Anpassung des EMOS-Programmpakets an moderne Softwareanforderungen (ADEMOS)

Download Flyer: Flyer_ADEMOS.pdf

Motivation
Im BMWi-Förderkonzept wird der Forschung zu Instrumenten, Methoden und Kenntnissen für Langzeitsicherheitsanalysen eine hohe Bedeutung beigemessen.
Als Langzeitsicherheitsanalyse wird die Analyse des Langzeitverhaltens des Endlagers nach Stilllegung bezeichnet. Zentraler Aspekt ist die Analyse des Einschlussvermögens des Endlagersystems und seiner Zuverlässigkeit. Die Langzeitsicherheit muss wegen der langen zu betrachtenden Zeiträume und wegen der Vielzahl der ablaufenden Prozesse mit Hilfe von Computerprogrammen bewertet werden. Für die zur Beurteilung der Konsequenzen aus den entwickelten Szenarien durchzuführende Analyse möglicher Freisetzung von Schadstoffen aus dem Endlager steht das Programmpaket RepoTREND zur Verfügung.

Ansatz des Projektes
Das Programmpaket RepoTREND wurde im Rahmen des Vorhabens ADEMOS entwickelt. Im Vorhaben sollte der existierende Fortran-Rechencode EMOS zur Simulation von Prozessen in einem Endlager durch ein modernes, flexibles, ausbaufähiges Programmsystem abgelöst werden.
Das Programm RepoTREND (Transport and REtention of Non-decaying and Decaying contaminants in final REPOsitory) beinhaltet drei Module analog zu den drei wichtigen Teilsystemen, die bei der Ausbreitung von Schadstoffen vom Endlager in die Biosphäre beeinflusst werden: Das Nahfeld, die Geosphäre und die Biosphäre.
RepoTREND liefert damit die Möglichkeit, Prozesse in den einzelnen Endlagerbereichen zu modellieren: eine eventuelle Freisetzung von Schadstoffen aus dem Endlager, ihren Transport mit dem tiefen Grundwasser in der Geosphäre in das oberflächennahe Grundwasser und letztendlich bis zum menschlichen Organismus sowie die damit verbundenen radiologischen Konsequenzen.

Ergebnisse
Das Programmpaket RepoTREND wird seit 2007 von der GRS entwickelt und umfasst in der aktuellen Version 4.5 folgende Komponenten:

1. Nahfeldmodule:

• LOPOS: modelliert Prozesse in einem Grubengebäude im Salzgestein
• CLAYPOS: Prozesse in einem Endlager im Tonund Kristallingestein

2. Geosphärenmodule

• POSA: Schadstofftransport in vollgesättigten porösen Medien
• FRAME: Schadstofftransport in vollgesättigten geklüftet-porösen Medien unter der Berücksichtigung der Matrixdiffusion
• COFRAME: Kolloid beeinflusster Transport von Schadstoffen in vollgesättigten geklüftet-porösen Medien bei kinetisch kontrollierten Interaktionsprozessen

3. Biosphärenmodul

• BioTREND: Berechnung von Strahlenbelastungen in der Biosphäre
• RepoSTAR: Ein Statistikrahmen zur probabilistischen Analyse (Codepaket zur Steuerung und Auswertung statistischer Rechenläufe)
• XENIA: grafische Benutzeroberfläche zur Dateneingabe

Ausblick
Durch die modulare Struktur kann RepoTREND flexibel in unterschiedlichen Anwendungen im Rahmen von Langzeitsicherheitsanalysen eingesetzt werden. Alle Rechenmodule sind beliebig miteinander kombinierbar. Mit LOPOS und CLAYPOS werden zwar die wesentlichen Prozesse in einem Endlagersystem im Salzgestein sowie die Schadstoffverbreitung im Ton und Kristallingestein erfasst, sie können jedoch eine Reihe von modernen Anforderungen nicht bzw. nicht optimal abdecken. Das in der Entwicklung befindliche Nahfeldmodul NaTREND soll die beiden aktuell verwendeten Nahfeldmodule ablösen.