Interaktionen zwischen Abdichtungsbauwerk und Wirtsgestein im Steinsalz

Bei der Planung von Tiefen- oder Endlagern für radioaktive Abfälle wird angestrebt, den Zutritt von Wässern oder Lösungen langfristig zu verhindern, um das Schutzziel über Tage zu erreichen. Da im Fall einer Worst-case-Betrachtung der Zutritt nicht vollständig ausgeschlossen werden kann, sind die Zugangsstrecken zu den Einlagerungsbereichen abzudichten. Die Funktion wird im Wesentlichen durch die Interaktion zwischen Wirtsgestein und Abdichtungsbauwerk bestimmt. Insbesondere sind die Auflockerungszone im konturnahen Bereich, die Kontaktzone, Spannungsumlagerungen im Gebirge sowie die Kriecheigenschaften des Gebirges abdichtungsrelevant. Zusätzlich sind die Baustoffeigenschaften des Dammes zu berücksichtigen: Die Abkühlphase nach dem Abbindeprozess und autogenes Schwinden führen zu einer Spaltbildung zwischen Abdichtungsbauwerk und Wirtsgestein. Dieser Spalt ist für die kurzfristige Funktionsfähigkeit zu verpressen, langfristig kann das aufkriechende Gebirge eine ausreichend geringe Permeabilität gewährleisten. Es zeigt sich jedoch, dass die Übertragbarkeit der Modellvorstellungen aus dem Erfahrungshorizont des Bergbaus und des Bauingenieurwesens, auch im Hinblick auf die möglichen Fluidwegigkeiten, noch zu hinterfragen ist.

Interaction between sealing structure and host rock in rock salt
During the development of radioactive waste disposal it is intended to prevent the inflow of water and solution over a long period of time to reach the safety objective at the surface. As the inflow cannot be completely excluded when considering a worst case scenario, the access drifts towards the emplacement chambers have to be sealed. This function is primarily influenced by the interaction between the host rock and the sealing structure. The excavation damaged zone close to the contour, contact zone, stress redistribution in the host rock and the creeping capacity of the host rock are particularly relevant for the sealing. In addition, the characteristics of the sealing structure's building materials have to be considered: the cooling phase after the setting process and autogenous shrinkage lead to the development of gaps between the sealing structure and the host rock. These gaps have to be injected in order to reach a short-term operability, while the long-term low permeability can be provided by the creeping host rock. It became clear that the portability of the model concepts based on the experiences in mining and civil engineering have to be questioned, especially with regards to possible fluid flow.