Eine Frage der Logistik

06.03.2021 von Torsten Schubert Artikel

Mehr als 35 Zwischenlager für schwach- und mittelradioaktive Abfälle sollen rasch entleert werden. Im Endlager Konrad können pro Werktag zwei bis drei Dutzend Behälter eingelagert werden. Daraus ergibt sich eine komplexe Lieferkette.


Blick in einen hallenartigen Raum im ehemaligen Bergwerk. Bergleute befestigen ein riesiges Netz an der Decke.
© Janosch Gruschczyk
Im Bereich der zukünftigen Umladestation stabilisieren Bergleute das Gebirge, indem sie Spezialmörtel injizieren

Die Endlagerung der schwach- und mittelradioaktiven Abfälle im Endlager Konrad soll nach seiner Inbetriebnahme zügig erfolgen. So zügig wie möglich, denn nur dann kön­nen auch die Zwischenlager, in denen die Abfälle bisher stehen, rasch geleert und endgültig geschlossen werden.

Das ist aus einer Reihe von Grün­den eine logistische Herausforderung. Ein Beispiel: Die Abfälle stammen aus ganz verschiedenen Quellen und sind daher che­misch und physikalisch unterschiedlich zusammengesetzt. Sie werden deshalb nach entsprechenden Kategorien in Behäl­tern gesammelt. Derzeit befinden sich die­se Behälter in über ganz Deutschland ver­teilten Zwischenlagern. Dort warten jeweils bis zu mehrere Tausend Behälter auf ihren Abtransport ins künftige Endlager Konrad.


In den Zwischenlagern werden die Container der einzelnen Kategorien so abgestellt, wie sie angeliefert werden – ei­ner nach dem anderen also. Im Endlager müssen die Behälter aber aus Sicherheits­gründen in einer bestimmten Anordnung stehen. So sollen Abfälle, die infolge des radioaktiven Zerfalls mehr Wärme erzeu­gen, im Endlager nicht in unmittelbarer Nähe zueinanderstehen. Denn über lange Zeiträume könnte die Temperatur im um­gebenden Gestein sonst stärker als erlaubt ansteigen. Auch Form und Gewicht der Behälter spielen eine Rolle. Nicht alle Be­hälter sind übereinander stapelbar. Daraus folgt: Es ist nicht sicherge­stellt, dass die Zwischenlager die im End­lager benötigten Container zum benötigten Zeitpunkt liefern können. Um einen Con­tainer, sagen wir der Kategorie C, zu ver­schicken, können die Zwischenlager näm­lich nicht ihre davorstehenden Behälter der Kategorie B und A rangieren, da oft nicht genug Platz in den Lagern ist.

Im Endlager Konrad sollen nun an jedem Tag möglichst viele Container an ihren letzten Bestimmungsort in rund 800 bis 850 Metern Tiefe fahren. Die gesamte Lieferkette funktioniert somit nur, wenn im Endlager immer genau die Menge rich­tig sortierter Behälter ankommt, die so­gleich nach unter Tage gebracht werden kann. „Die Reihenfolge der Behälter muss bei Anlieferung und Einlagerung genau aufeinander abgestimmt sein“, sagt Stefa­nie Goedecke von der BGE.


Das Endlager Konrad ist auf einen Betrieb in zwei Schichten ausgelegt

Dabei soll das geplante Logistikzentrum Konrad (LoK) auf dem Gelände des still­gelegten Kernkraftwerks Würgassen eine wichtige Rolle spielen. Hier sollen die Zwi­schenlager ihre Container so anliefern, wie sie bei ihnen stehen. Das heißt: Die Lager können von vorn nach hinten geleert und ein Behälter nach dem anderen nach Wür­gassen transportiert werden.


Sortierung im Logistikzentrum

Im LoK werden die Container nach Ge­wicht, Größe, Wärmeentwicklung und anderen Parametern sortiert. Dort stehen dann jederzeit so viele Container jeder Ka­tegorie bereit, wie sie im 125 Kilometer entfernten Endlager Konrad benötigt wer­den (siehe Infografik). Das End­lager Konrad ist sowohl technisch als auch personell auf einen Betrieb in zwei Schich­ten ausgelegt. An jedem Werktag sollen im Endlager durchschnittlich zwei Züge mit jeweils etwa einem Dutzend sortierter Be­hälter ankommen. Dort angekommen werden die Behälter, jeder übrigens bis zu 20 Tonnen schwer, in der Umladehalle vom Zug auf einen Plateauwagen gehievt. In dieser Halle gibt es auch einen Mess- und Prüfplatz, an dem zwei Messungen für die betriebliche Strahlenschutzvorsorge ausgeführt werden: „Dies dient dem Schutz unserer Beschäftigten“, sagt Ben Samwer, Abteilungsleiter Geneh­migungen der BGE.

Nach dieser Kontrolle geht es von der Umladehalle in den Förderkorb, der den Plateauwagen mit seiner Fracht an den Füllort bringt. Hier wartet ein Portalhub­wagen, der den Container auf ein Trans­portfahrzeug setzt. Mit ihm geht es entlang der unterirdischen Transportstrecken zur eigentlichen Einlagerungskammer. „Es wird da unten ein computergestütztes Ver­kehrslenkungssystem geben“, sagt Stefanie Goedecke. „Damit können wir Unfälle vermeiden.“


Insgesamt wird es 25 dieser Einla­gerungskammern geben. Sie sind zwischen 400 und 1040 Meter lang und bieten alles in allem Platz für rund 300 000 Kubikme­ter Abfall. Dort werden die Behälter von einem Stapelfahrzeug endgültig abgestellt. Sobald eine Kammer bis zu einem gewis­sen Teil gefüllt ist, errichten Arbeiter*in­nen vom abgeschirmten Fahrzeug aus eine Trennwand und verfüllen den verbliebenen Hohlraum dahinter mit flüssigem Beton. In dieser Kammer herrscht dann zunächst so lange Ruhe, bis der Beton vollkommen ausgehärtet ist. Der stetig von über Tage nachgelieferte Strom von Behältern wird unterdessen in die nächste Kammer gelei­tet. Es werden also immer mehrere Kam­mern gleichzeitig gefüllt. Erst wenn der Beton ausreichend fest ist, wird diese Kam­mer mit weiteren Behältern angefahren. Diese Vorgehensweise wiederholt sich, bis nach und nach alle Einlagerungskammern gefüllt und die Behälter einbetoniert sind.

Sollte es an irgendeiner Stelle auf dem Gelände des Endlagers einmal zu Ver­zögerungen oder Betriebsstörungen kom­men, lässt sich die Anlieferung übrigens kurzerhand stoppen. Behälter, die bereits am Endlager stehen oder auf dem Weg dort­hin sind, werden abgefertigt und können in einer Pufferhalle abgestellt werden. Sie kann mehr als 100 Abfallgebinde aufnehmen, sodass alle bereits auf dem Transportweg befindlichen Abfallgebinde angenommen werden können.


Eine eigens entwickelte Planungs­software soll gewährleisten, dass die gesam­te Lieferkette vom Zwischenlager über das LoK ins Endlager effektiv funktioniert. Ausgangssituation ist dabei die Einlage­rungsreihenfolge. Sie entspricht der Zahl der Container der jeweiligen chemischen und physikalischen Kategorien, die in genau der richtigen Reihenfolge zur richtigen Zeit im Endlager Konrad angeliefert und dann in die Tiefe verfrachtet werden können.

Auf der Basis dieser Reihenfolge erzeugt die Software dann die „Anliefe­rungsreihenfolge“, die von den Vorräten in den Zwischenlagern abhängt. Und sie steu­ert auf der Basis der Einlagerungsreihen­folge die Bereitstellung und Anlieferung der Container aus den Zwischenlagern und deren Sortierung und Zusammenstellung im LoK.

Kompliziert ist diese Herausforde­rung vor allem, weil diese „Kampagnenplanungssoftware“ – kurz KEPLA – die gesamte Lieferkette weit im Voraus erzeu­gen muss. „Jede Einflussgröße, von der Bereitstellung im Zwischenlager bis hin zur Einlagerung unter Tage, werden wir in der Planung berücksichtigen“, sagt Stefanie Goedecke. „Die Endlagerung radioaktiver Abfälle muss absolut zuverlässig erfolgen – dafür brauchen wir eine belastbare Pla­nungsgrundlage.“


© Ole Häntzschel/Susanne Kluge


Die Abfallbehälter müssen ihrer Beschaffenheit entsprechend sortiert im Endlager angeliefert werden. Dann kann einer nach dem anderen unter Tage gebracht werden. Geplant ist die Einlagerung von zwei bis drei Dutzend Behältern pro Tag.


Damit es schnell geht


© Ole Häntzschel/Susanne Kluge

Die schwach- und mittelradioaktiven Abfälle sollen möglichst rasch ins Endlager Schacht Konrad. Im geplanten Logistikzentrum Konrad sollen die Behälter sortiert und so ein Zweischichtbetrieb im Endlager sichergestellt werden. In den Zwischenlagern stehen Abfälle verschiedener Kategorien nebeneinander. Diese sind durch chemische und physikalische Eigenschaften bestimmt und hier durch die Farben symbolisiert. Im Endlager dürfen nur Behälter bestimmter Kategorien zusammen endgelagert werden. Da die Zwischenlager zudem dicht gepackt sind, können immer nur die zugänglichen Behälter auf die Reise gehen – und zwar per Bahn oder Lkw.

Die Zwischenlager müssen ihre Behälter nicht direkt ans Endlager liefern, sondern können sie zunächst in das geplante LoK transportieren. Hier soll es Platz für mehr als 15 000 Behälter der verschiedenen Kategorien geben. Vom LoK aus werden die Lieferungen genau so zusammengestellt, wie sie im Schacht Konrad benötigt werden.

Die Zusammenstellung der Züge erfolgt mithilfe einer Software namens KEPLA. Sie soll sicherstellen, dass die im Logistikzentrum und den anderen Zwischenlagern lagernden Behälter derart zusammen­gestellt werden, dass sie sortiert per Zug „just in time“ ins Endlager fahren können.

Der Transport vom LoK ins rund 125 Kilometer entfernte Endlager erfolgt auf der Schiene. Die Nähe zum Endlager Konrad und der Bahnanschluss waren die entscheidenden Gründe für den Vorschlag von Würgassen als Standort für das LoK. Durch das LoK wird eine schnellere Räumung der Zwischenlager und ein effizienterer Transport ins Endlager ermöglicht.

Im Zweischichtbetrieb werden an jedem Werktag durchschnittlich 25 Container angeliefert. Die Züge wurden im LoK so zusammengestellt, dass die Behälter stets den Kategorien angehören, die für die Einlagerung gerade benötigt werden.

Die Abfälle werden in etwa sieben Meter breiten, sechs Meter hohen und 400 bis 1000 Meter langen Kammern endgelagert. Nach der Einlagerung werden diese abschnittsweise mit einer Betonmischung aus zerkleinertem Erz, Zement und Wasser versiegelt. Die Einlagerung erfolgt in 800 bis 850 Metern Tiefe unter der Erdoberfläche.

In den Einlagerungs­kammern dürfen nur Abfälle bestimmter Kategorien in unmittelbarer Nähe zueinander eingelagert werden.


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