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Im Endlager für radioaktive Abfälle Morsleben (Sachsen-Anhalt) sind rund 37.000 Kubikmeter feste Abfälle sowie 6.621 umschlossene Strahlenquellen gelagert. Seit 1971 wurde dieses Salzbergwerk in 500 Meter Tiefe als Endlager für radioaktive Abfälle der ehemaligen DDR genutzt. Das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) hat die Stilllegung des Lagers beantragt. Um das Bergwerk schließen zu können müssen die Lagerungsbereiche und Zuwege strahlungsdicht verschlossen werden. Am Entwicklungsauftrag beteiligt: Prof. Dr. Carsten Schlötzer und sein Team vom Fachbereich Bauingenieurwesen der Hochschule Ostwestfalen-Lippe.

Offen stehende Grubenräume bergen langfristig ein Sicherheitsrisiko: Umwelteinflüsse, wie eindringendes Grundwasser oder Erdverschiebungen, können dazu führen, dass diese Räume instabil werden und die Reststrahlung des Atommülls nicht mehr ausreichend nach Außen abgeschirmt wird.

Um die Kammern und Tunnel zu sichern, soll Salzbeton nach der endgültigen Stilllegung in die Räume gefüllt werden. Das Problem: der Beton kann sich beim Trocknen zusammenziehen – ein Hohlraum bis zu fünf Millimeter würde entstehen. Unter der Leitung des BfS und der Deutschen Gesellschaft zum Bau und Betrieb von Endlagern für Abfallstoffe (DBE) setzen sich deshalb verschiedene Unternehmen, die Hochschule OWL, die Uni Braunschweig und die TU Hamburg-Harburg mit diesem Problem auseinander.

Die Beteiligten im Fachbereich Bauingenieurwesen der Hochschule OWL sind die Projektleiter Prof. Dr. Carsten Schlötzer und Michael Naarmann sowie Claus Deis, Jens Steinke, fünf studentische Hilfskräfte, vier Diplomanden und die beiden Auszubildenden des Fachbereichs.

Die Fugen zwischen Salzbeton und Bergwerkswand sollen mit einem Feinstbindemittel abgedichtet werden. Schlötzer: „In Kleinversuchen haben wir seit 2005 eine Zusammensetzung entwickelt, mit der sich das Bindemittel optimal verhält.“ Jetzt geht es in die heiße Phase: den Großversuch.

Die Laborhalle „BauLab 3“ auf dem Campus Emilie hat hierfür als eine der wenigen Einrichtungen in Deutschland beste Voraussetzungen. Schlötzers Team hat hier eine Wand aus Salzbeton aufgebaut, fest verankert durch das Aufspannfeld im Boden der Halle. Davor wird eine Scheibe aus Plexiglas gesetzt, die genau die Struktur der Salzbergwerk-Wände hat. Die Abdrücke für die Fläche haben die Projektbeteiligten direkt vor Ort in Morsleben genommen.

Im Versuch wird das Bindemittel in den Hohlraum zwischen die Wände gefüllt und überprüft, wie es sich verhält. Auch die Schläuche, durch die mit Druck das flüssige Material eingepresst wird, müssen bestimmte Kriterien erfüllen und werden deshalb auf Herz und Niere geprüft: Mit wie viel Druck verteilt sich das Bindemittel optimal durch die Löcher der Kunststoff-Schläuche? Wie lassen sie sich nach einer Injektion wieder reinigen, um erneut genutzt zu werden? Gibt es Schläuche, die bei der Injektion der Masse einen größeren Abstand zwischen ihnen ermöglichen? Bisher soll im Bergwerk alle 0,75 Meter ein solcher Injektionsschlauch liegen. Mehr Abstand bedeutet gleichzeitig weniger Materialkosten. Im Jahr 2010 wird unter Tage ein Stollen von rund 25 Meter Länge, fünf Meter Breite und fünf Meter Höhe mit dem Salzbeton und dem Feinstbindemittel gefüllt werden. Schlötzer: „Wir gehen da aber erst runter, wenn wir wissen, wie sich alle Komponenten verhalten. Das ist dann kein Versuch mehr, sondern alles muss klappen.“

Überwacht werden die Forschungsergebnisse vom BfS, der DBE und der Ingenieurgesellschaft Grundbauinstitut (IGH) in Hannover, welche gemeinsam mit Prof. Schlötzer auch die Abdichtung der Fuge konzipiert hat.