Wismut Sanierung 130207 - · rc hnb a F i n ke n b a c h L e rc e nb ac h Fu ch Letzendorf Speicher Pö lt s ch b ac h H a r n b a c h Bec ke n Fu sa Absetzbecken am Standort Seelingstädt

Die Sanierung der Hinterlassenschaften der Uranerzförderung und –verarbeitung in Sachsen und

Thüringen durch die WISMUT GmbH

Dr. Peter Schmidt, Wismut GmbH ChemnitzLeiter Abteilung Umweltüberwachung / Strahlenschutz

Vortrag anlässlich des Technischen Seminars DESY Zeuthen, 13, Februar 2007

2 Sanierung von Hinterlassenschaften der Urangewinnung in Sachsen und ThüringenTechnisches Seminar DESY Zeuthen, 13. Februar 2007.

Bergbau Aufbereitung Unternehmensleitung

Standorte der WISMUTStandorte der WISMUT--SanierungSanierung

CHEMNITZ

DRESDEN

GERA

LEIPZIG

Freiberg

Schleiz

Plauen

SchneebergSchwarzenberg

Annaberg

Marienberg

Freital

Pirna

Altenburg

Zwickau

BornaElbe

Pleiß

eWeiße Elst

er

Zwickau

erMuld

e

Aue

A4

A9A72

A4

A9

A4A14

Ronneburg

SeelingstädtSeelingstädt

CrossenCrossen

PöhlaPöhla

KönigsteinKönigstein

Dresden-GitterseeDresdenDresden--GitterseeGittersee

RonneburgRonneburg

AueAue

ChemnitzChemnitz


334

240 231

140

64

0

50

100

150

200

250

300

350

USA Kanada DDR -WISMUT

Südafrika Frankreich

Uran-Weltproduktion bis 1990 (in kt)


44.500 42.000

28.250

15.200

7.500 6.100 4.890 4.610 4.450 4.080 3.600 3.150 3.140 3.104 2.9640

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

45.000

31.12

.1987

31.12

.1989

31.12

.1990

31.12

.1991

31.12

.1992

31.12

.1993

31.12

.1994

31.12

.1995

01.01

.1997

01.01

.1998

01.01

.1999

01.01

.2000

01.01

.2001

01.01

.2002

PersonalentwicklungPersonalentwicklung

SDAG Wismut Wismut GmbH


Mittelbedarf bis 2006 und RestzeitraumMittelbedarf bis 2006 und Restzeitraum

Freistaat Thüringen Gesamt: 3,13 Mrd. €

Freistaat Sachsen Gesamt: 3,02 Mrd. €

2007 bis Sanierungsende:

0,8 Mrd. €

25%(1,6 Mrd. DM)

Ist bis 2001:2,0 Mrd. €

59%(3,9 Mrd. DM)2002 bis 2006:

0,6 Mrd. €

16%(1,1 Mrd. DM)

2007 bis Sanierungsende:

1,0 Mrd. €

31%(2,0 Mrd. DM) Ist bis 2001:

1,7 Mrd. €

52%(3,3 Mrd. DM)

2002 bis 2006: 0,6 Mrd. €

17%(1,1 Mrd. DM)


• 37 km² „WISMUT-“-RegionBevölkerungsdichte: Sachsen 247, Thüringen 154 E./km²

• 311 Mio m³ Haldenmaterial, 48 Halden0.2 ...2 Bq/g (Ra-226); Inventar: 20’000 t Uranium

• 30.6 Mio m³/a Ableitung kontaminierter Wässer (27 t/a Uran)

• 5.7 km² Ind. Absetzbecken, 178 Mio m³ Tailings (Seelingstädt)Inventar: 1800 TBq (Ra-226), 16’000 t Uran

• 1,6 km² offener Tagebau; 84 Mio m³ Hohlraum (Ronneburg)

• 4 Bergwerke (Schlema, Königstein, Ronneburg, Aue); 1.53 Mio m³ offene Grubenbaue, 1470 km Länge;

Radiologische Ausgangssituation 1990


Sanierung in BildernSanierung in Bildern


Verfüllung des Tagebaurestloches Lichtenberg

2005

1990

• Betrieb: 1958 – 1977

• DimensionFläche 160 ha, Ausdehnung 2 km x 1 km, Tiefe 240 m

• Volume: 160 Mio. m³


Verfüllung des Tagesbaurestloches Lichtenberg

Täglich 45.000 m³ Umlagerung

Zonenkonzept entsprechend dem Säuregenerierungspo-tential


Zwi rtzschen

Neumühl

Cl odra

Berga

Großdraxdorf

Albersdorf

Wernsdorf

Mosen

Endschütz Wolfersdorf

Kleinkundorf

Sachsen

Trün

Gauern

SettendorfUntergeißendorf

Großkundorf

Friedmannsdorf

Sorge

Eula

Obergeißendorf

Hammelhöfe

Seelingstädt

Zickra

Altgernsdorf

Dittersdorf

Wittchendorf

Markersdorf

Berga

IAA T ruenzig

A

B

B

A

Weisse Elster

IAA Culmitzsch

Fuchsb

ach

Albersdorfer

Katzbach

Lerchenbach

Fi n

kenb

ach

Lerchenbach

Fuch

LetzendorfSpeicher

Pölts

chba

c h

Har

nba c

h

Bec ken

Fuchsbach

Absetzbeckenam StandortSeelingstädt


Sanierung der Absetzbecken

Damm

Dammprofilierung

Zwischenabdeckung

Zwischenadeckung, Ableitung von Porenwasser


TypischeTypische AbdeckungAbdeckung zurzur MinimierungMinimierung von von InfiltrationsratenInfiltrationsraten

Schicht-

dicke

Material / Funktion Wasser- permeabilittät

kf [m/s] 0.5 m Rekultivations- / Speicherschicht

(Gras- bzw. Baumbewuchs) 1⋅10-5

1.0 m Speicherschicht

1⋅10-5

0.3 m Suffosionbarriere (Sand) 1⋅10-5 0.5 m Drainageschicht (Kies) 1⋅10-3 0.5 m Dichtschicht (lehmartig) 10-9 -10-10

[Zwischenabdeckung] [10-5 -10-8]

[Tailings]

[10-6 -10-9]


Profilierung und Abdeckung der Halden am StandortSchlema-Alberoda

1965

1991 2005

Hammerberghalde


Regelabdeckung zur Reduktion der Rn-Exhalationsrate(für Halden am Standort Schlema-Alberoda)

Abdeck-mächtig-

keit

Schichtanordnung / Funkti-onalität

Relevante boden-physikalische Para-

meter 0.2 m Rekultivierungsschicht

(je 10 cm ORS und Mineralborden; vermengt)

0.8 m

Radon-Dämmschicht (mineralisches Material; eingebaut in 2 x 0,45 m Lagen)

• Gaspermeabilität • Korngrößenvertei-

lung • Proctordichte • Wasserleitfähigkeit • Wassersättigung • Welkepunkt

Haldenmaterial


Kontrollierte Flutung von Bergwerken (Königstein)

Festung

Elbe

SchüsselgrundhaldeWPA


Elbe

Schacht

140 m a.s.l.

Wasser-behandlung

Kontrollstrecke

Grund-wasser

Flutungswasser

Störung

Stauer

Grundgebirge

S N

3. GWL

4. GWL

Bergwerk

Kontrollierte Flutung des Berkwerkes Königstein


Uran-AufbereitungsfabrikSeelingstädt

Stillegung und Abbruch von Anlagen

Schachtgebäudein Schlema-Alberoda


Management radioakt. Abfalls - Beispiel Schrottfreimessung

Freigabe-Richtwert:

0,5 Bq/cm² Gesamt-Oberflächen-Alphaaktivität

Indirekte Bestimmung über Beta-Zählrate

TAA [Bq/cm2]= kβ⋅Nβ = kβ ⋅ (Ntot- Nbg)


Wasserbehandlung

WBA-Schlema-Alberoda

(1050 m³/h)

Wetland Pöhla


VerwahrungVerwahrung radioaktiverradioaktiver RückständeRückstände der der WasseraufbereitungWasseraufbereitung

In Spülsträndenvon Absetzanlagen

Unter Tage

Auf Halden


Umgebungsüberwachung bei WISMUT (radiol. Parameter)

Basismonitoring nach REI Bergbau

Wasserpfad (360 Messpunkte MP)- Unat und Ra-226 (107 MPs)- Nuklidevektor (ausgewählte MPs)- Wasserstand (311 MPs)

Luft- und Bodenpfad (337 MPs)- Radon (337 MPs), - Staub und langlebige Alphas (75 MPs)- Ra-226 Niederschlag (81 MPs)

SanierungsmonitoringZum Beispiel: - 1800 Wasserstandsmesspunkte zur Flutungsüberwachung und zur Entwick-

lung hydrologischer Modelle; - Rn-Exhalationrate, Ortsdosisleistungen, Cpot, Alpa-Oberflächenaktivitäten, etc; - 4 Laboratorien, jährlich 35.000 Wasserproben, 400.000 Parameter


Radiologische FragestellungenRadiologische Fragestellungen

(Umsetzung der Grundprinzipien Rechtfertigung, (Umsetzung der Grundprinzipien Rechtfertigung, Limitierung Optimierung)Limitierung Optimierung)


Rechtfertigung Rechtfertigung –– 1 mSv/a1 mSv/a--KriteriumKriterium

kontaminierte Sickerwässer

Trinkwasser

Bewässerung/Viehtränke

Fallout/Washout

pflanzliche Produkte

tierischeProdukte

Radon

Staub

γ−Strahlung

Ingestion von Haldenmaterial(spielende Kinder)

Inhalation vonkontaminiertem Staub

Inhalation von Radon/Radonfolgeprodukten

äußereStrahlenbelastung

effektive Dosis der Bevölkerung

Ingestion von kontaminierten Lebensmitteln


Fallbeispiel 1: Typische Dosen nahe Halden Fallbeispiel 1: Typische Dosen nahe Halden

Szenario:• Referenzperson: Kleinkind und Erwachsener, direkt neben Halde wohnend (7000 h im

Haus bzw. 250 h und 100 h auf der Halde)• mittlere spezifische Aktivität von U-238 im Haldenmaterial = 1 Bq/g, radioaktives GG • Rn-222-Konzentration auf und neben der Halde: 100 Bq/m³; • ODL auf und neben der Halde: 530 nSv/h; • Konzentration langlebiger Alphastrahler auf und neben der Halde: 1 mBq/m³• Sickerwasserkonzentrationen: 1 mg/l Unat ; jeweils 0,5 Bq/l Ra-226 und Th-230; jeweils

0,1 Bg/l Po-210 und Pb-210; jeweils 0,01 Bq/l Pa-231 und Ac-227 [Background-Abzug]

0,070,31

0,03

0,35

1,74

2,50

0,250,15 0,04

1,72

0,002

2,17

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

LM Ext LLA-Inh Rn/ZPr Dir-Ing Total

Effe

ktiv

e D

osis

[mSv

/a] 2 - 7 Jahre Erw


Fallbeispiel 2: Typische Dosen WasserpfadFallbeispiel 2: Typische Dosen Wasserpfad

341

28 3

1370

2

280

718

366155191

180

200400

600800

10001200

14001600

TW Fi MMSM GOKG Mi_Fl Gesamt

Expositionspfad

Effe

ktiv

e D

osis

[µSv

/a]

< 1a 12 - 17 a1,37

0,39 0,315 0,329 0,366 0,347

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

< 1 1-2a 2-7a 7-12a 12-17a Erw

Altergruppe

Effe

ktiv

e Do

sis

[mSv

/a]

U-238 U-234 Th-230 Ra-226 Pb-210 Po-210 U-235 Pa-231 Ac-227

5,2 6,1 0,17 0,02 0,025 0,025 0,24 0,015 0,015

Nutzung von Lerchenbachwasser nahe der IAA Trünzig(Standardszenarien Referenzperson nach Bbgbau; Nuklidvektor in mBg/l)


Dosisbegrenzung während der SanierungDosisbegrenzung während der Sanierung

Bevölkerung

• 1 mSv/a

Arbeitnehmer:

• Grenzwerte Strahlenschutzverordnung (nach §118 auch für WISMUT)6 mSv/a für beruflich strahlenexponierte Personen Kat. B

20 mSv/a für beruflich strahlenexponierte Personen Kat. A(400 mSv/a gesamte Berufszeit)

• Bei Altlasten außer Uran: Regelungen nach Teil III StrSchV, § 95 ?

Abgeleitete Grenzwerte für unter Tage:

1/10)10(

/830/40

*

33 <++− hSvH

mmBqC

cmMeVC llpot

μα


Gesundheitsfolgen - Problem Lebenszeitdosis 400 mSv

1. Bisher wurden mehr als 7900 Lungenkrebserkrankungen als während der Tätigkeit im Uranbergbau strahleninduziert anerkannt.

2. Im Jahr 2005 haben bei WISMUT noch 77 Arbeitnehmer mit einer Lebensdosis > 400 mSv gearbeitet, davon 14 unter Tage (bsP Kat. A)

Miners Radon Exposure at Schlema-Alberoda (Aue site)

0

50

100

150

200

250

1949 1954 1959 1964 1969 1974 1979 1984 1989

Year

Rn

Exp

osur

e [W

LM]

WISMUT assessment

BBG study

Mit Genehmigung der Behörde:

1. Weiterbeschäftigung im Strahlenschutzbereich nur bei persönlichem Einverständnis

2. Jährliche medizinische Untersuchung

3. Jahresdosis < 10 mSv/a


Optimierung Optimierung –– KostenKosten--NutzenNutzen--Analyse Analyse versusversusMultikriterielleMultikriterielle AnalyseAnalyse

WISMUT-Ansatz:

Mischung aus

Kosten-Nutzen-Analyse (teilweise halb-quantitative, auch AnwendungAnwendung von Kriterien dem gesunden Menschenverstand folgend)

Scoring-Verfahren; Berücksichtigung nichtradiologischer Risiken

sogenannte weiche Kriterien

- sozial-ökonomische Kriterien (Arbeitslosenrate, regionale Entwicklungskonzeptionen, Devastierung, Nachnutzung);

- Einfluss politischer Gruppierungen, - Behördenstandpunkte, öffentliche Akzeptanz - Risiko des Verlustes der institutionellen Kontrolle, etc.

>>> Stakeholder involvement


Fallbeispiel: Sanierung der Haldenlandschaft in Fallbeispiel: Sanierung der Haldenlandschaft in SchlemaSchlema--AlberodaAlberoda

ehem. AWS 373

AWS 382

ehem. AWS 208

IAA Borbachtal

Niederschlema

Oberschlema

Halden

Quellen der Rn-Freisetzung

Betriebsflächen

Halden

Abwetter-schächte


Konvektive Strömungen in SteilhaldenKonvektive Strömungen in Steilhalden

Plateau

T Haldneninneres < Tluft-aussen

THaldeninneres > Tluft-aussen

Haldenfuss

Halde

Halde 309


Örtliche RnÖrtliche Rn--Konzentration H66Konzentration H66--207207

N

Edelhofweg Nr. 7

Halde 66/207

Kontinuierliche Messungen mit einem AlphaGUARD (seit Ende 1999)

Im Mittel > 1000 Bq/m³ Rn;

Spitzenwerte bis 2500 m³

Juli 2002

April 2003

Mai 1999


Örtliche RnÖrtliche Rn--Konzentration H66Konzentration H66--207207

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

M eßzeit raum

Rad

onko

nzen

trat

ion

in B

q/m

³

-5,0

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

Tem

pera

tur i

n °C

511.44 am 2.10.02 verschobenProf ilierung 10/01 bis 03/02Abdeckung 07/02 bis 10/02

511.44 am 9.7.03 zurückverlegt


Einfluss der Bewetterung auf die örtliche RadonEinfluss der Bewetterung auf die örtliche Radon--SituationSituation

1

Mulde

Natürliche Bewetterung unter typischen Sommerbedingungen

(Tmine < Toutdoors;

Δp 1-2 = wenige Pa)

MS Stolln

Schacht 15 IIb

Bewetterung Schacht 382


Auswirkungen der Lüfterabschaltung

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

05.06.200300:00

06.06.200300:00

07.06.200300:00

08.06.200300:00

09.06.200300:00

10.06.200300:00

11.06.200300:00

12.06.200300:00

Datum/Zeit

Rn-

Kon

zent

ratio

n in

kB

q/m

³

CRn MSS CRn Boden Hauptstr.72 CRn Keller Hauptstr.81

<- L

üfte

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20:

30

<- W

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rum

kehr

MSS

<- W

ette

rum

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MSS

<- B

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t 7:4

0


Verkauf von Verkauf von KnowKnow HowHow

–– Die Zukunft der WISMUTDie Zukunft der WISMUT


Beispiel 1 Beispiel 1 –– SillamäeSillamäe (Estland)(Estland)

Phare-Projekt 1999-2002:

Entwicklung des Sanierungs-konzeptes für die IAA Sillamäe(Dammstabilität; Abdeckkonfiguration)

Sanierungsbegleitung 2003 –2007

ControllingPlanung, Monitoring

Industrielle Absetzanlage Sillamäe: 39 ha; 18 Mio. t radioaktiver Rückstände aus der Uran- und seltenen Erden-Produktion; Emissionen direkt in die Ostsee


Beispiel 2 : Beispiel 2 : TacisTacis Projekt Projekt LermontovLermontov ((RußlandRußland))

Sanierungskonzept für die Sanierungskonzept für die Bergbauhinterlassenschaften im Bergbauhinterlassenschaften im Zentrum der Kaukasischen Zentrum der Kaukasischen MineralwasserregionMineralwasserregion

Beispiel für die Berücksichtigung von Stakeholderinteressen bei der Entwicklung eines Sanierungs-konzeptes


Beispiel 3: WeltbankBeispiel 3: Weltbank--Projekt Projekt KyrgysztanKyrgysztan

Sicherung von Hinterlassenschaften des Uranbergbaus gegenüber Landslides und Murren (Erdrutschungen)

Entwicklung eines Sanierungkonzeptes

Standort Mailuu Suu


Stand der Stand der SanierungSanierung EndeEnde 20062006

unter Tageunter TageGrubenbaue abgeworfenSchächte / Tagesöffnungen verwahrtTagesnahe Grubenbaue verfüllt

über Tageüber TageAnlagen/Gebäude abgebrochenHalden abgetragen/umgelagertHalden/Tagebau abgedecktTagebau Lichtenberg verfülltAbsetzanlagen zwischenabgedeckt

konturiertendabgedeckt

Flächen saniert


WISMUT

new horizonsthroughremediation

1960Schlema-AlberodaHalde H250

2002 Schlema


Kurpark in Bad-Schlema

Documents

Wismut Sanierung 130207 - · rc hnb a F i n ke n b a c h L e rc e nb ac h Fu ch Letzendorf Speicher Pö lt s ch b ac h H a r n b a c h Bec ke n Fu sa Absetzbecken am Standort Seelingstädt