Charakterisierung: Im HAA- und SMA-Lager sind die Gasbildungsraten infolge der anaeroben Korrosion von Metallen über einen längeren Zeitraum erhöht und führen ggf. zu gasbedingten Überdrücken in den Lagerkammern und im Wirtgestein. Die Auswirkungen erhöhter Gasdrücke sind insbesondere abhängig vom Abfallinventar, von den Eigenschaften des Wirtgesteins sowie vom hydrostatischen Porenwasserdruck und von den Gebirgsspannungen in Lagertiefe (Kap. 5.1.3 in Nagra 2024i). Es zeigt sich, dass die Lager in allen Standortgebieten so ausgelegt werden können, dass die mechanische Integrität des EG gegenüber gasbedingter Porenwasserüberdrücke erhalten bleibt. Wichtige Einflussgrössen sind die Gasbildungsraten, das Gastransport- und Gasspeichervermögen der technischen und natürlichen Barrieren sowie die Möglichkeiten für bauliche Massnahmen zur Speicherung und Verteilung der im Lager produzierten Gase entlang der Lagerfeldzugänge und Zugangsbauwerke. Dabei gilt, dass bei gleicher Lagerauslegung die Sicherheitsmargen mit der Tiefe der Lagerebene zunehmen.
Kennzahlen und Bewertung: Diese Schlussfolgerung stützt sich auf Analysen des Systemverhaltens unter dem Einfluss einer andauernden Gasbildung und auf Felslaborexperimente (Kap. 5.1.3 in Nagra 2024i). Für die Beurteilung erhöhter Porenwasserdrücke im HAA-Lager werden die erwarteten Gasbildungsraten betrachtet. Die berechneten gasbedingten Porenwasserüberdrücke im Umfeld der HAA-Lagerstollen bleiben für alle Lager im Referenzfall unterhalb des Schwellenwerts, bei dem es zu gasbedingten Spannungsrissen im Wirtgestein kommen kann: die Kennzahl FPI beträgt ca. 0.77 (JO), ca. 0.36 (NL) und ca. 0.33 (ZNO) (Kap. 5.1.3 in Nagra 2024i).
Der Indikator «Gasbedingte Porenwasser-Überdrücke im WG» wird im Kriterium 2.3 für die erwarteten Verhältnisse für das HAA-Lager in JO mit günstig, für NL und ZNO mit sehr günstig bewertet und die Rangfolge der EG wird wie folgt eingestuft: Aufgrund der geringen Unterschiede bei der Kennzahl FPI werden NL und ZNO gleichwertig auf Rang 1 eingestuft, JO hingegen auf Rang 3.
Die Prognostizierbarkeit dieser Aussage wird anhand probabilistischer Analysen geprüft und in Kriterium 3.3 mittels desselben Indikators bewertet (Kap. 5.1.3 in Nagra 2024i). In NL und ZNO bleiben die berechneten gasbedingten Porenwasserüberdrücke im Umfeld der HAA-Lagerstollen auch unter Berücksichtigung der Ungewissheiten hinsichtlich der Gebirgseigenschaften klar unterhalb des Schwellenwerts, bei dem es zu gasbedingten Spannungsrissen im Wirtgestein kommen könnte (FPI beträgt ca. 0.40 für NL und ca. 0.35 für ZNO). In JO zeigen sich jedoch die Limiten der aktuellen Lagerauslegung in den vorherrschenden geologischen Verhältnissen, die berechneten gasbedingten Porenwasserüberdrücke kommen über dem Schwellenwert zu liegen (FPI > 1.2 für JO).
Die Bewertung sehr günstig für das HAA-Lager in NL und ZNO kann mittels ungünstiger felsmechanischer Parameterwerte im Kriterium 3.3 bestätigt werden. Die Bewertung von JO akzentuiert sich jedoch auf bedingt günstig. Die Rangfolge der EG ist gleich wie im Kriterium 2.3.
Für ein SMA-Lager ergibt sich ein analoges Bild. Für die erwarteten Verhältnisse wird ein FPI knapp <0.7 (JO) und deutlich <0.7 (NL/ZNO) berechnet, alle EG SMA im Kriterium 2.3 mit sehr günstig bewertet und die Rangfolge wie folgt eingestuft: NL und ZNO stehen gleichwertig auf Rang 1, JO auf Rang 3. Unter ungünstigen Bedingungen akzentuiert sich jedoch der Unterschied zwischen NL (FPI deutlich <0.7) und den beiden anderen Standortgebieten. In JO kommen die berechneten gasbedingten Porenwasserüberdrücke über dem Schwellenwert zu liegen (FPI > 1.2), in ZNO im Bereich des Schwellenwertes (FPI ~ 1).
Entsprechend wird im Kriterium 3.3 der Indikator «Gasbedingte Porenwasser-Überdrücke im WG» für SMA in NL mit sehr günstig bewertet, in ZNO (knapp, aber zu dessen Gunsten) mit günstig und in JO mit bedingt günstig und die Rangfolge der EG wird wie folgt eingestuft: NL steht auf Rang 1, ZNO auf Rang 2 und JO auf Rang 3.
Weitere Betrachtungen: Es ist zu erwarten, dass allfällig gebildete Gaspfade nach dem Abklingen der Gasüberdrücke durch das Selbstabdichtungsvermögen des Opalinustons weitgehend abgedichtet werden, sodass die Barrierewirkung langfristig erhalten bleibt (Kap. 6, 7 und 8 in Nagra 2024j).
Fazit zum Indikator in Kriterium 2.3: Die Sicherheitsmargen gegenüber erwarteten gasbedingten Überdrücken sind bei gleicher Lagerauslegung für die EG HAA in NL und ZNO sehr günstig, in JO günstig und für alle EG SMA sehr günstig.
Fazit zum Indikator in Kriterium 3.3: Die Sicherheitsmargen gegenüber gasbedingten Überdrücken unter pessimistischen Annahmen sind bei gleicher Lagerauslegung in NL sehr günstig, in ZNO günstig (SMA) oder sehr günstig (HAA) und in JO bedingt günstig.