsichtsbehörde geprüft.

a) Nukleare Störfallrisiken einer Oberflächenanlage (OFA). Was ist der GAU?

Siehe auch Antworten zu TFS-Frage 79 und TFS-Frage 90.

Die Anforderungen an die nukleare Sicherheit und an den Schutz von Störfällen wird in der Antwort zur TFS-Frage 90 vom ENSI erläutert und wird daher in dieser Antwort nicht wiederholt.

Zum Ablauf, was bezüglich betriebssicherheitstechnische Aspekte einer Oberflächenanlage geprüft wurde und wird, hält das ENSI folgendes fest:

  • Mit seinem Gutachten zum Entsorgungsnachweis (HSK 35/99) hat das ENSI 2005 unter Einbezug externer Experten den Machbarkeitsnachweis eines geologischen Tiefenlagers für hochaktive und langlebige Abfälle inklusive der zugehörigen Oberflächenanlagen und Zugangsbauwerke bestätigt.
  • In Etappe 1 SGT standen bei der Auswahl der geologischen Standortgebiete die Langzeitsicherheit und damit die Eigenschaften und Beständigkeit der geologischen Barriere im Vordergrund. Es wurden keine betriebssicherheitstechnischen Aspekte einer Oberflächenanlage geprüft.
  • Im Rahmen von Etappe 2 SGT hat das ENSI im Auftrag vom BFE zuhanden des BAFU die Plausibilität des in NTB 13-01 vorgestellten Konzepts der Oberflächenanlage, der darin geplanten Abläufe und des Materialinventars inkl. konzipierte Mengen an Flüssigkeiten geprüft. (Stellungnahme ENSI zu NTB 13-01)
  • In Kernenergiegesetz und Kernenergieverordnung sind die Bewilligungsschritte vorgegeben, bei denen stufenweise aufgezeigt werden muss, wie der Schutz vor Mensch und Umwelt gewährleistet wird. Die entsprechenden Sicherheitsnachweise der Nagra werden durch das ENSI im Rahmen der Begutachtung der Gesuche für Rahmen-, Bau- und Betriebsbewilligung geprüft. Dabei sind die Nachweise für die Beherrschung von den Störfällen durch die Nagra standortspezifisch basierend auf den entsprechenden gesetzlichen und behördlichen Anforderungen zu erbringen.

b) Transportrisiken (z.B. was passiert wenn ein Transportzug von einer Rheinbrücke stürzt?)

Transporte radioaktiver Stoffe werden bereits heute in der Schweiz regelmässig durchgeführt. Die Kernkraftwerke werden jährlich mit frischen Brennelementen versorgt und es werden radioaktive Abfälle und abgebrannte Brennelemente zum zentralen Zwischenlager in Würenlingen (AG) transportiert.

Bei Transporten von radioaktiven Stoffen gelten strenge Sicherheitsvorkehrungen, damit der Schutz von Menschen und Umwelt jederzeit gewährleitstet ist. Die Vorschriften in der Schweiz richten sich nach internationalen Regelwerken über den Transport gefährlicher Güter. Bewilligungen für den Transport von Kernmaterial werden vom Bundesamt für Energie ausgestellt. Grundlage der Bewilligung des Bundesamtes für Energie ist eine sicherheitstechnische Stellungnahme des ENSI. Die Voraussetzungen für die Erlangung einer solchen Transportbewilligung sind in der Kernenergieverordnung festgehalten.

Für den Transport von radioaktiven Abfällen und anderem radioaktiven Material, das kein Kernmaterial ist, stellt das ENSI Bewilligungen für den Transport von und zu Kernanlagen gemäss Strahlenschutzgesetzgebung aus. Bei der Durchführung von Transportinspektionen in den Kernanlagen kontrolliert das ENSI die Einhaltung der Vorschriften.

Für den Transport radioaktiver Abfälle existieren neben freigestellten Versandstücken für geringe Aktivitäten grundsätzlich zwei Kategorien von Verpackungen:

  • So genannte prüfpflichtige Verpackungen halten den Belastungen bei der normalen Handhabung stand. Dies schliesst auch kleinere Ereignisse, z.B. das Herabfallen beim Beladen einen LKWs ein. Der zulässige Inhalt dieser Versandstücke ist aber so begrenzt, dass selbst wenn ihr gesamter Inhalt bei schweren Unfällen auf einmal freigesetzt würde, daraus keine unzulässigen Strahlenbelastungen für die Bevölkerung resultieren würden.
  • So genannte zulassungspflichtige Verpackungen werden immer dann benötigt, wenn die Aktivitätsmenge im Transportgut die Grenzen für die vor genannten prüfpflichtigen Versandstücke überschreitet und werden so ausgelegt, dass die schweren Unfällen standhalten. Für diese unfallsicheren Verpackungen gelten weltweit harmonisierte Anforderungen. Diese umfassen einen 800 Grad Celsius heissen Brand, einen Sturz aus 9 Metern Höhe auf einen unnachgiebigen Untergrund sowie einen Aufprall aus einem Meter Höhe auf einen 15 Zentimeter dicken Stahldorn. Zudem müssen sie problemlos ohne Leck eine Stunde 200 Meter unter Wasser bleiben können Erst wenn die Einhaltung dieser Anforderungen rechnerisch und/oder mittels realer Belastungstests nachgewiesen ist, erteilt die zuständige Behörde einen entsprechenden Zulassungsschein. Bei Behältern, in denen spaltbare Stoffe befördert werden dürfen, müssen diese Zulassungen darüber hinaus in jedem Land, in dem der Behälter eingesetzt werden soll, durch die entsprechende Länderbehörde anerkannt werden.

In der Schweiz prüft das ENSI unfallsichere Verpackungen für spaltbare Stoffe und erteilt Anerkennungen für ausländische Zulassungen gemäss Gefahrgutrecht. Das ENSI bescheinigt auch die Zwischenlagereignung und überwacht die Fertigung der Behälter, die für die Einlagerung in der Schweiz vorgesehen sind.

Alle radioaktiven Abfälle, die zu einem zukünftigen Tiefenlager transportiert werden, werden im Einklang mit den oben angeführten Transportvorschriften befördert. Folglich ist bei einem Transportunfall beim Überqueren eines Flusses nicht mit einer unzulässigen Freisetzung radioaktiver Stoffe ins Wasser zu rechnen.

c) Risiken der Betriebsphase, welche später die Langzeitsicherheit beeinträchtigen können (z.B. Wassereinbrüche)

Anforderungen bzgl. Einfluss der Betriebsphase auf die Langzeitsicherheit

Die Richtlinie ENSI-G03 verlangt, das der Sicherheitsnachweis für die Betriebsphase sich auf eine systematische und umfassende Sicherheitsanalyse sowohl des Normalbetriebs der Anlage wie auch der Auswirkungen von Störfällen zu stützen hat. Die Auswirkungen der Störfälle auf die Langzeitsicherheit eines verschlossenen geologischen Tiefenlagers sind darzulegen (ENSI-G03, Kap. 7.1). Die Sicherheitsnachweise sind in den Sicherheitsberichten für die Gesuche zu einer Rahmen-, Bau- und Betriebsbewilligung zu dokumentieren.

Darüber hinaus wird in der Richtlinie ENSI-G03 gefordert (Kap. 6.1):

  • Der Strahlenschutz in der Betriebsphase eines geologischen Tiefenlagers und seiner zugehörigen Oberflächenanlagen ist gemäss Art. 6 StSV zu optimieren. Dabei sind auch allfällige Auswirkungen auf die Langzeitsicherheit zu berücksichtigen.
  • Bei jedem Schritt zur Realisierung des geologischen Tiefenlagers sind für jede sicherheitsrelevante Entscheidung verschiedene Alternativen und ihre Bedeutung für die Langzeitsicherheit in qualitativer Weise zu betrachten und ein insgesamt für die Sicherheit günstiger Entscheid zu fällen. Dieses Optimierungsverfahren ist zu dokumentieren.

Für das Gefährdungsbild Wassereinbruch sind in der Richtlinie ENSI-G03 folgende Anforderungen definiert:

  • Die Oberflächenanlagen und die oberflächennahen Zugangsbauwerke sind so auszulegen, dass ein Wassereinbruch von der Oberfläche her in das geologische Tiefenlager verhindert wird (Kap. 5.1.2).
  • Das Erstellen der unterirdischen Bauwerke muss so erfolgen, dass Wassereinbrüche möglichst vermieden werden. Können Wassereinbrüche nicht ausgeschlossen werden, sind betriebliche und allenfalls bauliche Massnahmen vorzusehen, um die Betriebs- und Langzeitsicherheit des geologischen Tiefenlagers sicherzustellen (Kap. 5.1.3).

Im Konzeptteil des Sachplans geologische Tiefenlager sind 13 Kriterien zur Sicherheit und technischen Machbarkeit definiert, die in jeder Etappe des Standortauswahlverfahrens berücksichtigt werden müssen. Das Kriterium 2.3 „Lagerbedingte Einflüsse“ beurteilt Auswirkungen des Tiefenlagers auf das Wirtgestein (die geologische Barriere, BFE 2008, S. 54). Im Rahmen dieses Kriteriums werden z.B. die Ausbildung der Auflockerungszone im Nahbereich der Untertagebauten und der Wärmeeintrag in das Wirtgestein und dessen Wärmeempfindlichkeit beurteilt. Dabei sind das einzulagernde Abfallinventar und das dafür vorgesehene Lagerkonzept (z.B. Auslegung des Lagers, Materialwahl für die technischen Barrieren) zu berücksichtigen. Ebenfalls wird bei den Kriterien 4.1 „Felsmechanische Eigenschaften und Bedingungen“ und Kriterien 4.2 „Untertägige Erschliessung und Wasserhaltung“ der Betrieb des Tiefenlagers u.a. berücksichtigt (BFE 2008, S. 56). Im Kriterium 4.1 werden die felsmechanischen Eigenschaften und Bedingungen für Bau, Betrieb, Überwachung und Verschluss des geologischen Tiefenlagers beurteilt. In Kriterium 4.2 werden die Bedingungen für die Erschliessung der Lagerkavernen und -stollen, insbesondere die bautechnischen und hydrogeologischen Verhältnisse für Erstellung, Betrieb und Unterhalt der Zugangsbauwerke zu den Lagerkavernen und -stollen, inkl. natürlicher Gasführung beurteilt.

In Etappe 2 werden für den sicherheitstechnischen Vergleich alle Standortgebiete anhand der 13 Kriterien bewertet. Für Kriteriengruppe 4 werden bautechnische Risikoanalysen und ergänzende Sicherheitsbetrachtungen gemäss ENSI 33/170 durchgeführt. In diesen müssen u.a. die Auswirkungen auf die Langzeitsicherheit bewertet werden.

Wie wird dabei der Forderung der KNS nach einem analytischen Risikovergleich auf Grundlage analytischer Methoden Rechnung getragen?

Dem ENSI ist nur der Vorschlag der KNS, dass vorgängig zur Wahl eines Standortareals für eine Oberflächenanlage die Art der Zugangsbauwerke (Schacht oder Rampe) mittels umfassender quantitativer Risikoanalyse festzulegen, bekannt. Dieser Vorschlag wurde an einem 2-teiligen Behördenseminar und in weiteren Fachsitzungen mit der KNS diskutiert. Die Ergebnisse der Diskussion sind in die Erstellung von 33/170 eingeflossen. Das ENSI fordert darin für Etappe 2 SGT:

  • qualitative bautechnische Risikoanalysen pro Standortgebiet
  • stufengerecht anhand einer systematischen, generischen Betrachtung für die Zugangsbauwerke den sicheren Betrieb und die Beherrschbarkeit der Auswirkungen von Störfällen aufzuzeigen (anhand einer strukturierten Vorgehensweise).

Die Unterlagen der Nagra werden im Rahmen der Detailprüfung vom ENSI und seinen Experten geprüft. Unter anderem wird dort auch das Gefährdungsbild Wassereinbruch behandelt.

d) Gesellschaftliche und wirtschaftliche Risiken wie Terror und ressourcenbedingte Bauunterbrüche („unvollendete Kathedralen“ wie im Mittelalter)

Bezüglich Sicherstellung der Finanzierung verweist das ENSI auf die bereits bestehenden Antworten des BFE zu TFS-Frage 72 und des ENSI zu TFS-Frage 83 sowie auf die Antwort zur TFS-Frage 74 des Technischen Forums Entsorgungsnachweis zum Thema terroristische Anschläge.

Das Eidgenössische Nuklearsicherheitsinspektorat ENSI beaufsichtigt die Schweizer Kernanlagen auch hinsichtlich ihres Schutzes gegen unbefugtes Einwirken. Die Frage nach der Sicherheit der Schweizer Kernanlagen muss immer von zwei Richtungen beantwortet werden, auf der Ebene der Sicherheit (englisch „safety”, Schutz der Menschen vor den Auswirkungen der Anlage) und auf der Ebene der Sicherung (englisch „security”, Schutz der Anlage vor äusseren Angriffen). Die Sicherheit einer Kernanalage betrifft alle Massnahmen, die dem Schutz von Mensch und Umwelt vor schädlichen Auswirkungen radioaktiver Strahlung dienen: Vermeidung von Betriebsstörungen, Beherrschung von Betriebsstörungen, Beherrschung von Auslegungsstörfällen, Beherrschung auslegungsüberschreitender Störfälle, Linderung der Auswirkungen von Störfällen. Die Sicherung von Kernanlagen und Kernmaterialien soll dagegen die Beeinträchtigung der nuklearen Sicherheit durch unbefugte Einwirkungen, die gezielte Freisetzung von radioaktiven Stoffen in die Umwelt und den Diebstahl von Kernmaterialien verhindern.

Der Schutz von Kernanlagen und Kernmaterialien vor Sabotage, gewaltsamen Einwirkungen oder Entwendung muss auf einer in die Tiefe gestaffelten Abwehr beruhen, welche bauliche, technische, organisatorische, personelle und administrative Massnahmen beinhaltet. Technische Massnahmen wie Zutrittskontrollsysteme und Detektionseinrichtungen erkennen den unberechtigten Zutritt und sollen diesen verhindern. Bauliche Vorrichtungen wie Durchfahrschutz, Zäune, Perimeter und Schranken verhindern bzw. verzögern das Eindringen einer Täterschaft. Mit organisatorischen, personellen und administrativen Massnahmen sind Betriebswachen, Polizei und Prozesse gemeint. Mit diesen Elementen wird das Prinzip „Schutz in die Tiefe“ auf der Basis Detektion, Verzögerung und Eingriff erfüllt.

Als Grundlage und Massstab für die Sicherung von Kernanlagen und Kernmaterialien dienen die Gefährdungsannahmen. Indikatoren der Gefährdungsannahmen sind der weltweite Terrorismus, die spezifischen Bedrohungslage der Schweiz, der Stand der Angriffstechnik und das mögliche Täterverhalten. Die Nachrichtendienste informieren die Aufsichtsbehörde regelmässig über die Bedrohungslage.

Für die Sicherung von Kernanlagen gelten gesetzliche Grundlagen und Empfehlungen der IAEA, die für die Arbeit des ENSI als unabhängige Aufsichtsbehörde die Basis bilden. In der Verordnung des Eidgenössischen Departements für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK über die Gefährdungsannahmen und Sicherungsmassnahmen für Kernanlagen und Kernmaterialien sind die Ziele dieser Sicherungsmassnahmen geregelt:

  • Schutz der Kernanlage vor unbefugter Einwirkung
  • Schutz der Kernmaterialien vor Entwendung und unbefugter Einwirkung
  • Schutz von Mensch und Umwelt vor unzulässiger radiologischer Schädigung, verursacht durch unbefugte Einwirkung

Die für die Einhaltung der Schutzziele notwendigen Sicherungsmassnahmen werden im Artikel 4 der Verordnung konkretisiert. Sie dienen dem Zweck, potenzielle Täter von unerlaubten Handlungen gegen Kernmaterialien oder Kernanlagen abzuhalten. Sie sollen ausserdem den unerlaubten Zutritt zu Sicherungszonen bemerken, anzeigen und verhindern. Nicht zuletzt sollen sie den Materialfluss in und aus den Sicherungszonen kontrollieren und gute Voraussetzungen für den Einsatz der Polizei schaffen, falls die Schutzziele in Gefahr sind.

Dafür müssen Kernanlagen auf allen Ebenen ausgerüstet sein: Das Gebäude muss Vorgaben betreffend Materialien und Konstruktion erfüllen. Die technische Ausrüstung muss Detektions-, Kommunikations- und Zutrittskontrollsysteme beinhalten. Auf organisatorischer und administrativer Ebene müssen zum einen Kontrollen des Personen-, Fahrzeug- und Materialverkehrs sowohl in das Gelände der Kernanlage hinein als auch aus dem Gelände hinaus durchgeführt werden.

Des Weiteren wird die Betriebswache von und mit der Polizei zusammen aus- und weitergebildet sowie beübt. Das Gesetz schreibt laufende Absprachen und Übungen mit den Ordnungsdiensten vor. Weitere, spezifische Angaben zu Gebäude, Technik, Personal und Organisation sind in klassifizierten, dem Informationsschutz unterstehenden Richtlinien festgehalten. Das ENSI ist für diese Richtlinien verantwortlich und hält sie auf dem neusten Stand. Auch wenn Kernmaterial transportiert wird, gelten diese gesetzlichen Bestimmungen.

Der Sicherungsnachweis für ein geologisches Tiefenlager und der dazugehörigen Oberflächenanlage ist in einem zu klassifizierenden Sicherungsbericht erst für das Gesuch zur Rahmen-, Bau- und Betriebsbewilligung zu dokumentieren. Im Rahmen der Etappe 2 SGT fanden bereits Fachsitzungen zwischen ENSI und Nagra zum Thema standortspezifische Sicherungsaspekte bei der Ausgestaltung und Anordnung von Oberflächenanlagen eines geologischen Tiefenlagers statt.

Referenzen

BFE 2008: BFE (2008): Sachplan geologische Tiefenlager – Konzeptteil, Bundesamt für Energie, Bern.

ENSI-G03: Spezifische Auslegungsgrundsätze für geologische Tiefenlager und Anforderungen an den Sicherheitsnachweis, Eidgenössisches Nuklearsicherheitsinspektorat, Richtlinie, Würenlingen, 2009.

33/170: Anforderungen an die bautechnischen Risikoanalysen und an ergänzende Sicherheitsbetrachtungen für die Zugangsbauwerke in Etappe 2 SGT, Eidgenössisches Nuklearsicherheitsinspektorat, Aktennotiz, Brugg, 2013.

HSK 35/99: Gutachten zum Entsorgungsnachweis der Nagra für abgebrannte Brennelemente, verglaste hochaktive sowie langlebige mittelaktive Abfälle (Projekt Opalinuston), Hauptabteilung für die Sicherheit der Kernanlagen, Würenlingen, 2005.

NTB 13-01: Standortunabhängige Betrachtungen zur Sicherheit und zum Schutz des Grundwassers: Grundlagen zur Beurteilung der grundsätzlichen Bewilligungsfähigkeit einer Oberflächenanlage für ein geologisches Tiefenlager, Nationale Genossenschaft für die Lagerung radioaktiver Abfälle, Nagra Technischer Bericht, Wettingen, 2013.

StSV: Strahlenschutzverordnung vom 22. Juni 1994, Schweiz, SR 814.501.

 

Beantwortet von Nagra

Die Analysen zur Sicherheit während der Betriebsphase eines geologischen Tiefenlagers basieren auf der Identifizierung von Gefährdungen (Auslösende Ereignisse) sowie deren differenzierter Beschreibung im Hinblick  auf die Bewertung ihrer Auswirkungen (nukleare Betriebssicherheit, Personensicherheit, Langzeitsicherheit). Speziell für die Betriebssicherheit werden Störfallkataloge für die Erfassung von Gefährdungen erhoben und verwendet und die Störfallabläufe (inkl. der Berücksichtigung von unabhängigen Einzelfehlern) und Auswirkungen im Rahmen einer Konsequenzenanalyse evaluiert. Dieses Vorgehen ermöglicht eine stufengerechte Beurteilung der Risiken (qualitativ und wo bereits möglich quantitativ). Dabei wurden nicht nur die Auswirkungen auf die Betriebsabläufe und unmittelbare Konsequenzen (nukleare Betriebssicherheit), sondern auch die Auswirkungen auf die Langzeitsicherheit analysiert. Im Rahmen der Analysen zu den Risiken der Betriebsphase wurden auch die mit der Frage 84 eingereichten spezifischen Fragen untersucht, die im Folgenenden näher erläutert werden.

Die Analysen zur Sicherheit während der Betriebsphase eines geologischen Tiefenlagers basieren auf der Identifizierung von Gefährdungen (Auslösende Ereignisse) sowie deren differenzierter Beschreibung im Hinblick  auf die Bewertung ihrer Auswirkungen (nukleare Betriebssicherheit, Personensicherheit, Langzeitsicherheit). Speziell für die Betriebssicherheit werden Störfallkataloge für die Erfassung von Gefährdungen erhoben und verwendet und die Störfallabläufe (inkl. der Berücksichtigung von unabhängigen Einzelfehlern) und Auswirkungen im Rahmen einer Konsequenzenanalyse evaluiert. Dieses Vorgehen ermöglicht eine stufengerechte Beurteilung der Risiken (qualitativ und wo bereits möglich quantitativ). Dabei wurden nicht nur die Auswirkungen auf die Betriebsabläufe und unmittelbare Konsequenzen (nukleare Betriebssicherheit), sondern auch die Auswirkungen auf die Langzeitsicherheit analysiert.

Aufgrund der inhaltlichen Äquivalenz wird auch auf die Antwort zur Frage 79 verwiesen, welche an der 15. Sitzung des TFS am 29.11.2012 präsentiert wurde (Foliensatz). Bei der Beantwortung der Frage 79 wurden bereits die Arbeiten der Etappe 1 und 2 in der Übersicht thematisiert und zusammengefasst. Somit wird an dieser Stelle nicht vertieft auf die in Etappen 1 und 2 durchgeführten Arbeiten und Ergebnisse bezüglich Risiken und Gefahren bei der Bau-, Betriebs- und Verschlussphase und deren Auswirkungen auf die Langzeitsicherheit eingegangen. Die in Bezug zur Frage 84 wichtigsten dokumentierten Ergebnisse der Etappe 1 und 2 sind:

  • Etappe 1: Fokus auf Wahl geologischer Standortgebiete unter Berücksichtigung der Geologie, der Langzeitsicherheit und des Einflusses von Bau & Betrieb auf die Langzeitsicherheit (NTB 08-05)
  • Etappe 2: Platzierung Standortareale (NTB 11-01), Sicherheitsbetrachtung für Bau und Betrieb einer Oberflächenanlage (NTB 13-01), bautechnische Risikoanalyse (NAB 14-50) und ergänzende Sicherheitsbetrachtungen (NAB 14-51)

a) Nukleare Störfallrisiken einer OFA. Was ist der GAU?

Bezüglich der nuklearen Störfallrisiken wird auf die in Frage 79 (Teilfrage b) umfassende Aufzählung verwiesen, welche die Gefährdungen während des Betriebs anhand von Störfallkatalogen gegliedert in (i) Einwirkungen von aussen, (ii) Einwirkungen von innen und (iii) Einwirkungen Dritter behandelt. Die Ergebnisse einer stufengerechten qualitativen nuklearen Störfallanalyse für den Betrieb einer Oberflächenanlage sind im NTB 13-01 dokumentiert.

Was ist der GAU?

Per Gesetz werden Schutzziele definiert, die u.a. das Ziel verfolgen, eine Strahlenexposition der Bevölkerung (d.h. nichtberuflich strahlenexponierte Personen) infolge des Betriebs von Kernanlagen zu verhindern bzw. zu begrenzen. Dies gilt sowohl für den Normalbetrieb als auch für Störfälle. Gemäss der Verordnung des UVEK über die Gefährdungsannahmen und die Bewertung des Schutzes gegen Störfälle in Kernanlagen werden die Störfälle anhand ihrer Eintretenswahrscheinlichkeit in drei Störfallkategorien gegliedert. Für jede Störfallkategorie wird anhand von Störfallanalysen ein abdeckendes Spektrum von Störfällen, die sogenannten  auslegungsbestimmenden Störfälle, identifiziert. Die auslegungsbestimmenden Störfälle dienen sowohl der Festlegung als auch der Optimierung der Gesamtanlage, welches im Wesentlichen (i) die Standortwahl, (ii) die Annahmebedingungen für radioaktive Abfälle und das Behälterkonzept, (iii) die Anlagenauslegung und (iv) die Betriebsabläufe umfasst.  Die Festlegungen für das geologische Tiefenlager hinsichtlich der auslegungsbestimmenden Störfälle und deren Analyse sowie die daraus abgeleiteten Massnahmen gewährleisten, dass keine unzulässige Freisetzung radioaktiver Stoffe und keine unzulässige Exposition von Personen auftreten.

Das Akronym GAU bedeutet „grösster anzunehmender Unfall“ und ist somit per Definition ein auslösendes Ereignis für einen Störfall. Nach den aktuellen stufengerecht durchgeführten Störfallanalysen stellt für den Betrieb der Oberflächenanlage der Flugzeugabsturz den GAU dar. Der Flugzeugabsturz ist somit gleichzeitig ein auslegungsbestimmender Störfall für die Oberflächenanlage.

c) Risiken der Betriebsphase, welche später die Langzeitsicherheit beeinträchtigen können (z.B. Wassereinbrüche)

Die relevanten Elemente (Barrieren) bezüglich der Gewährleistung der Langzeitsicherheit in einem geologischen Tiefenlager sind der Endlagerbehälter, die Verfüllung, die Versiegelung sowie das als geologische Barriere wirkende Wirtgestein. Bei der Einlagerung wird das Prinzip des schrittweisen Verschlusses des Lagers verfolgt, welches bei Wahrung einer angepassten Rückholbarkeit auf dem Ziel beruht, jederzeit und in jedem Zustand der Anlage einen optimalen Schutz der bereits eingelagerten radioaktiven Abfälle durch gestaffelte, passiv wirkende Sicherheitsbarrieren vor Einwirkungen von aussen zu bieten. Beispielsweise ist bei einer vollständig verfüllten und versiegelten Lagerkammer eine mögliche Schädigung ausschliesslich auf die Versiegelung begrenzt. Die eingelagerten Endlagerbehälter, die Verfüllung und das als geologische Barriere wirkende Wirtgestein sind durch die Versiegelung ausreichend geschützt. Zudem dient der schrittweise Verschluss auch der physischen Trennung der Abfälle vom menschlichen Lebensraum (eine der Sicherheitsfunktionen, welche das geologische Tiefenlager gewährleisten muss, siehe NTB 14-03).

Darüber hinaus wird die Anlagenauslegung und die optimierten Betriebsabläufe sowohl die Eintrittshäufigkeit von Störfällen als auch die Auswirkung von Störfällen (Intensität der Belastungen) verhindert bzw. effektiv begrenzt, so dass eine unzulässige Beeinflussung der Barrieren und damit eine Beeinträchtigung der Langzeitsicherheit ausgeschlossen werden kann. Falls Schäden an einer oder mehreren Barrieren infolge eines Störfalls auftreten, werden die Barrieren im Rahmen des Störfallmanagements hinsichtlich ihrer Funktionalität geprüft und die identifizierten Schäden wenn nötig behoben bzw. die Barrieren ersetzt. Durch das Konzept der Rückholbarkeit der radioaktiven Abfälle sowie der Verfüllung und Versiegelung ist bis (mindestens) zum Ende der Einlagerungsphase ein Austausch geschädigter technischer Barrieren gewährleistet. Durch den Betrieb verursachte Schäden am Wirtgestein können entweder behoben werden oder, falls nötig, kann der geschädigte Abschnitt der Lagerkammer oder bei grossflächigen Schäden die gesamte Lagerkammer aufgegeben und ohne Einlagerung radioaktiver Abfälle verfüllt und versiegelt werden.

Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass störfallbedingte Schäden an technischen und geologischen Barrieren (Endlagerbehälter, Verfüllung, Versiegelung und Wirtgestein) durch entsprechende Kontrollen (Störfallmanagement) erkannt werden und gut durch Beseitigung von Schäden, Austausch der technischen Barrieren oder Aufgabe eines Lagerabschnittes bzw. (eines Teils) einer Lagerkammer beherrschbar sind und behoben werden können.

Der aus Sicht der Langzeitsicherheit einzig relevanter Störfall ist der Wassereinbruch und die gravitativ gerichtete Ausbreitung des Wassers im geologischen Tiefenlager. Es besteht die Gefahr einer Überflutung des gesamten Lagers inklusive der Lagerkammern, was ohne wirksame Massnahmen eine Schädigung der Lagerkammern (Wirtgestein) zur Folge hätte. Im Folgenden wird daher kurz auf diesen speziellen Störfall eingegangen, für eine detaillierte Darstellung und Diskussion wird auf die Berichte NAB 14-50 und NAB 14-51 verwiesen.

Ein bedeutsamer Wassereinbruch durch Überflutung der Oberflächenanlage mit den Zugangsbauwerken kann aufgrund der Wahl des Standortareals und deren erhöhtem Niveau bezogen auf potentielle Überflutungsflächen ausgeschlossen werden. Ein infolge eines Bruchs technischer wasserführender Systeme hervorgerufener Wassereinbruch ist aufgrund der geringen gehandhabten Wassermengen und der vorhandenen Redundanzen der Wasserfördersysteme maximal von beschränktem Ausmass und hat keinen Einfluss auf die Langzeitsicherheit der geologischen Barrieren. Ein relevanter, das gesamte Tiefenlager überflutende Wassereinbruch kann nur aus einem stark wasserführenden Karstsystem bzw. einer stark wasserführenden Störungszone erfolgen. Das Auftreten solcher (unentdeckter) grosser wasserführender Systeme im Bereich der Zugangsbauwerke ist jedoch aufgrund der Standortwahl und der Linienführung der Zugangsbauwerke in Verbindung mit der Exploration sehr unwahrscheinlich und demnach als auslegungsüberschreitender Störfall einzuordnen. Zu den Massnahmen, die einen Wassereinbruch verhindern oder in seinem Ausmass begrenzen, zählen bspw. die Umfahrung kritischer geologischer Elemente mit erheblicher Wasserführung (insbesondere grössere offene Karstsysteme) durch eine optimale Linienführung, die Abdichtung von Wassereindringstellen (Gebirgsinjektionen), der robuste Ausbau und die Auskleidung der Zugangsbauwerke sowie die Bereitstellung von Retentionsbecken und zusätzlichem Retentionsvolumen in Verbindung mit redundanten Wasserfördersystemen (Ableitung des anfallenden Wassers (inkl. Grundwasser)).

Bei Eintritt eines auslegungsüberschreitenden Wassereinbruchs („What if?“-Fall) bleiben die Auswirkungen bezogen auf die nukleare Betriebssicherheit und die Langzeitsicherheit jedoch begrenzt. Der Grund ist die bereits angesprochene schrittweise Verfüllung und Versiegelung der Lagerkammern, die einen Wasserzutritt in die Lagerkammern und damit eine Schädigung des Wirtgesteins verhindert. Zudem sorgt beim HAA-Lager der parallele Bau und Betrieb dafür, dass jeweils nur wenige (ca. 3 – 4) Lagerstollen aufgefahren und nicht versigelt sind. Dabei ist zu unterscheiden zwischen neu aufgefahrenen Lagerstollen, welche zum Zeitpunkt eines allfälligen Wassereinbruchs noch keine Abfälle enthalten und demnach bei Bedarf aufgegeben werden können, und solchen, in denen gerade Abfälle eingelagert werden (nur ein Lagerstollen zu einem bestimmten Zeitpunkt). Aus einem solchen Lagerstollen können die bereits eingelagerten, wasserdicht verschlossenen Endlagerbehälter bei Bedarf rückgeholt und der Lagerstollen aufgegeben werden.

Es wird somit nur ein kleiner Teil des Lagerfeldes durch den Wassereinbruch beeinflusst.

d) Gesellschaftliche und wirtschaftliche Risiken wie Terror und ressourcenbedingte Bauunterbrüche („unvollendete Kathedralen“ wie im Mittelalter)

Terrorrisiko (Einwirkung Dritter)

Zu den Einwirkungen auf Kernanlagen ist auch die absichtliche, unbefugte Einwirkung Dritter zu betrachten, welche ebenso eine Verletzung der grundlegenden Schutzziele zur Folgen haben kann. Gemäss der Verordnung des UVEK über die Gefährdungsannahmen und Sicherungsmassnahmen für Kernanlagen und Kernmaterialien umfasst die Gewährleistung der nuklearen Sicherung:

  • den Schutz der Kernanlagen vor unbefugter Einwirkung
  • den Schutz der Kernmaterialien vor Entwendung und unbefugter Einwirkung
  • den Schutz von Mensch und Umwelt vor radiologischer Schädigung verursacht durch unbefugte Einwirkung

Durch bauliche, technische sowie administrative und überwachende Sicherungsmassnahmen, welche in ihren Grundsätzen in Anhang 2 der Kernenergieverordnung und der bereits genannten UVEK-Verordnung festgeschrieben sind, ist nachzuweisen, dass die Schutzziele eingehalten werden. Die Einzelheiten zu den erforderlichen Sicherungsmassnahmen sowie zu den Gefährdungsannahmen für den Nachweis der Einhaltung der Schutzziele zur nuklearen Sicherung sind in Richtlinien geregelt, deren detaillierten Vorgaben (inkl. der detaillierte Nachweis zur Einhaltung) unterliegen jedoch der Geheimhaltung.

Die Vorgaben können durch geeignete Auslegung der Anlage und der Betriebsabläufe sowie durch administrative Massnahmen erfüllt werden und stellen für ein geologische Tiefenlager keine spezielle Herausforderung dar.

Ressourcenbedingte Bauunterbrüche

Aufgrund des schrittweisen Verschlusses wird sichergesellt, dass es bei einem ressourcenbedingten Bauunterbruch zu keiner Zeit zu einer Verletzung der Schutzziele kommt. Dies kann damit begründet werden, dass der Verschluss (Verfüllung und Versiegelung) der Lagerkammern parallel zur Einlagerung erfolgt und gemäss den ENSI- Forderungen so ausgelegt und durchgeführt wird, dass auf weitere Sicherheits- und Überwachungsmassnahmen verzichtet werden kann. Zudem ist jederzeit ein Notverschluss des geologischen Tiefenlagers vorgesehen (inkl. der benötigten Ressourcen), die auch eine Notversiegelung einer noch nicht voll bestückten und damit nicht versiegelten Lagerkammer beinhaltet. Sicherheitsanalysen zeigen für diesen Fall (d.h. keine Verfüllung und Versiegelung der Zugangsbauwerke), dass die Auswirkungen auf die Langzeitsicherheit gering sind (Dosismaximum gegenüber dem Referenzfall praktisch unverändert; siehe NTB 02-05).

Frage aus dem Protokoll der 19. TFS-Sitzung (ENSI 33/346): „Der Fragesteller bestätigt den breit angelegten Charakter der Fragestellung. Die FG Sl RK Südranden wünscht sich neben den behördlichen Anforderungen konkrete Beispiele. Das ENSI und die Nagra werden diesen Wunsch soweit nach dem aktuellen Projektstand möglich in den schriftlichen Antworten berücksichtigen.“

Aus Sicht der Nagra berücksichtigt die vorliegende schriftliche Antwort diesen Wunsch soweit nach dem aktuellen Projektstand möglich.