Geophysikalische Charakterisierung der zeitlichen Entwicklung des Gebirgsnahbereichs und des Bentonits im EB-Experiment
Beitrag zum Projekt:
Engineered Barrier Emplacement Experiment (EB, Mont Terri Project)
Das „Engineered Barrier Emplacement Experiment“ (EB) wurde 2001 im schweizerischen Felslabor Mont Terri als EU-Projekt initiiert. Im Jahre 2010 wurde es Bestandteil des EU-Projektes „Long-term Performance of Engineered Barrier Systems“ (PEBS), das Anfang 2014 abgeschlossen wurde. Neben der BGR waren ANDRA (F), GRS (D), Enresa (E) und NAGRA (Ch) Partner im EB-Experiment.
Der Inhalt des Experiments war die Erprobung der Einlagerung eines Endlagerbehälters für radioaktive Abfallstoffe im Tonstein (Opalinuston) in einer 1:1 Situation.
Blick in die geöffnete EB Nische
Quelle: BGR
In einer neu aufgefahrenen Strecke wurde ein Test-Behälter positioniert und eine Reihe von Sensoren (u.a. ein seismisches Netzwerk und drei Elektrodenprofile für geoelektrische Messungen) installiert. Als Versatzmaterial wurde Bentonit (Blöcke bzw. Pellets) eingesetzt, der aktiv hydriert wurde. Mit der Öffnung der Einlagerungskammer und der Beseitigung des Versatzmaterials wurde das Experiment im Jahr 2013 beendet.
Als geophysikalische Methoden wurden von der BGR seismische bzw. Ultraschall-Verfahren und geoelektrische Messungen eingesetzt. Im Fokus der Untersuchungen standen hydro-mechanische Aspekte (HM). Dazu gehörten zum einen die Charakterisierung der zeitlichen Entwicklung und des Zustands des Wirtsgesteins sowohl nach der Einlagerung als auch nach Öffnung und Beseitigung des Versatzmaterials, zum anderen die Beschreibung des Zustands des Bentonits während und nach der ca. 10-jährigen Hydrationsphase.
Die BGR war an folgenden Arbeiten maßgeblich beteiligt:
- Konzept des Einlagerungsbehälters
- Konzept der Bentonit-Pellet Verteilung
- geophysikalische Charakterisierung der Ausgangssituation direkt nach der Erstellung der Nische
- erstes zweijähriges seismisches Monitoring (Phase 1)
- Erstellung von zwei Pilotbohrungen im saturierten Bentonit mit anschließenden geophysikalischen Bohrloch-Messungen
- geophysikalische Langzeitmessungen zur Beobachtung der Wiederaufwältigung der Einlagerungsnische (Phase 2).
Mithilfe der abgeleiteten geophysikalischen Parameter dieser einzigartigen Datensätze wurde die zeit- und ortsabhängige Entwicklung der Auflockerungszone im Opalinuston (Trend in Richtung „Verheilung“ (Phase 1) und erneute Mikrorissbildung (Phase 2)) verfolgt. Daneben wurden Beiträge zur Charakterisierung des Bentonits geliefert.
Die Ergebnisse der beiden Verfahren sind in Form von zwei Übersichtsdarstellungen (in englischer Sprache) kompakt zusammengestellt:
- The EB-Experiment — Geoelectrical Investigations since 2011
- Seismic Characterisation and Long-term Monitoring of an EBS
Mehr Details können den folgenden Einzelberichten des PEBS-Projektes entnommen werden:
- EDZ seismic results – seismic transmission measurements (D2.1-6)
- Horizontal borehole results (geophysics, hydro-test, laboratory test) (D2.1-1)
- Geoelectrical monitoring of dismantling operation (D2.1-9)
