Im Rahmen des Standortauswahlverfahrens für ein Endlager für hochradioaktive Abfälle werden als mögliche Wirtsgesteine Steinsalz, Tongestein und Kristallingestein betrachtet. Kristallingestein nimmt unter den möglichen Wirtsgesteinen für die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle eine besondere Rolle ein. Es zeichnet sich durch seine hohe Festigkeit, hohe Gesteinsstabilität, geringe Wärmeempfindlichkeit sowie eine geringe Wasserdurchlässigkeit aus. Allerdings weisen kristalline Gesteine häufig Diskontinuitäten wie Klüfte oder Störungen auf. Je nach deren Eigenschaften – etwa Häufigkeit, Größe, Vernetzung, Öffnungsweite oder Füllung – können sie die Wasserführung im Gestein beeinflussen. Diese strukturellen Besonderheiten haben daher einen maßgeblichen Einfluss auf die Bewertung potenzieller Standorte im Kristallingestein. Die Kenntnis über die Grundwasserströmungsverhältnisse und die potenziellen Transportpfade freigesetzter Radionuklide im Umfeld eines möglichen Endlagerstandorts für radioaktive Abfälle ist ein zentraler Aspekt sowohl im Standortauswahlverfahren als auch für den Sicherheitsnachweis eines Endlagers.

Seit 1994 wird der Open-Source-Simulationscode d³f++ (distributed density driven flow) (Fein et al., 1999; Schneider et al., 2020) in gemeinsamen Projekten der GRS und verschiedenen Universitäten entwickelt. Ziel ist es, die dichteabhängige Grundwasserströmung sowie den Radionuklidtransport unter Berücksichtigung aller relevanten Wechselwirkungen für die Langzeitsicherheitsanalyse in großen, hydrogeologisch komplexen Gebieten und über lange Zeiträume effizient zu modellieren. In den letzten Jahren wurde der Code insbesondere für die Simulation von Strömungsprozessen in geklüfteten Gesteinen weiter optimiert.

Vorgestellt werden Ergebnisse verschiedener sicherheitsanalytischer Untersuchungen im Kristallingestein (Müller et al., 2025: Vorhaben SUSE, BMUKN FKZ 02E11577), Ergebnisse zur Modellierung und Analyse der Integrität eines einschlusswirksamen Gebirgsbereichs im Kristallingestein (Vorhaben CHRISTA-III, BMUKN FKZ 02E12042) und Modellrechnungen für den „Performance Assessment (PA) Task“ für Kristallingestein des internationalen DECOVALEX-Projektes (Vorhaben HYMNE-II, BMUKN FKZ 02E12012).

Fein, E., Schneider, A. (eds.): d³f – Ein Programmpaket zur Modellierung von Dichteströmungen. Abschlussbericht. Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) mbH, GRS-139, Braunschweig 1999.

Müller, Chr., Flügge, J., Burlaka, V., Hassanzadegan, A., Johnen, M., Leonhard, J., Meleshyn, A., Richter, L., Wang, X., Wunderlich, A., Zhao, H.: Safety Analytical Investigations on Repository Systems in Crystalline Rocks. Abschlussbericht. BGETECHNOLOGY, BGE TEC 2025-01, Peine, 2025

Schneider, A., Conen, N., Gehrke, A., Hilbert, J., Knodel, M., Kröhn, K.-P., Lampe, L., Larisch, L., Lemke, B., Nägel, A., Schön, T., Salfelder, F., Stepniewski, M., Wittum, G., Zhao, H.: Hydrogeological Modelling at a Regional Scale. Abschlussbericht, Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH, GRS-750, Braunschweig, 2023.