Erhitzerversuch
Einlagerung und Entwicklungsarbeiten für radioaktive Abfälle

Von 1967 bis 1978 wurden in der Asse schwach- und mittelradioaktive Abfälle unter Anwendung von verschiedenen Einlagerungstechniken eingebracht. Alle Einlagerungen erfolgten auf Grundlage der damals durch die Bergbehörde erteilten Genehmigungen. Bei der Einlagerung standen die betrieblich sichere Handhabung der Abfälle sowie der Strahlenschutz der Mitarbeiter im Vordergrund. Zuvor hatte das Bundesministerium für wissenschaftliche Forschung und Technologie der GSF (Gesellschaft für Strahlenforschung, seit Anfang 2008 Helmholtz Zentrum München) den Auftrag erteilt, in der Asse Forschungsarbeiten für die Endlagerung von radioaktiven Abfällen durchzuführen.

Vorrangiges Ziel: Optimierung des betrieblichen Strahlenschutzes

Zunächst wurden Abfallgebinde mit schwachradioaktiven Abfällen in Hohlräumen eingelagert, die aus der Zeit des Gewinnungsbergbaus in der Asse stammten: senkrecht aufeinander stehend – bis zu vier Fässer übereinander.

Später wurden diese in bis zu 10 Lagen liegend eingestapelt, um das Kammervolumen besser auszunutzen sowie die Einlagerungsleistung zu erhöhen. Dazu wurden die Abfallfässer in den unteren Lagen mit einem Gabelstapler eingelagert. Für die oberen Reihen wurde ein Fahrzeug mit Teleskopeinrichtung genutzt. Über der obersten Fasslage wurde Salzgrus eingeblasen, um einen möglichst schnellen Kontakt mit dem Gebirge (schneller Einschluss durch das umgebende Salzgestein) herzustellen. Mit beiden Stapeltechniken wurden zwar die Dosisgrenzwerte für das Personal eingehalten, durch den relativ hohen Zeitaufwand pro Abfallgebinde wurde hinsichtlich des Strahlenschutzes allerdings noch Optimierungspotential gesehen.

Versturz von Abfallgebinden

1974 kam daher eine weitere Einlagerungstechnik zum Einsatz: das Verstürzen von Abfallgebinden und das anschließende Versetzen mit Salzgrus. Dazu kippte ein Schaufelradlader mehrere Abfallgebinde über eine Kammerböschung. Diese wurde mit Salzgrus versetzt, so dass das verdichtete Salz später befahren werden konnte. Damit konnte die Exposition der Mitarbeiter deutlich reduziert werden, da dem Strahlenschutzgedanken in mehrfacher Hinsicht Rechnung getragen wurde:

  • Außer dem Laderfahrer war in der Regel kein weiterer Mitarbeiter in der Einlagerungskammer anwesend.
  • Die Laderschaufel sowie der Abstand des Fahrers zu den Abfallgebinden hatte eine reduzierte Direktstrahlung durch die Abfallgebinde zur Folge.
  • Durch den eingebrachten Salzgrus wurde der Laderfahrer auch von unten abgeschirmt.

Das Bild der vom Lader in eine Böschung hinunterfallenden Fässer ist wohl eines der bekanntesten, wenn von der „wilden“ Einlagerung radioaktiver Abfälle in der Asse die Rede ist. Wesentlich dabei ist die Tatsache, dass wie zuvor beschrieben, der Strahlenschutz des Personals oberste Priorität hatte und dass den Fässer keine langfristige Barrierewirkung zukommen sollte. Die Isolation von der Biosphäre sollte durch das umgebende Salzgestein erfolgen, die Abfallbehälter selbst hatte lediglich eine vorübergehende Barriere- und Handhabungsfunktion während der Betriebsphase.

Ab 1973 erfolgte die Anlieferung von Abfällen mit höherer Aktivität, sodass diese in bis zu 3,5 t schweren Betonbehältern, sogenannte VBA – verlorene Betonabschirmung –, verpackt wurden. Dadurch konnte die in erster Linie maßgebliche Strahlung an der Behälteroberfläche, die Ortsdosisleistung, reduziert werden. Auch diese wurden in Kammern eingestapelt.

Mittelradioaktive Abfälle in Abschirmbehältern

1972 bis 1977 wurden auch mittelradioaktive Abfälle mit Hilfe von wiederverwendbaren Abschirmbehältern in eine Einlagerungskammer auf der 511-m-Sohle eingebracht. In standardisierten 200-l-Fässern wurden mit Beton oder Bitumen fixierte mittelradioaktive Abfälle mit den Abschirmbehältern über die Einlagerungskammer transportiert. Von dort wurden sie mit einem Kran in die Kammer auf den Fasskegel abgesenkt. Insgesamt wurden so 1.293 Gebinde mit mittelradioaktiven Abfällen eingelagert.

Forschung für die Einlagerung von wärmeentwickelnden Abfällen

Mit dem Ende der Einlagerung von radioaktiven Abfällen 1978 einigten sich der Bund und das Land Niedersachsen darauf, die Asse ausschließlich noch für Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, speziell für die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle, zu nutzen. Dazu zählen die Entwicklung und Erprobung von Einlagerungsmethoden für wärmeerzeugende Abfälle und die Bearbeitung diesbezüglicher sicherheitstechnischer Fragestellungen. Im Fokus stand die Erforschung der Wechselwirkungen zwischen der Temperatur und der Strahlung von hochradioaktiven Abfällen mit dem Salzgestein bzw. mit Salzgrus als Versatzmaterial. Mit den Forschungsarbeiten wurde u.a. nachgewiesen, dass es bei Temperaturen über 230°C zu einer Zersetzung des Salzminerals Polyhalit kommt. Hieraus wurde die heute gültige Grenztemperatur von max. 200° C an der Behälteroberfläche für die Einlagerung von wärmeentwickelnden Abfällen abgeleitet. Die für den Versuch notwendige Wärme wurde durch einen elektrischen Erhitzer erzeugt.

Darüber hinaus wurden Techniken zum Verfüllen und Verschließen von Bohrlöchern, Kammern, Strecken und Schächten in einem Endlager entwickelt und erprobt. Nach 1978 wurden im Rahmen der Forschungsarbeiten keine weiteren radioaktiven Abfälle mehr in die Asse eingelagert.

Eine Reihe weiterer Versuche, z.B. zum Bau eines Versuchsdammbauwerks im Salzgebirge sowie die Untersuchung der Auswirkungen von Gammastrahlung und Wärme auf das Salz (dazu wäre die rückholbare Versuchseinlagerung von hochradioaktiven Abfällen notwendig gewesen) wurden nicht durchgeführt.

Seit dem 1. Januar 1993 wurden keine weiteren Versuche mehr durch das damalige Bundesministerium für Forschung und Technologie (BMFT) gefördert. Das GSF- Institut für Tieflagerung wurde zum 30.06.1995 aufgelöst.