pdf NTB 24-07 Rahmenbewilligungsgesuch für das geologische Tiefenlager - Integrales Überwachungskonzept(1.30 MB)

Zweck des Berichts

Die Nagra beantragt eine Rahmen­bewilligung für ein geologisches Tiefenlager am Standort Haberstal (Gemeinde Stadel, Kanton Zürich). Im vorliegenden Bericht wird das erforderliche Konzept für die Beobachtungsphase gemäss Art. 13 KEG, beziehungsweise ein integrales Überwachungs­konzepts gemäss den Vorgaben in ENSI 33/649 (ENSI 2018) beschrieben. Es deckt neben der Beobachtungsphase auch die Überwachung während den Bau- und Betriebsphasen des geo­logi­schen Tiefenlagers ab.

Alle Realisierungsphasen des geologischen Tiefenlagers am Standort Haberstal werden mess­tech­nisch überwacht. Das vorliegende integrale Überwachungs­konzept zeigt, dass das geolo­gische Tiefenlager gemäss der Kern­energie­gesetz­gebung sowie gemäss den entsprechenden behörd­lich­en Vorgaben überwacht werden kann.

Erste Nullmessungen zur Aufnahme des Ausgangszustands laufen bereits oder werden rechtzeitig vor den Bautätigkeiten aufgenommen. Während der Bau- und Betriebsphasen werden die Um­welt­­einflüsse und die Betriebssicherheit, jeweils konventionell und radiologisch, überwacht. Sobald die radioaktiven Abfälle im geologischen Tiefenlager eingelagert sind, beginnt die Beobachtungsphase. In dieser werden die Einwirkungen der Abfälle auf das Mehrfach­barrieren­system während einer begrenzten Zeitdauer überwacht. Damit wird evaluiert, ob sich das Lagersystem im Einklang mit den entsprechenden Vorhersagen verhält. Die Ergebnisse dieser Überwachung fliessen in den Nachweis der Langzeitsicherheit für den Verschluss des geolo­gischen Tiefenlagers ein. Dieser Nachweis ist eine Voraussetzung dafür, dass der Bundesrat später den Verschluss anordnen und das geologische Tiefenlager aus der Kern­energie­gesetz­gebung entlassen kann.

Die Anforderungen an die Überwachung des geologischen Tiefenlagers lassen sich am Standort Haberstal mit heute verfügbarer Technologie erfüllen. Es werden Parameter und Prozesse zur Überwachung ausgewählt, so dass die Einwirkungen des geologischen Tiefenlagers auf die Umwelt, das geologische Umfeld sowie das Mehrfach­barrieren­system bestimmt werden können. Die dafür notwendige Technologie entspricht dem Stand der Technik in der Überwachung von Umwelt, Bauwerken und Kernanlagen. Zudem wird die umfangreiche Erfahrung mit Experimenten im geologischen Untergrund berücksichtigt. Künftige technologische Fortschritte werden in die spätere Umsetzung des integralen Überwachungs­konzepts einbezogen.

Die Entwicklung des Überwachungsprogramms erfolgt schrittweise. Zukünftige Projekt­änderun­gen können somit adäquat abgebildet werden. Die konkreten Massnahmen zur Überwachung der Umgebung einer Kernanlage werden spätestens mit der Betriebsbewilligung festgelegt (Art. 21 KEG) und danach periodisch überprüft. Die Überwachung des geologischen Tiefenlagers erfolgt so, dass die Langzeitsicherheit nicht beeinträchtigt wird.

The deep geological repository at the Haberstal site will be instrumentally monitored during all realisation phases. The integrated monitoring programme presented here, demonstrates the feasibility of monitoring the deep geological repository according to nuclear energy legislation and regulatory guidelines.

Initial baseline measurements are already underway or will be taken in good time prior to construction activities. During the construction and operational phases, the environmental impact and operational safety will be monitored conventionally and radiologically. Once the radioactive wastes have been emplaced in the deep geological repository, the monitoring period begins. During this period, the impact of the wastes on the multi-barrier system is monitored for a limited period to evaluate whether the repository system is behaving in line with predictions. The results of this monitoring period are incorporated into the demonstration of post-closure safety for the closure of the deep geological repository. This demonstration is a prerequisite for the subsequent ordering of the closure and release of the deep geological repository from nuclear energy legislation by the Federal Council.

The requirements for monitoring the deep geological repository can be met at the Haberstal site with technology available today. Parameters and processes for monitoring will be selected such that the impacts of the deep geological repository on the environment, the geological surroundings and the multi-barrier system can be determined. The technologies required for this are in line with the state of the art in the field of environmental and structural monitoring, as well as in the field of monitoring nuclear facilities. In addition, the extensive experience with experiments in the geological underground is taken into consideration. Future technological advances will be incorporated into the implementation of the integral monitoring concept.

The integral monitoring programme is being developed in a stepwise manner. Future project changes can thus be adequately mapped. The specific measures for monitoring the surroundings of a nuclear facility are defined at the latest with the operating licence (Art. 21 KEG) and reviewed periodically thereafter. Monitoring of the deep geological repository is carried out such that post-closure safety is not compromised.

Toutes les phases de réalisation du dépôt en couches géologiques profondes sur le site de Haberstal feront l’objet d’une surveillance au moyen de mesures. Le présent concept de surveillance intégrale montre que le dépôt en couches géologiques profondes pourra être surveillé conformément à la législation sur l’énergie nucléaire et aux dispositions correspondantes des autorités.

Les premières mesures destinées à documenter l’état initial sont déjà en cours ou seront réalisées assez tôt avant le début des travaux de construction. Pendant les phases de construction et d’exploitation, les effets sur l’environnement ainsi que la sûreté en cours d’exploitation feront l’objet d’une surveillance conventionnelle et radiologique. La phase d’observation commencera dès que des déchets radioactifs seront évacués dans le dépôt en couches géologiques profondes. Durant celle-ci, les effets des déchets sur le système multibarrières seront surveillés pendant un temps limité. Cela permettra d’évaluer si le système de stockage se comporte conformément aux prévisions. Les résultats de cette surveillance seront intégrés dans la démonstration de sûreté à long terme pour la fermeture du dépôt en couches géologiques profondes. Cette démonstration est une condition préalable pour que le Conseil fédéral puisse ordonner, ultérieurement, la fermeture de ce dépôt et le sortir de la législation sur l’énergie nucléaire.

Les technologies actuellement disponibles permettent de répondre aux exigences relatives à la surveillance du dépôt en couches géologiques profondes sur le site du Haberstal. Les paramètres et les processus de surveillance seront choisis de manière à pouvoir déterminer les effets du dépôt en couches géologiques profondes sur l’environnement, le milieu géologique ainsi que sur le système multibarrières. La technologie nécessaire à cela correspond à l’état de la technique en matière de surveillance de l’environnement, des constructions et d’installations nucléaires. La vaste expérience acquise en matière d'expérimentation dans le sous-sol géologique sera également mise à profit. Les futurs progrès technologiques seront pris en compte dans la mise en œuvre ultérieure du concept de surveillance intégrale.

L’élaboration du programme de surveillance se fait par étapes. Les futures modifications du projet pourront ainsi être prises en compte de manière adéquate. Les mesures concrètes pour la surveillance des alentours d’une installation nucléaire seront définies au plus tard avec l’autorisation d’exploitation (art. 21 LENu), puis réévaluées régulièrement. La surveillance du dépôt en couches géologiques profondes se fera de manière à ne pas compromettre la sûreté à long terme.

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

1.1 Hintergrund

1.2 Vorgehen

2. Definitionen

3. Übergeordnete Zielsetzung der Überwachung

4. Grundsätze für die Überwachung

4.1 Grundprinzipien der Überwachung

4.2 Entwicklung der integralen Überwachung

4.3 Implementierung der Überwachung

5. Grundzüge des integralen Überwachungskonzepts

5.1 Gliederung in Überwachungsprogramme

5.1.1 Thematische Gliederung

5.1.2 Zeitliche Gliederung

5.1.3 Unabhängige Monitoringnetze

5.2 Abgrenzungen

5.3 Konkretisierung im Projektfortschritt

5.4 Schnittstellen und Prozesse

5.4.1 Qualitätssicherung

5.4.2 Datenmanagement und Berichterstattung

5.4.3 Wissensmanagement, Forschung und Entwicklung

5.5 Beweissicherung

5.6 Rückstellproben

5.7 Nullmessungen

5.8 Zusammenhang mit dem Sicherheitsnachweis

5.9 Integration mit Daten der Standortcharakterisierung

5.10 Auswirkungen auf Langzeitsicherheit

6. Exemplarische Umsetzung der Überwachung des geologischen Tiefenlagers

6.1 Überwachung von Umwelt und geologischem Umfeld

6.1.1 Anforderungen

6.1.2 Prozesse und Parameter

6.1.3 Umsetzung

6.1.4 Nullmessungen

6.2 Überwachung während Bau und Betrieb

6.2.1 Anforderungen

6.2.2 Prozesse und Parameter

6.2.3 Umsetzung

6.2.4 Nullmessungen

6.3 Radiologische Überwachung

6.3.1 Anforderungen

6.3.2 Prozesse und Parameter

6.3.3 Umsetzung

6.3.4 Nullmessungen

6.4 Überwachung des Pilotlagers

6.4.1 Anforderungen

6.4.2 Prozesse und Parameter

6.4.3 Umsetzung

6.4.4 Nullmessungen

7. Ausblick

A. Vorgaben und Umsetzung im integralen Überwachungskonzept

Abkürzungsverzeichnis und Glossar

Begriff

Erläuterung

Referenz

Arbeitsprogramm

Spezifische Beschreibung der Umsetzung z.B. eines Über­wachungs­programms oder Überwachungs­projekts

 

BAG

Bundesamt für Gesundheit

 

Beobachtungsphase

Längerer Zeitraum, während dessen ein geologisches Tiefenlager vor dem Verschluss überwacht wird und die radioaktiven Abfälle ohne grossen Aufwand zurückgeholt werden können.

Art. 3 Bst. KEG

ENSI

Eidgenössisches Nuklearsicherheitsinspektorat

 

gTL

Geologisches Tiefenlager

 

HAA

Hochaktive Abfälle (abgebrannte Brennelemente und hochaktive Abfälle aus der Wiederaufarbeitung)

 

IAEA

International Atomic Energy Agency

 

Integrales Überwachungskonzept

Konzeptionelle Beschreibung der Überwachungsmass­nahmen gemäss Kap. 6 ENSI-G03 und für alle Realisie­rungs­­phasen des gTL. Das integrale Überwachungs­konzept führt mehrere Überwachungskonzepte zusammen und skizziert ihren Zusammenhang und deren Schnittstellen.

 

Integrales Überwachungsprogramm

Beschreibung der Überwachungsmassnahmen gemäss Kap. 6 ENSI-G03 und für alle Realisierungsphasen des gTL. Das integrale Überwachungsprogramm führt mehrere Über­wachungskonzepte und Überwachungsprogramme zusam­men und beschreibt detailliert deren Schnittstellen. Das integrale Überwachungsprogramm wird erstmalig mit dem Baugesuch erstellt und während der Realisierung des Vor­habens weiterentwickelt, periodisch überprüft und aktualisiert.

 

KEG

Kernenergiegesetz

 

KEV

Kernenergieverordnung

 

Langzeitsicherheit

Langzeitsicherheit bezeichnet die Sicherheit eines geolo­gischen Tiefenlagers für Mensch und Umwelt nach dessen Verschluss.

ENSI-G03

Monitoring

In diesem Bericht werden die Begriffe Monitoring und Überwachung synonym verwendet.

 

NAB

Nagra Arbeitsbericht

 

Nachverschlussphase

Zeitraum nach ordnungsgemässen Verschluss des geolo­gischen Tiefenlagers

ENSI-G03

Natürliche Barriere

Eine natürliche Barriere ist ein geologisches Umfeld eines Tiefenlagers, das gemäss Sicherheitskonzept passiv zur Rückhaltung der Radionuklide beiträgt.

ENSI-G03

Nullmessung

Referenzmessung zur Bestimmung des ungestörten Aus­gangszustandes, bzw. seiner natürlichen Variationen.

 

NTB

Nagra Technischer Bericht

 

Oberflächenanlage

Die Oberflächenanlage umfasst die Gesamtheit der Anlagen (Bauwerke, Installationen und Geräte) an der Oberfläche (oder in Oberflächennähe) zur Annahme radioaktiver Ab­fälle, zur Bereitstellung für die Einlagerung inklusive Anlieferung und Rückschub aller dazu erforderlichen Behälter und Materialien, zum Verlad für den Transport der Tiefenlagerbehälter, Verfüll- und Versiegelungsmaterialien sowie für alle erforderlichen Nebenprozesse (z. B. Versorgungs- und Entsorgungseinrichtungen).

Nagra (2024a)

Pilotlager

Das Pilotlager ist ein eigenständiger, vom Hauptlager ab­getrennter Teil des geologischen Tiefenlagers, in dem das Verhalten der Abfälle, der Verfüllung und des Wirtgesteins bis zum Ablauf der Beobachtungsphase überwacht wird.

ENSI-G03

Safeguards

Sicherungsmassnahmen im Rahmen des Vertrages über die Nichtverbreitung von Kernwaffen.

 

SED

Schweizerischer Erdbebendienst

 

SIA

Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein

 

SMA

Schwach- und mittelaktive Abfälle

 

StSV

Strahlenschutzverordnung

 

Technische Barriere

Eine Technische Barriere ist eine technische Komponente, die über den Verschluss hinaus in einem geologischen Tiefenlager verbleibt und gemäss Sicherheitskonzept passiv zur Rückhaltung der Radionuklide beiträgt.

ENSI-G03

Testbereiche

Testbereiche sind eigenständige Teile des geologischen Tiefenlagers, um die sicherheitsrelevanten Eigenschaften des Wirtgesteins oder der technischen Barrieren zur Erhärtung des Sicherheitsnachweises vertieft abzuklären beziehungs­weise um sicherheitsrelevante Techniken zu erproben und deren Funktionstüchtigkeit nachzuweisen.

ENSI-G03

ÜBB

Überwachung während Bau und Betrieb

 

Überwachung

Überwachung ist die über längere Zeit kontinuierliche oder periodische Beobachtung einer Eigenschaft, die Messung einer Kenngrösse oder die Summe aller solcher Beobach­tungen und Messungen.

ENSI-G03

Überwachungskonzept

Konzeptionelle Beschreibung eines Überwachungs­programms.

 

Überwachungskonzept, Integrales

Siehe Integrales Überwachungskonzept.

 

Überwachungsprogramm

Eine Gruppe von Überwachungsprojekten, die zusammen einen Themenbereich der Überwachung abdecken. Teil des integralen Überwachungsprogramms.

 

Überwachungsprogramm, Integrales

Siehe Integrales Überwachungsprogramm.

 

Überwachungsprojekt

Einzelnes Projekt eines Überwachungsprogramms.

 

ÜUG

Überwachung von Umwelt und geologischem Umfeld

 

UVEK

Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation

 

Verschluss

Verfüllen und Versiegeln aller untertägigen Teile und des Zugangsstollens des geologischen Tiefenlagers nach Ab­schluss der Beobachtungsphase.

Art. 3 Bst. l KEG

Zentraler Bereich

Gesamtheit aller zentral angeordneten untertägigen Bau­werke, welche die Betriebs-Infrastrukturanlagen (Ver- und Entsorgung, Transportlogistik, Betriebseinrichtungen) für die Bauwerke auf Lagerebene enthalten.

 

Zugangsbauwerke

Zugangsbauwerke sind Bauwerke wie Rampen oder Schächte, welche ausgehend von den Anlagen an der Erdoberfläche die Anlagen im geologischen Untergrund erschliessen.

ENSI-G03