Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Endlagerung 3D: Endlagerforscher entwickeln Prototyp des ersten virtuellen Untertagelabors der Welt

06.07.2015

Gemeinsam mit ihren Projektpartnern, der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), der DBE Technology GmbH (DBE TEC) und dem Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und Automatisierung (IFF), hat die GRS einen Prototyp des weltweit ersten virtuellen Untertagelabors VIRTUS entwickelt. Die Plattform soll neben der weiteren Erforschung der in einem Endlager stattfindenden Prozesse und Wechselwirkungen auch einen Beitrag zur Endlagersuche leisten und zum besseren Verständnis in der Öffentlichkeit beitragen. Wesentliche Ergebnisse der bisherigen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten wurden jetzt in einem Bericht http://www.grs.de/publikation/grs-354 veröffentlicht.

Mit dem im Auftrag des Bundeswirtschaftsministeriums entwickelten „Virtuellen Untertagelabor im Steinsalz (VIRTUS)“ lassen sich Endlagerprozesse in geologischen Formationen dreidimensional darstellen.


Zur Untersuchung der Eignung eines Standorts benötigt man neben geologischen Daten auch ein Endlagerkonzept. Mit VIRTUS lässt sich ein virtuelles Endlagerbergwerk schnell und anschaulich entwickeln.

GRS


Behälter mit hochradioaktiven Abfällen geben in einem Endlager Wärme an das umgebende Gestein ab. VIRTUS erlaubt die Visualisierung von Simulationen der Wärmeausbreitung in drei Dimensionen.

GRS

Dazu greift VIRTUS auf geowissenschaftliche Daten aus über 30 Jahren Endlagerforschung zurück und verarbeitet diese mithilfe von externen Berechnungsmodellen. Die Ergebnisse stellt VIRTUS visuell dar, beispielsweise in Form einer dreidimensionalen geologischen Struktur eines Endlagersystems.

Das Projektteam hat drei prototypische Anwendungen von VIRTUS getestet. Dazu wurden Simulationen zur Strecken- und Bohrlochlagerung radioaktiver Abfälle in einem hypothetischen Endlager im Steinsalz durchgeführt.

Bei dem hypothetischen Endlager handelt es sich um einen fiktiven Standort, der real zwar nicht existiert, aber in seinen Eigenschaften denen eines typischen Salzstocks in einer zuvor festgelegten Region entspricht. Die prototypischen Simulationen zeigen unter anderem, wie sich die Wärme von einem eingelagerten Behälter über unterschiedliche Gesteinsschichten hinweg ausbreitet.

Welchen Beitrag kann VIRTUS bei der Endlagersuche leisten?

VIRTUS wurde zwar als virtuelles Untertagelabor im Steinsalz entwickelt, es kann jedoch zur Visualisierung von Endlagerkonzepten in beliebigen geologischen Formationen herangezogen werden, beispielsweise auch für Tonstein. Diese Flexibilität kann insbesondere dann von Nutzen sein, wenn in einem Auswahlprozess für ein zukünftiges Endlager mehrere Standorte in unterschiedlichen Wirtsgesteinen miteinander verglichen werden sollen.

Dann wird über die geologische Eignung eines Standorts hinaus auch der Vergleich ganzer Endlagersysteme notwendig sein. Das Endlagersystem umfasst dabei sowohl die geologischen Gegebenheiten des Standorts als auch die Infrastruktur des Grubengebäudes, die Einlagerungshohlräume, Zugangstrecken und Verschlusssysteme.

Erst auf Grundlage des Endlagersystems ist es möglich zu beurteilen und ggf. nachzuweisen, dass am betreffenden Standort radioaktive Abfälle über den geforderten Zeitraum von einer Million Jahre von der Biosphäre abgeschlossen gelagert werden können.

VIRTUS ermöglicht die Entwicklung von Modellen solcher Endlagersysteme per Mausklick und kann die darin ablaufenden Prozesse für Forscher im Zeitraffer sichtbar machen. Dass diese Prozesse bildhaft dargestellt werden können, dient aber nicht nur Forschungszwecken, sondern trägt auch zur verständlicheren transparenteren Information der Öffentlichkeit bei.

Wie geht es weiter mit VIRTUS?

Neben der Möglichkeit, VIRTUS zur Visualisierung von Endlagersystemen in beliebigen Wirtsgesteinen zu nutzen, ist es ein generelles Ziel der Forscher, die Plattform noch bekannter und besser nutzbar zu machen. Wissenschaftler aus aller Welt sollen in Zukunft auf die Plattform zugreifen können, dort virtuell experimentieren und ihre Ergebnisse untereinander austauschen können. Dazu soll nach dem Wunsch der Forscher eine eigene Website eingerichtet werden. Auch in technischer Hinsicht sollen die Anwendungsmöglichkeiten erweitert werden.

Endlagerforschung bei der GRS

In ihrem Endlagerforschungszentrum in Braunschweig forscht die GRS zu allen wesentlichen Aspekten einer dauerhaft sicheren Endlagerung radioaktiver Abfälle: angefangen bei Untersuchungen zu grundlegenden Eigenschaften von potenziellen Wirtsgesteinen bis hin zur Entwicklung von Methoden für einen Langzeitsicherheitsnachweis für ein Endlager und für den Vergleich unterschiedlicher Endlagerstandorte. Ein Teil der Forschungsarbeiten wird im eigenen geowissenschaftlichen Labor durchgeführt. Fachkollegen sind aber auch in Experimenten in Untertagelaboren in der Schweiz, Frankreich und Schweden tätig.

Weitere Informationen zu den GRS-Projekten im Bereich Endlagerung sind unter http://www.grs.de zu finden.

Pressekontakt:

Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS)gGmbH
Sven Dokter
Telefon: 0221 2068-654
sven.dokter@grs.de

Verena Güllmann
Telefon: 0221 2068-861
verena.guellmann@grs.de

Verena Güllmann | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Forscher gehen Sumatra-Erdbeben auf den Grund
29.05.2017 | MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen

nachricht Neue Erkenntnisse zum Meeresspiegel-Anstieg
26.05.2017 | Universität Siegen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

The world's highest gain high power laser amplifier - by many orders of magnitude - has been developed in research led at the University of Strathclyde.

The researchers demonstrated the feasibility of using plasma to amplify short laser pulses of picojoule-level energy up to 100 millijoules, which is a 'gain'...

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

49. eucen-Konferenz zum Thema Lebenslanges Lernen an Universitäten

29.05.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz an der Schnittstelle von Literatur, Kultur und Wirtschaft

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Intelligente Sensoren mit System

29.05.2017 | Messenachrichten

Geckos kommunizieren überraschend flexibel

29.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

1,5 Millionen Euro für vier neue „Innovative Training Networks” an der Universität Hamburg

29.05.2017 | Förderungen Preise