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 Neue Einblicke in das 2004 Sumatra-Erdbeben
14.11.2017 | Technische Universität München

nachricht Folgen des Klimawandels: Oder warum wird das Wasser unter Borkum überwacht?
14.11.2017 | Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte