In Deutschland ist man auf der Suche nach einem geeigneten unterirdischen Lager, in dem hochradioaktive Abfälle für Hunderttausende von Jahren sicher aufbewahrt werden können. In verschiedenen Forschungsprojekten werden derzeit analytische Methoden und Werkzeuge entwickelt, um zu klären, welche Tongesteine in der Lage sind, radioaktiv strahlende Materialien langfristig zurückzuhalten. Mit diesen Erkenntnissen wollen die Forscher mögliche Endlager-Standorte schneller und zuverlässiger untersuchen können. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert dazu ein Forschungsprojekt an der Universität des Saarlandes mit 458.000 Euro für weitere drei Jahre.

„In der Wissenschaft besteht heute der Konsens, dass nur die Endlagerung in tiefen und stabilen Gesteinsformationen einen Schutz gewährleisten kann“, sagt Ralf Kautenburger, promovierter Chemiker an der Universität des Saarlandes. Kautenburger und sein Team sind seit Jahren an einem Forschungsverbund beteiligt, der überprüft, ob sich Tongestein als geologische Barriere eines künftigen Endlagers für hochradioaktive Abfälle eignet.

Die Saarbrücker Wissenschaftler beschäftigen sich mit den chemischen Eigenschaften des Gesteins. „Normalerweise werden Metalle – so auch das radioaktive Material – vom Tongestein festgehalten“, erklärt er. Ändern sich die geochemischen Bedingungen oder kommen beispielsweise bestimmte Moleküle im Gestein vor, kann es passieren, dass dieser Vorgang abgeschwächt wird und Metalle durch die verschiedenen Schichten des Gesteins wandern.

In einem neuen Projekt spielen die Chemiker nun ein Szenario durch, bei dem salzhaltiges Wasser in das Lager eindringt. Sie untersuchen, wie dies das Tongestein, aber auch den zum Ausbau des Lagers verwendeten Beton beeinflusst. „Bei dem Endlager-Modell, mit dem wir arbeiten, ist vorgesehen, dass der radioaktive Abfall in Stahlbehältern in großen Bohrlöchern tief unter der Erde in Tongestein gelagert wird“, so der Chemiker. Diese Behälter werden die extrem große Zeitspanne nicht überdauern. Somit muss das umgebende Gestein die radioaktiven Stoffe und damit die Strahlung zurückhalten.

Diese Bohrlöcher sollen mit einer Schicht aus Sand und Bentonit, einem Tonmineral, ummantelt werden. Zusätzlich wird jedes Bohrloch mit einer dicken Betonplatte abgedichtet. „Dringt jedoch im Laufe der langen Zeitspanne Salzwasser in das Lager ein, würden die Salze das Gestein und den Beton angreifen und Korrosionen hervorrufen“, erklärt der Forscher. „Dadurch würden Stoffe freigesetzt werden, die etwa die Rückhaltefähigkeit des Tongesteins und des Betons herabsetzen könnten. Wir müssen klären, in wie weit und wie lange die Materialien so noch in der Lage sind, die radioaktiven Stoffe zurückzuhalten.“


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http://www.uni-saarland.de/nc/aktuelles/artikel/nr/13308.html

Quelle: Universität des Saarlandes (09/2015)