In der deutschen Sicherheitsanalyse für ein Endlager für hochradioaktive Abfälle wird das Verhalten des Endlagersystems über einen Bewertungszeitraum von einer Million Jahren hinsichtlich der sicheren Einschlussfähigkeit radioaktiver Abfälle untersucht. Innerhalb dieses Zeitraums, der nach dem geplanten Verschluss des Endlagers beginnt, sind bis zu zehn glazial-interglaziale Zyklen möglich. Besonders die mit dieser Zyklizität verbundenen Effekte – wie Vereisungen sowie die Bildung und das anschließende Auftauen von Permafrost – können Auswirkungen auf die geologische Barriere des Endlagers haben und somit potenziell die Langzeitsicherheit des Endlagers negativ beeinflussen.

Das hier vorgestellte Projekt, das in die CatchNet-Gruppe eingebettet ist (siehe https://skb.de/Catchnet/), widmet sich diesen Forschungsfragen. Der Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung der Effekte, die mit Volumenänderungen infolge von Gefrier- und Tauprozessen in Permafrostgebieten einhergehen und insbesondere das Deckgebirge der Gesteinsbarriere beeinflussen können. Das Projekt umfasst die experimentelle und numerische Analyse thermomechanisch gekoppelter Prozesse, die durch die Ausdehnung beim Gefrieren und das Schrumpfen beim Auftauen entstehen. In einem zweiten Schritt wird die Relevanz dieses thermomechanischen Prozesses im Hinblick auf das regionale Grundwasserströmungsregime mittels eines integrierten hydrogeologischen Modells bewertet.