DE19529357A1 - Unterirdisches Zwischenlager sowie Verfahren zum Zwischenlagern von Abfall - Google Patents
Unterirdisches Zwischenlager sowie Verfahren zum Zwischenlagern von AbfallInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein unterirdisches Zwischenlager für in einem Behälter
transportierbaren Abfall, insbesondere radioaktiven Abfall wie abgebrannte Brennelemente,
mit Transportgang wie -stollen und über diesen zugänglichen Lagergang wie -stollen für das
Zwischenlagern des Abfalls. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum
Zwischenlagern von Abfall, insbesondere abgebrannten Brennelementen, in einem unter
irdischen Zwischenlager mit Transportgang und über diesen zugänglichem Lagergang, wobei
der Abfall zu dem Zwischenlager in einem Innenbehälter eines Transportbehälters trans
portiert wird.
Bevor radioaktive Abfälle wie abgebrannte Brennelemente in ein Endlager gelangen, werden
diese häufig über viele Jahre in ein Zwischenlager eingebracht. Hierbei handelt es sich
insbesondere um unterirdische Zwischenlager, die sich im Gebirge befinden. Bei den
bekannten Zwischenlagern gehen von einem Transportgang seitlich Lagergänge aus, in denen
der Abfall in den Transportbehältern abgestellt wird. Da die Transportbehälter sehr teuer sind,
werden erhebliche finanzielle Mittel in einem Zwischenlager gebunden. Aufgrund der
Abmessungen der Transportbehälter müssen die Lagergänge recht breit ausgebildet werden.
Hierdurch ergibt sich der Nachteil, daß durch die Lagergänge nicht in der erforderlichen
Geschwindigkeit Kühlluft konvektionsbedingt hindurchströmen kann. Vielmehr ist es
erforderlich, spezielle Einbauten vorzusehen, um die notwendige Strömungsbeeinflussung zu
erreichen. Da die Transportbehälter in einem Lagergang hintereinander angeordnet sind, ist
es recht umständlich, die Transportbehälter umzusetzen oder einen vorne in einem Lagergang
befindlichen Transportbehälter zu entfernen, da in diesem Fall die vom Transportgang aus
betrachteten vorderen Behälter zunächst entfernt werden müssen.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein unterirdisches Zwischenlager
sowie ein Verfahren zum Zwischenlagern von Abfall der zuvor beschriebenen Art so
weiterzubilden, daß ein kostengünstiges, jedoch sicheres Zwischenlagern möglich ist, wobei
ein einfaches Einbringen bzw. schnelles Umsetzen möglich sein soll. Auch soll das Kühlen
des Abfalls durch Konvektion problemlos erfolgen.
Das Problem wird erfindungsgemäß durch ein unterirdisches Zwischenlager gelöst, das sich
im wesentlichen dadurch auszeichnet, daß der Lagergang unterhalb des Transportganges
verläuft und von diesen über einen als Transportebene ausgebildeten Boden mit zum Ein- und
Ausbringen des Abfalls bestimmten verschließbaren Öffnungen getrennt ist. Selbstverständ
lich besteht auch die Möglichkeit, daß seitlich vom Transportgang zumindest ein Lagergang
ausgeht.
Abweichend vom vorbekannten Stand der Technik werden Lagergang und Transportgang
übereinander angeordnet, so daß über die von dem Transportgang ausgehenden Bodenöff
nungen ein einfaches Einbringen bzw. Herausnehmen und damit auch Umsetzen von Abfall
möglich ist. Dabei besteht der Boden selbst vorzugsweise aus Beton, wobei die Öffnungen
mit ebenfalls aus Beton bestehenden zylindrischen Verschlußdeckeln verschließbar sind.
Um Gebirgsdrücke weiträumig von dem bzw. den Lagergängen fernzuhalten, sieht eine
Weiterbildung der Erfindung vor, daß die Breite des Lagergangs geringer als die des im
Querschnitt in etwa halbelliptischen oder -ovalen Transportganges ist.
Da der Lagergang gegenüber dem Transportgang abgeschirmt ist, ist es nur noch erforderlich,
daß der Abfall in einem Innenbehälter, und nicht mehr in dem Tranportbehälter selbst in dem
Lagergang abgestellt wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß der Transportbehälter
unmittelbar nach Ausbringen des Innenbehälters wiederverwendbar ist. Ferner kann die Breite
des Lagerganges im Vergleich zu denen, in denen Transportbehälter eingebracht werden,
schmaler gewählt werden. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, ohne zusätzliche Baumaß
nahmen den Lagergang selbst als Abschnitt eines Konvektionsluftkanals auszubilden, wobei
der Lagergang endseitig Filtereinrichtungen aufweist, um zum Beispiel Kleinlebewesen oder
Stäube aus dem Lagerbereich fernzuhalten.
Von dem Lagergang selbst gehen vertikale Entlüftungsschächte aus, so daß sich ein hoher
Auftrieb durch erwärmte Luft ergibt. Die Erwärmung der Luft erfolgt dabei durch den
wärmeerzeugenden Abfall wie abgebrannte Brennelemente oder sonstiger hochaktiver Waste.
Dadurch, daß die Innenbehälter über die Öffnung des Transportganges in den Lagergang
eingebracht werden, kann auf einfache Weise ein Umsetzen der Innenbehälter innerhalb des
Lagerganges erfolgen, so daß neu einzulagernde Abfälle zunächst im noch nicht erwärmten
Luftstrom positionierbar ist, so daß optimale Kühlungsmöglichkeiten und minimale Abfall
temperaturen gewährleistet sind.
In weiterer hervorzuhebender Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der in einem
Innenbehälter vorhandene Abfall innerhalb des Transportganges von einem bodenseitig
verschließbaren Förderbehälter umgeben ist, mittels dessen der Innenbehälter über eine der
Bodenöffnungen des Transportganges in dem Lagergang abstellbar ist. Dabei kann der
Förderbehälter innenraumseitig eine Hebe-/Absenk- bzw. Halteeinrichtung für den Innenbe
hälter aufweisen.
Die die Bodenöffnung verschließenden Deckel selbst werden von einem auf dem Boden
verfahrbaren Transportwagen angehoben bzw. abgesenkt, der unabhängig von dem Förderbe
hälter bedienbar ist.
Ein Verfahren zum Zwischenlagern von Abfall, insbesondere abgebrannten Brennelementen,
in einem unterirdischen Zwischenlager mit Transportgang und über diesen zugänglichem
Lagergang, wobei der Abfall zu dem Zwischenlager in einem Innenbehälter eines Trans
portbehälters transportiert wird, zeichnet sich dadurch aus, daß der den Abfall enthaltende
Innenbehälter in dem Lager oder in dessen unmittelbarer Nähe von einen in dem Trans
portgang auf einem den Lagergang oberseitig verschließenden Boden verfahrbaren Förderbe
hälter über dessen Bodenseite aufgenommen wird, daß nach Einbringen des Innenbehälters
in den Förderbehälter dieser bodenseitig verschlossen wird und zu einer mit einem Deckel
verschlossenen Öffnung im Boden des Transportganges verfahren wird, daß der Deckel
entfernt wird und sodann der Förderbehälter auf die Öffnung ausgerichtet und dessen Boden
geöffnet und der Innenbehälter über in dem Förderbehälter vorhandene Förderelemente durch
die Öffnung hindurch in den Lagergang abgestellt wird, anschließend die Öffnung ver
schlossen wird und der Förderbehälter zur Aufnahme eines Innenbehälters zu einem Trans
portbehälter oder zur Entnahme oder zum Umsetzen von in dem Lagergang abgestelltem
Innenbehälter zu einer weiteren Öffnung im Transportboden verfahren wird.
Losgelöst hiervon besteht die Möglichkeit, daß der Innenbehälter nach Entnahme aus dem
Zwischenlager mit einem Korrosionsschutz versehen wird, um sodann in ein Endlager
transportiert zu werden.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den
Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -,
sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden
bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Bereich eines Zwischenlagers zur Aufnahme eines Abfall enthaltenden
Innenbehälters eines Transportbehälters,
Fig. 2 einen Ausschnitt eines Zwischenlagers im Querschnitt mit Transport- und
Lagergang,
Fig. 3 der Transport- und Lagergang gemäß Fig. 2 beim Einbringen eines Innenbe
hälters in den Lagergang,
Fig. 4 der Transport- und Lagergang gemäß Fig. 2 mit in dem Lagergang abgestell
tem Innenbehälter und
Fig. 5 eine Prinzipdarstellung eines den Fig. 1 und 3 zu entnehmenden Förderbehäl
ters.
Den Figuren sind Ausschnitte eines in einem Gebirge ausgebildeten Zwischenlagers für
insbesondere wärmeerzeugende radioaktive Abfälle wie abgebrannte Brennelemente zu
entnehmen. Das Zwischenlager umfaßt einen Transportgang (10), unterhalb von dem ein
Lagergang (12) verläuft.
Der im Schnitt die Geometrie einer Halbellipse oder eines Halbovals aufweisende Trans
portgang bzw. -stollen (10) besitzt einen aus Beton bestehenden Boden (14), der einerseits
den im Schnitt rechteckförmigen Lagergang bzw. Lagerstollen (12) abdeckt und zum anderen
über Deckel (16) verschließbare Öffnungen (18) aufweist, über die der Lagergang (12)
zugänglich ist, um in nachstehend beschriebener Weise radioaktiven Abfall einzubringen bzw.
herauszuholen. Der Lagergang (12) selbst weist einen aus Beton bestehenden Boden (20) auf
und ist seitlich über Streben (22) erdbebengesichert.
Die Öffnungen (18) sind über ebenfalls aus Beton bestehende Deckel (16) verschließbar. Um
ein sicheres Einsetzen des Deckels (16) in die Öffnung (18) und ein Abschirmen gegenüber
dem Lagergang (12) sicherzustellen, weist der Deckel (16) einen umlaufenden, jedoch nicht
näher bezeichneten Flansch auf, der auf eine ebenfalls nicht näher bezeichnete Stufe der
Öffnung (18) absetzbar ist.
Wie die Fig. 2-4 verdeutlichen, ist die seitliche Erstreckung des Transportgangs (10) größer
als die des Lagergangs (12). Vorzugsweise ist die Breite des Transportganges (10) zwei- bis
dreifach größer als die des Lagerganges (12). Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß Ge
birgsdrücke weiträumig umgelagert werden, so daß eine dauerhafte und standfeste Kaverne
als Lagergang (12) entsteht, die keinerlei weiteren Ausbaus bedarf.
Um den Deckel (16) von einer Öffnung (18) zu entfernen bzw. eine solche zu verschließen,
ist ein verfahrbarer Wagen (24) mit einer Halteeinrichtung (26) für den Deckel (16) vor
gesehen. Der Wagen (24) ist auf Schienen (28), (30) verfahrbar, die zu beiden Seiten der in
Reihe angeordneten und entlang des Transportgangs (10) verlaufenden Öffnungen (18)
angeordnet sind.
Auf den Schienen (28) und (30) ist ebenfalls ein Förderbehälter (32) verfahrbar, um zwi
schenzulagernden Abfall einerseits von einem Transportbehälter (34) aufzunehmen, innerhalb
des Transportgangs (10) zu verfahren und sodann über eine der Öffnungen (18) in den
Lagergang (12) abzusetzen und umgekehrt.
Der Abfall selbst befindet sich in einem Innenbehälter (36) des Transportbehälters (34), der
eine gewohnte Konstruktion aufweisen kann, also unter anderem mit einem Einfach- oder
Doppeldeckel verschließbar ist, der jedoch in Fig. 1 nicht dargestellt ist. Um den Innenbehäl
ter (36) mit dem Abfall aus dem Transportbehälter (34) zu entfernen, wird der Transportbe
hälter (34) zunächst in eine Zelle (38) eingebracht, die umfangsseitig durch Betonwände (40)
abgeschirmt ist. Oberseitig weist die Zelle (38) eine Öffnung (42) auf, die von dem Förderbe
hälter (32) durchsetzbar ist, um den Innenbehälter (36) aufnehmen zu können. Hierzu wird
der Förderbehälter (32) von einem Förderwagen (44) wie Raupe aufgenommen, um einerseits
angehoben bzw. abgesenkt zu werden und andererseits auf dem Boden (14) verfahren zu
werden.
Der Förderbehälter (32) ist bodenseitig mittels einer parallel zum Boden (14) des Fördergangs
(10) verfahrbaren Platte (46) verschließbar, die von einem Gestell (48) ausgeht, das Teil des
Förderbehälters (32) ist und von dem Förderwagen (44) erfaßbar ist.
Ferner erstreckt sich innerhalb des Förderbehälters (14) ein Förderaggregat (50), um den
Innenbehälter aus dem Transportbehälter (34) herauszuholen bzw. über eine der Öffnungen
(18) in den Lagergang (12) abzusetzen und umgekehrt.
Um einen Innenbehälter (36) mit dem zwischenzulagernden Abfall in dem Lagergang (12)
abzustellen, wird die Raupe (44) und damit der Förderbehälter (32) zunächst auf eine
gewünschten Öffnung (18) im Boden (14) des Fördergangs (10) verfahren. Sodann wird der
Deckel (16) mittels des Wagens (24) abgehoben und seitlich zur Öffnung (18) verfahren, um
sodann den Förderbehälter (32) auf die Öffnung (18) auszurichten und den Zwischenbehälter
(36) herabzulassen, wie dies anhand der Fig. 3 verdeutlicht wird.
Nachdem der Zwischenbehälter (36) auf dem Boden (20) des Lagergangs (12) abgestellt ist
und der Förderbehälter (32) von der Öffnung (18) weggefahren worden ist, wird die Öffnung
(18) mittels des Deckels verschlossen, wie die Fig. 4 zeigt. Sodann kann der Förderbehälter
(32) erneut zu der Zelle (38) mittels der Raupe (44) verfahren werden, um einen weiteren
Innenbehälter aufzunehmen. Auch besteht die Möglichkeit, aus dem Lagergang (12) Innenbe
hälter (36) herauszunehmen und umzusetzen. Gleiche Maßnahmen erfolgen dann, wenn der
Innenbehälter (36) aus dem Zwischenlager herausgenommen und einem Endlager zugeführt
werden soll. Dabei ist es gegebenenfalls nur erforderlich, daß der Zwischenbehälter (36) mit
einem Korrosionsschutz versehen wird, um sodann endgelagert zu werden.
Dadurch, daß nur Innenbehälter (36) in dem Lagergang (12) abgestellt werden, und von oben
zugänglich sind, kann der Lagergang recht schmal ausgebildet sein. Hierdurch ergibt sich
unter anderem der Vorteil, daß sich dann, wenn von dem Lagergang (12) nach oben führende
Lüftungskanäle ausgehen, günstige Luftströmungen ausbilden, die eine gute Kühlung des
Abfalls bewirken. Ferner kann der Lagergang (12) endseitig über Filtereinrichtungen ver
schlossen werden.
Die Breite des Transportganges (10) sollte etwa 2-3mal größer als die des Lagergangs (12)
sein, um Gebirgsdrücke vom Lagergang (12) wegzuleiten.
Claims (13)
1. Unterirdisches Zwischenlager für in einem Behälter (34, 36) transportierbaren Abfall,
insbesondere radioaktiven Abfall wie abgebrannte Brennelemente, mit Transportgang
wie -stollen (10) und über diesen zugänglichen Lagergang wie -stollen (12) für das
Zwischenlagern des Abfalls,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagergang (12) unterhalb des Transportganges (10) verläuft und von diesem
über einen als Transportebene ausgebildeten Boden (14) mit zum Ein- und Aus
bringen des Abfalls bestimmten verschließbaren Öffnungen (18) getrennt ist.
2. Zwischenlager nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Boden ein aus Beton (14) bestehender Boden ist, dessen Öffnungen (18) mit
vorzugsweise aus Beton bestehenden zylindrischen Verschlußdeckeln (16) verschließ
bar sind.
3. Zwischenlager nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite des Lagergangs (12) geringer als die des im Querschnitt in etwa
halbelliptischen oder -ovalen Transportganges (10) ist.
4. Zwischenlager nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnungen (18) im Boden (14) des Transportgangs (10) in Längsrichtung des
Transportgangs hintereinander angeordnet sind, entlang derer Führungen wie Schienen
(28, 30) verlaufen.
5. Zwischenlager nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der im Querschnitt vorzugsweise rechteckförmige Lagergang (12) seitlich über
Erdbebensicherungen wie Streben (22) abgestützt ist.
6. Zwischenlager nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagergang (12) Abschnitt eines Konvektionsluftkanals ist.
7. Zwischenlager nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagergang (12) endseitig Filtereinrichtungen aufweist.
8. Zwischenlager nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abfall in einem eine obere verschließbare Öffnung aufweisenden Innenbehäl
ter (36) des Behälters (34) angeordnet ist, daß der Innenbehälter verschlußseitig
stärker radioaktiv abschirmt als umfangs- und bodenseitig und daß der Innenbehälter
innerhalb des Transportganges (10) von einem bodenseitig verschließbaren Förderbe
hälter (32) umgeben ist, mittels dessen der Innenbehälter über eine der Bodenöff
nungen (18) des Transportganges in dem Lagergang (12) abstellbar ist.
9. Zwischenlager nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Förderbehälter (32) innenraumseitig eine Hebe-/Absenk- bzw. Halteein
richtung (50) für den Innenbehälter (36) aufweist.
10. Zwischenlager nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die die Bodenöffnungen (18) verschließenden Deckel (16) von einem auf dem
Boden (14) verfahrbaren Transportwagen (24) anheb- und absenkbar sowie versetzbar
sind.
11. Unterirdisches Zwischenlager für in einem Innenbehälter (36) wie Innenbüchse eines
Transportbehälters (34) eingelagerten Abfall, insbesondere radioaktiven Abfall wie
abgebrannte Brennelemente, mit Transportgang (10) und über diesen zugänglichen
Lagergang (12) für das Zwischenlagern des Abfalls,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagergang (12) unterhalb des Transportgangs (10) verläuft und über einen aus
Beton bestehenden Transportboden (14) getrennt ist, daß in dem Transportboden mit
Deckeln (16) verschließbare Öffnungen (18) eingelassen sind, über die den Abfall
enthaltende Innenbehälter (36) in den Lagergang einbringbar, herausnehmbar und/oder
umsetzbar sind, daß der Lagergang einen halbelliptischen oder halbovalen Querschnitt
mit einer Breite aufweist, die geringer als die des Lagergangs ist, und daß der
Innenbehälter innerhalb des Transportgangs von einem bodenseitig verschließbaren
Förderbehälter (32) aufgenommen ist, der inneraumseitig eine Fördereinrichtung (50)
für den Innenbehälter aufweist.
12. Verfahren zum Zwischenlagern von Abfall, insbesondere abgebrannten Brennelemen
ten, in einem unterirdischen Zwischenlager mit Transportgang und über diesen
zugänglichem Lagergang, wobei der Abfall zu dem Zwischenlager in einem Innenbe
hälter eines Transportbehälters transportiert wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der den Abfall enthaltende Innenbehälter in dem Lager oder in dessen unmittel
barer Nähe von einem in dem Transportgang auf einem den Lagergang oberseitig
verschließenden Boden verfahrbaren Förderbehälter über dessen Bodenseite aufge
nommen wird, daß nach Einbringen des Innenbehälters in den Förderbehälter dieser
bodenseitig verschlossen wird und zu einer mit einem Deckel verschlossenen Öffnung
im Boden des Transportgangs verfahren wird, daß der Deckel entfernt wird und
sodann der Förderbehälter auf die Öffnung ausgerichtet und dessen Boden geöffnet
und der Innenbehälter über in dem Förderbehälter vorhandene Förderelemente durch
die Öffnung hindurch in den Lagergang abgestellt wird, anschließend die Öffnung
verschlossen wird und der Förderbehälter zur Aufnahme eines Innenbehälters zu
einem Transportbehälter oder zur Entnahme oder zum Umsetzen von in dem Lager
gang abgestelltem Innenbehälter zu einer weiteren Öffnung im Transportboden
verfahren wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Innenbehälter nach Entnahme aus dem Zwischenlager mit einem Korro
sionsschutz versehen und in ein Endlager transportiert wird.
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