THEREDA (Thermodynamische Referenzdatenbasis) ist ein Verbundprojekt, dessen Ziel es ist, eine umfassende, qualitätsgesicherte und intern konsistente thermodynamische Referenzdatenbasis für geochemische Modellrechnungen von wässrigen Elektrolytlösungen bis zu hohen Ionenstärken zu erstellen. Dies ist essentiell für Nah- und Fernfeldprozesse in verschiedenen Gesteinsformationen, die als potentielle Endlager für radioaktive und chemisch-toxische Abfälle in Deutschland und anderen Ländern diskutiert werden.

THEREDA liefert thermodynamische Daten und Pitzer-Wechselwirkungskoeffizienten für wässrige Lösungen. Gekoppelt mit entsprechenden Codes ermöglicht dies die Berechnung der Löslichkeiten von radiotoxischen und chemotoxischen Elementen sowie von wichtigen Matrixbestandteilen. Für das Wirtsgesteinsalz stellt THEREDA derzeit die weltweit einzige Datenbasis dar, die das gesamte System der ozeanischen Salze polythermal abdeckt, einschließlich Säuren und Basen in einem Temperaturbereich von ϑ = 0 – 120 °C (und für bestimmte Teilsysteme sogar darüber). Zusätzlich hat THEREDA die qualitätsgesicherten Zementdaten aus der CEMDATA-Datenbank der Empa implementiert, um die Löslichkeit von Baumaterialien wie z.B. zementartigen Phasen polythermal zu berechnen. Es sind Löslichkeitsdaten für Aktiniden sowie Aktivierungs- und Spaltprodukte bei ϑ = 25 °C verfügbar, die sowohl oxidierende als auch reduzierende Bedingungen abdecken.

Unsere Arbeit konzentriert sich auf die kritische Bewertung und Bereitstellung von Daten, die die Berechnung von Löslichkeiten in hochkonzentrierten Salzlösungen unterstützen, wie sie in Steinsalz oder verschiedenen Tonformationen auftreten können. Viele Datensätze in THEREDA stammen aus der OECD-NEA Thermochemical Database (NEA TDB). Sie werden je nach Bedarf angepasst oder ergänzt. Insbesondere werden Pitzer-Wechselwirkungskoeffizienten, die mit den in THEREDA bereitgestellten thermodynamischen Standarddaten übereinstimmen, hinzugefügt.

Im Gegensatz zu den sehr restriktiven Qualitätsanforderungen der NEA TDB stellen wir auch Daten geringerer Qualität zur Verfügung, wenn dies zur Berechnung experimentell bestätigter Löslichkeitsdaten erforderlich ist. Eine Klassifizierung nach Quelle, Qualität und Art der primären experimentellen Daten, aus denen die thermodynamischen Eingabedaten abgeleitet wurden, wurde entwickelt, um den THEREDA-Benutzern eine Orientierungshilfe zu geben, siehe die ausführliche Reihe von erläuternden Dokumenten.

Die interne Datenstruktur von THEREDA ist ausgesprochen flexibel gehalten, was den Weg für zukünftige Erweiterungen der Datenbasis ebnet, z.B. für andere potentielle Wirtsgesteine oder Verunreinigungen oder für reale Gase und feste Lösungen. Die gesamte Arbeit an THEREDA (sowohl die Wartung als auch die Nutzung) erfolgt über ein Web-Interface zur Datenbank. Die Einhaltung der Qualitätsanforderungen und der internen Datenkonsistenz wird durch in die Datenbank eingebettete Kontrollmechanismen sichergestellt. Eine umfangreiche Dokumentation der Daten begleitet das Webinterface. THEREDA bietet (nach einem einfachen Registrierungsschritt) Datenexporte entweder zugeschnitten auf bestimmte Codes (derzeit Geochemist’s Workbench, PHREEQC und PhreePlot) oder in einem generischen JSON-Format. Letzteres erleichtert die Konvertierung in jedes andere Eingabeformat.

THEREDA wurde und wird von etablierten Institutionen, die auf dem Gebiet der Endlagerung radioaktiver Abfälle und potentieller Wirtsgesteine forschen, gemeinsam geplant, umgesetzt und weiterentwickelt. Die THEREDA-Partner sind offen für die Zusammenarbeit mit anderen Institutionen aus dem In- und Ausland, die auf einem ähnlichen Gebiet tätig sind. Fragen zu den Möglichkeiten einer assoziierten Partnerschaft mit THEREDA können an den Projektkoordinator Helge Moog oder an alle anderen Projektpartner gerichtet werden.

Die Daten in THEREDA steht unseren Nutzern nach der kostenlosen Registrierung zur Verfügung.