Arbeitsbericht NAB 13-04
SGT Etappe 2: Biosphärenmodellierung für die provisorischen Sicherheitsanalysen
Im Rahmen der Etappe 2 des Sachplans geologische Tiefenlager (SGT) werden für das SMA- bzw. HAA-Lager in den in SGT Etappe 1 festgelegten geologischen Standortgebieten provisorische Sicherheitsanalysen sowie ein sicherheitstechnischer Vergleich durchgeführt. Ein wichtiger Bestandteil hierbei ist die Durchführung von Dosisberechnungen, d. h. die quantitative Abschätzung der Radionuklidfreisetzung aus dem System der technischen und geologischen Barrieren des SMA- bzw. HAA-Lagers sowie die Berechnung der resultierenden radiologischen Konsequenzen.
Die Berechnung der radiologischen Konsequenzen für eine gegebene Radionuklidfreisetzung erfolgt anhand eines Modells, welches (i) das Verhalten der freigesetzten Radionuklide im menschlichen Lebensraum vereinfacht abbildet und (ii) die potenzielle Strahlenexposition für ein repräsentatives Mitglied der am meisten betroffenen Bevölkerungsgruppe basierend auf den wichtigsten Expositionspfaden ermittelt. Dieses Modell wird als Biosphärenmodell bezeichnet. Die in SGT Etappe 2 verwendeten Ergebnisse des Biosphärenmodells sind sogenannte Biosphären-Transferkoeffizienten, mit welchen die Radionuklidfreisetzungsraten aus einem geologischen Tiefenlager durch Multiplikation in eine jährliche Strahlenexposition für eine Einzelperson überführt werden können.
Im vorliegenden Bericht sind die Grundlagen für die Biosphärenmodellierung in SGT Etappe 2 sowie die darauf basierende Bestimmung der Biosphären-Transferkoeffizienten zusammengestellt. In Bezug auf die wissenschaftlichen Grundlagen wurden die Kenntnisse zum Klima, zur Geomorphologie und zur lokalen und regionalen Hydrogeologie auch mit Hinblick auf die geologische Langzeitentwicklung z. T. weiter vertieft und in spezifischen Berichten dokumentiert.
Für die Dosisberechnungen zu den provisorischen Sicherheitsanalysen werden die Biosphären-Transferkoeffizienten aus einem generischen Referenz-Biosphärenmodell für das heutige Klima verwendet, mit Varianten für ein wärmeres und trockeneres Klima und für ein eiszeitliches Klima. Das Referenz-Biosphärenmodell (inkl. Varianten) entspricht im Wesentlichen dem im Bericht zur Beurteilung der geologischen Unterlagen für die provisorischen Sicherheitsanalysen in SGT Etappe 2 verwendeten Biosphärenmodell und die Ergebnisse sind, trotz punktueller Weiterentwicklungen der konzeptuellen Modelle und trotz aktualisierter Eingabedaten, sehr ähnlich zu den bisherigen Ergebnissen.
Darüber hinaus werden standortspezifische Biosphärenmodelle entwickelt, welche die gegenwärtigen Unterschiede in den möglichen Exfiltrationsgebieten abbilden und somit die sicherheitstechnische Bedeutung dieser Variabilität illustrieren. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Variabilität im Allgemeinen vergleichbar ist mit der Variabilität wie sie durch alternative Klimata hervorgerufen wird.
