Beitrag zur Entwicklung einer soziotechnisch basierten Monitoring-konzeption für ein Tiefen-/Endlager zur Entsorgung hochradioakti-ver Abfälle auf der Grundlage eines transdisziplinären Forschungs-ansatzes
Die langzeitsichere Entsorgung hochradioaktiver Abfälle in Deutschland ist eine Herausforderung, die bis-her entweder aufgrund unzulänglicher technischer Rahmenbedingungen oder aber des zivilgesellschaftli-chen Widerstands weitgehend gescheitert ist. Aus dieser Erkenntnis heraus ist für die Endlagerung der hochradioaktiven Abfälle mit dem heutigen Standortauswahlgesetz ein partizipatives, wissenschaftsbasier-tes, transparentes, selbsthinterfragendes und lernendes Verfahren entwickelt worden, welches damit sowohl technische als auch gesellschaftliche Aspekte berücksichtigt und durch verstärkte Einbeziehung der Öffent-lichkeit Vertrauen in die jeweiligen Entscheidungen und damit auch in die Planungen und ausführenden Arbeiten vor Ort zur Gewährleistung der Endlagersicherheit schaffen soll. Eine unterstützende Kompo-nente auch mit Blick auf die Vertrauensbildung in der Zivilgesellschaft zur Demonstration der Sicherheit eines Endlagers ist dabei das Endlagermonitoring, d.h. die aktive Beobachtung der Tiefenlagerentwicklung während und auch noch einige Zeit nach dem Ende der Einlagerung der Abfälle in das Tiefenlager-/Endla-gerbergwerk.
Ausgehend von dieser neuartigen Perspektive auf ein Tiefen-/Endlager als einem soziotechnischen Kon-strukt befasst sich diese Arbeit mit der Entwicklung einer soziotechnisch basierten Endlagermonitoring-konzeption, die gesellschaftliche Anforderungen an das Monitoring sowie technische Erfordernisse unter Berücksichtigung von Möglichkeiten und Grenzen des Monitorings gleichermaßen berücksichtigt. Das zi-vilgesellschaftlich aktiv begleitete Monitoring des Tiefenlagers hat dabei zwei Funktionen: einerseits die gemeinsame Überwachung des Tiefenlagerverhaltens in seiner Entwicklung bis zur finalen Überführung in ein dann nicht mehr untertägig zu überwachendes Endlager, andererseits die Schaffung von Transparenz und Vertrauen in die Entscheidungsprozesse.
Im Rahmen dieser Arbeit ist auf der Grundlage eines transdisziplinären Forschungsansatzes, das bedeutet unter Einbezug außerwissenschaftlicher Akteure in den wissenschaftlichen Forschungsprozess, in einem ergebnisoffenen Diskurs zu Aspekten des Endlagermonitorings geforscht worden. Hierzu sind zusammen mit einer Gruppe von 16 Vertretern der interessierten Öffentlichkeit, der sogenannten ArbeitsGruppeBe-völkerung (AGBe), in drei transdisziplinären Workshops vertrauensfördernde Aspekte eruiert und danach dann ihre Ausgestaltung bei der Entwicklung eines soziotechnisch basierten Endlagermonitoringkonzeptes bearbeitet worden.
Zu Beginn wurde ausgehend von einer Literaturanalyse zu bestehenden technischen Möglichkeiten und Grenzen des Endlagermonitorings, deren Ergebnisse didaktisch reduziert der AGBe zugänglich gemacht worden sind, grundlegende vertrauensfördernde Aspekte des Endlagermonitorings identifiziert. Die in die-sem ersten Workshop identifizierten Aspekte und Wünsche zu der Thematik des Monitorings sind dann in den nachfolgenden zwei weiteren transdisziplinären Workshops aufgenommen und vertieft bearbeitet wor-den. Das Ergebnis aus diesem transdisziplinären Forschungsprozess ist die Herausarbeitung sowohl tech-nischer als auch sozialer Anforderungen, die aus der Perspektive der AGBe relevant für die Entwicklung einer soziotechnisch basierten Endlagermonitoringkonzeption sind.
Auf Basis dieser Erkenntnisse sind transdisziplinär sowohl ein erstes Konzept eines Partizipativen Endla-gerobservatoriums (PEO) wie auch ein Konzept eines vertrauensfördernden Entscheidungsfindungsprozes-ses entwickelt worden.
Darüber hinaus wurde das technische Konzept des 2-Sohlen-Endlagerbergwerks (Einlagerungssohle in Verbindung mit einer Überfahrungssohle zur Durchführung von längerfristigen Monitoringmaßnahmen) in den Diskurs aufgenommen, weiterentwickelt und rechnerisch untersucht. Gleichzeitig wird damit exemp-larisch aufgezeigt, wie durch TH2M-gekoppelte Simulationen zum Endlagerverhalten Zustandsgrößen identifiziert werden können, die als Indikatoren die sichere Entwicklung des Endlagers charakterisieren und die gleichzeitig bei Anordnung eines darauf zugeschnittenen Monitoringprogramms im Vergleich zu durch das Monitoring in situ ermittelten Messgrößen die tatsächlich sichere Entwicklung belegen bzw. zeit- und ortsnah eine Fehlentwicklung erkennen lassen können.
Damit kann mit dieser konzeptionellen Erweiterung des Tiefen-/Endlagerbergwerks um eine Monito-ringsohle in Verbindung mit Monitoringbohrlöchern eine weitere Strategieoption für das Endlagermonito-ring bereitgestellt werden, die auch bereits im Rahmen derzeitig verfügbarer Monitoring-Möglichkeiten (Messtechnik, Datenübertragung) den Anforderungen der AGBe nach Partizipation, Überwachung und Transparenz gerecht werden kann.
The long-term safe disposal of highly radioactive waste in Germany is a challenge that has so far largely failed either due to inadequate technical framework conditions or opposition from civil society. Based on this realisation, a participatory, science-based, transparent, self-questioning and learning process has been developed for the final disposal of highly radioactive waste with the current Site Selection Act, which takes into account both technical and social aspects and is intended to create trust in the respective decisions and thus also in the planning and implementation work on site to ensure the safety of the final repository by increasing the involvement of the public. A supporting component is repository monitoring, i.e. the obser-vation of deep geological repository development during and for some time after the end of waste emplace-ment in the deep geological repository mine.
With a current and positive long-term safety assessment of the deep geological repository based on the safety case and, if necessary, additionally supported by taking into account the observed development of the deep geological repository, the deep geological repository is then also transferred to a final repository. Based on this new perspective on a deep geological repository as a socio-technical construct, this work deals with the development of a socio-technically based repository monitoring concept that takes equal account of social requirements for monitoring and technical requirements, taking into account the possibil-ities and limitations of the monitoring. The monitoring of the deep geological repository, which is actively accompanied by civil society, has two functions: on the one hand, the joint monitoring of deep geological repository behaviour in its development up to the final transfer to a repository that is then no longer moni-tored, and on the other hand, the creation of transparency and trust in the decision-making processes.
In the context of this work, research on aspects of repository monitoring has been conducted on the basis of a transdisciplinary research approach, i.e. with the involvement of non-scientific actors in the scientific research process, in an open-ended discourse. Together with a group of 16 representatives of the interested public, the so-called Arbeitsgruppe Bevölkerung (AGBe), trust-promoting aspects were identified in three transdisciplinary workshops and then worked on their design in the development of a socio-technically based repository monitoring concept.
To begin with, a literature analysis of existing technical possibilities and limitations of repository monitor-ing, the results of which were didactically reduced and made accessible to the AGBe, was used to identify fundamental aspects of repository monitoring that promote trust. The aspects and wishes identified in this first workshop on the subject of monitoring were then taken up and dealt with in greater depth in the two subsequent transdisciplinary workshops. The result of this transdisciplinary research process is the elabo-ration of both technical and social requirements that are relevant for the development of a socio-technically based repository monitoring concept from the perspective of AGBe.
Based on and taking into account these findings, both an initial concept for a participatory repository ob-servatory (PEO) and a concept for a confidence-inspiring decision-making process based on monitoring data to support operational decisions such as the decision to start the emplacement phase, continue em-placement, increase or decrease the monitoring, transfer to a repository or, if necessary, retrieval have been developed on a transdisciplinary basis.
In addition, the technical concept of the 2-level repository mine (emplacement level in conjunction with an additional level for the implementation of longer-term monitoring measures) further developed and ana-lyzed mathematically with regard to the additional spatial utilization of the host rock formation caused by the additional level and the resulting additional stress on the host rock with regard to ensuring barrier in-tegrity even under the framework conditions of a 2-level repository mine. At the same time, this is an example of how TH2M-coupled simulations of repository behaviour can be used to identify safety-relevant state variables that characterise the safe development of the repository as indicators which, at the same time, can provide evidence of the actual safe development or allow an undesirable development to be iden-tified in a timely and localised manner when a monitoring program tailored to this is set up in comparison to the measured variables determined by in-situ monitoring.
With this conceptual extension of the repository mine by a monitoring-level in conjunction with monitoring boreholes, a further strategy option for repository monitoring can be provided, which can already fulfil the requirements of the AGBe for participation, monitoring and transparency within the framework of currently available monitoring options (measurement technology, data transmission).
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