KOLLORADO-e3

Abb. 1: Bilder des überbohrtes LIT-Experiment: (oben) Segmentierte Kluftgeometrie zur Abschätzung der Ausdehnung der Bentonit-Gelschicht in der Scherzone (erstellt von Dr. Hinz, Math2Market mittels Volume Rendering in GeoDict), (unten) überbohrte Grimsel Granodiorit Matrix (ca. 6m) bis zur Kontaktzone der Scherzone. Abb. 1: Bilder des überbohrtes LIT-Experiment: (oben) Segmentierte Kluftgeometrie zur Abschätzung der Ausdehnung der Bentonit-Gelschicht in der Scherzone (erstellt von Dr. Hinz, Math2Market mittels Volume Rendering in GeoDict), (unten) überbohrte Grimsel Granodiorit Matrix (ca. 6m) bis zur Kontaktzone der Scherzone. Foto: Angewandte Geologie Jena

In-situ Experimente zur Bentonit Langzeit-Stabilität und der Radionuklidmobilität an der Grenzfläche Bentonit – Kristallin

BMWi Förderkennzeichen: 02E11759A

Laufzeit: 01.05.2019 - 31.12.2022

Projektleitung:  Prof. Thorsten Schäfer

Bearbeitung: Janis Pingel

Das übergeordnete Ziel des Vorhabens ist es, das mechanistische Verständnis der Prozesse weiter zu vertiefen, die unter naturnahen, endlagerrelevanten Bedingungen in geklüfteten Granitsystemen die Integrität der Bentonitbarriere beeinträchtigen und zu einem kolloidgetragenen Radionuklidtransport führen können. Dies umfasst die grundlegenden Mechanismen der Bentoniterosion und Kolloidbildung am Übergang des Bentonit- Versatzes/Puffers zum Kristallingestein, die Radionuklidspeziation, insbesondere die Wechselwirkungen zwischen Radionukliden und Kolloiden sowie die Wechselwirkungen von Kolloiden mit den Gesteinsoberflächen unter besonderer Berücksichtigung von Kinetiken. Die geplanten Arbeiten bauen auf den im Vorgängervorhaben Kollorado-e2 erzielten Erkenntnissen auf. Kollorado-e3 ist eng verbunden mit dem Felslabor Grimsel (GTS, Schweiz) Phase VI Projekt CFM (Colloid Formation and Migration; siehe https://www.grimsel.com/gts-phase-vi/cfm-section/cfm-introduction), welches momentan aus zwei Experimenten besteht, (a) dem LIT-Experiment (Long-term In situ Test) und dem I-BET Experiment (In Rock Bentonite Erosion Test).  

Experimentelle Untersuchungen beinhalten u.a. spektroskopische, mikroskopische und computergestützte Methoden, sowohl im Labor als auch im Untertage-Felslabor in Grimsel (Schweiz) unter Verwendung von Beschleuniger-Massenspektrometrie zur Bestimmung von Langzeit-Kinetiken in diesen Systemen. Unter dem Eine Übertragbarkeit der Labordaten auf natürliche Systeme soll dann gewährlistet werden, um diese in die Langzeit-Sicherheitsanalyse der GRS (Codes: CLAYPOS, CORFRAME und d³f++) einfließen zu lassen. Diese Codes können dann mit den von der FSU Jena und dem KIT-INE verwendeten reaktiven Transportmodellen verknüpft werden, um eine verbessertes Prozessverständnis der Feldexperimente im Untertagelabor Grimsel zu gewährleisten.

Förderung:

Das KOLLORADO-e3 Projekt ist ein Verbundprojekt zwischen der FSU Jena, dem KIT-INE sowie der GRS und wird durch das BMWi unter dem Förderkennzeichen 02E11759A finanziert. FSU Jena ist Koordinator dieses Verbundvorhabens.