Die Nagra hat in Nagra (2022c) das Lüftungs- und Kühlungskonzept mit Zielen, Anforderungen und konzeptioneller Umsetzung beschrieben. Hier werden für diesen Bericht nützliche Teile zusammen­gefasst.

Ziel

Nach heutigem Stand besteht in der OFA aus Gründen der Arbeitssicherheit und des Gesund­heitsschutzes (Kap. 6.2) nur in einzelnen Bereichen die Notwendigkeit zu Lüftung und Kühlung bzw. Heizung. Diese wird mit herkömmlicher Heizung, Lüftung, Klima (HLK)-Technik reali­siert.

Zur Gewährleistung der konventionellen Sicherheit (Kap. 6.2) sind Lüftung und Kühlung der UTA notwendig.

Anforderungen

Lüftung und Kühlung haben folgende Anforderungen zu erfüllen:

• Gewährleistung einer permanenten, zuverlässigen und bedarfsgerechten Versorgung der UTA mit Frischluft, gemäss den wechselnden Anforderungen von Bau und Betrieb

• Herstellung der geforderten klimatischen Arbeitsbedingungen (Temperatur und Luftfeuchtig­keit) und Beitrag zur Luftreinhaltung an Arbeitsorten (Kap. 6.2)

• Entrauchung, Beitrag zu Personensicherheit, Brand- und Explosionsschutz und Notfallschutz durch Frischluftversorgung von FREI⁹-Wegen bzw. Nutzung der Frischluftwege als FREI-Wege (Kap. 6.2.2 – 6.2.4)

• Verhindern der Ansammlung explosionsgefährdender oder toxischer Konzentrationen von Gasen und Schadstoffen; im Wesentlichen durch Abgas-/Abluftabfuhr und Entstaubung zu gewährleisten; Schadstoffe umfassen auch Rauch, Russ, Staub, Abgase oder Aeorosole.

• Die Lüftung muss die Gleichzeitigkeit von Bau und Betrieb berücksichtigen (Nr. 2 – 3 in Fig. 3‑2).

Lüftung – Umsetzung UTA / Gesamtanlage

Der Beschrieb erfolgt anhand der Lüftung in der anspruchsvollsten Phase mit gleichzeitigem Bau und Betrieb (Nr. 2 – 3 in Fig. 3‑2). Die Gesamtschau und Details zu angesprochenen Sonder­lösungen finden sich in Nagra (2022c).

Die Lüftung wird mit einer Lüftungsanlage realisiert, die in der OFA Luft aus der Umwelt ansaugt und vorkühlt. Die vorgekühlte Luft wird durch den einziehenden Lüftungsschacht geleitet, durch die UTA geführt und durch zwei ausziehende Schächte, Einlagerungs- und Bau- & Betriebs­schacht zurück auf die OFA gebracht und an die Umwelt abgegeben. Die Lüftung erfolgt saugend, d. h., die Luft wird mit Hilfe zweier Lüftungsanlagen am Kopf der ausziehenden Schächte durch die UTA gesogen (Fig. 3‑8). Für den Ereignisfall ist das Zuschalten eines Überdruckventilators am Kopf des einziehenden Lüftungsschachts zur Sicherstellung eines Über­drucks in den FREI-Wegen (vgl. Kap. 6.2.2) vorgesehen.

Fig. 3‑8:Lüftungskonzept der UTA

Lüftungskonzept im Unterdruck (saugend) mit zuschaltbarer Überdrucklüftung für die FREI-Wege (Kap. 6.2.2). Dargestellt ist die Lüftung während gleichzeitigem Bau und Betrieb (Nr. 2 – 3 in Fig. 3‑2).

Die Aufbereitung der Zuluft in der OFA umfasst die Einstellung gewünschter klimatischer Bedingungen (Kap. 6.2). Die Luftführung im Lüftungsschacht erfolgt über den freien Querschnitt. Am Fusspunkt des Schachts (Nr. 2 in Fig. 3‑9) wird die Luft getrennt und in den Bau- und Betriebs­bereich und den Einlagerungsbereich verteilt (Fig. 3‑9). Hintergrund dieser getrennten Luft­führung ist die Luftqualität (Baustaub) und Wärmebelastung aufgrund der Bautätigkeiten in einem Bereich und die Einlagerung im anderen Bereich (im HAA-Hauptlager, Fig. 3‑9). Die Abluft aus dem Bau- und Betriebsbereich wird über den Bau- und Betriebsschacht abgesaugt. In der OFA erfolgt die Wärmerückgewinnung und die Abluft wird abgeblasen. Die Abluft aus dem Einlagerungs­­bereich wird über den Einlagerungsschacht abgesaugt und abgeblasen.

Die Frischluftführung in der UTA erfolgt generell im vollen Querschnitt. Ausnahmen von dieser Regel bilden gefangene Vortriebe (Kap. 5.1) wie auch die Lagerstollen und -kavernen. In diesen Blind­bauwerken kommen Sonderlösungen zum Einsatz.

Fig. 3‑9:Lüftungsschema in der UTA

Gezeigt ist der Zeitpunkt, zu dem gleichzeitig gebaut und betrieben wird (Nr. 2 – 3 in Fig. 3‑2).

Kühlung – Umsetzung UTA / Gesamtanlage

Die Ursprungstemperatur des Opalinustons beträgt rund 40 °C (Anhang A) und liegt damit deutlich höher als die für Arbeiten zulässigen Klimagrenzwerte. Neben dem Gebirge kommen technische Wärmequellen wie (Bau)Maschinen oder Anlagen sowie während der Einlagerung der HAA die Abwärme der einzulagernden Abfälle hinzu. Die UTA muss daher aktiv gekühlt werden.

Das Kühlungskonzept ist in das Lüftungskonzept integriert (Fig. 3‑8), indem die Kältezufuhr bzw. Wärmeabfuhr mit Hilfe der zirkulierenden Luft erfolgt. Dazu wird die einziehende Luft in der OFA gekühlt. In der OFA wird dafür eine Kältezentrale errichtet, die mit Wärmetauschern die einziehende Luft kühlt und aus der ausziehenden Luft Wärme (Energie) gewinnt. Hierbei ist sichergestellt, dass auch die Luftfeuchtigkeit entsprechend eingestellt wird.

Weiterhin ist die direkte Kälteversorgung der UTA vorgesehen (Fig. 3‑10). In einem Primärkreis wird im Bau- und Betriebsschacht kaltes Wasser an den Schachtfuss geführt (Fig. 3‑11). Auf Lager­ebene versorgt ein Sekundärkreis Anlagen und Orte in der UTA, an denen Sonderkühlung notwendig ist, mit Kälte. In Nagra (2022c) finden sich Erläuterungen zu Sonderkühlungen.

Fig. 3‑10:Kälteversorgung der UTA

Gezeigt ist der Zeitpunkt, zu dem gleichzeitig gebaut und betrieben wird (Nr. 2 – 3 in Fig. 3‑2).

Fig. 3‑11:Funktionsschema Kälteanlage

Das Kühlmittel ist gereinigtes aufbereitetes Wasser.