Schonender Umgang mit Opalinuston

Bei der Suche nach einem Endlager ist immer wieder vom Opalinuston die Rede. Das Tongestein soll wie eine Barriere radioaktive Stoffe zurückhalten – und schonend behandelt werden.

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In der Schweiz gibt es drei mögliche Standortgebiete für die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle, dar­un­ter das Gebiet Zürich Nordost (Weinland). Im Untergrund dieser Gebiete liegt das Wirtgestein Opalinuston, in dem der Atommüll endgelagert werden soll. Dieses Gestein hält aufgrund seiner feinen Tonstruktur radioaktive Stoffe besonders gut zurück, es hat aber relativ komplexe bautechnische Eigenschaften, wobei Risse entstehen können.  Im Februar fand zu diesem Thema an der ETH Zürich ein Symposium statt unter der Leitung von ETH-Professor Simon Löw. Im Zen­trum stand dabei die Frage, wie im Opalinuston Hohlräume für das Tiefenlager erstellt und wieder verschlossen werden können, ohne die Langzeitsicherheit des Endlagers zu gefährden. 

Wieso können Risse im Opalinuston entstehen?  Simon Löw:  Ob Tunnel, Stollen oder Kaverne: Solche Risse entstehen aufgrund der Spannungen um jedes Untertagebauwerk und sind seit Jahrzehnten bekannt.  Wie können solche Risse verhindert werden?  Risse um tiefere Untertagebauwerke im Fels können nicht verhindert, sondern nur in ihrem Ausmass begrenzt werden. Diese Risse werden durch Kriechprozesse im Opalinuston, durch die Verfüllung der Lagerstollen mit dem stark quellenden Tongestein Bentonit und durch den langsamen Bergwasserzutritt wieder abgedichtet. Unter einem Kriechprozess versteht man die zeitabhängige Verformung von Materialien unter Last.  Können Risse die Barrierewirkung des Opalinuston schwächen?  Aufgrund der heutigen Kenntnisse ist es eher unwahrscheinlich, dass diese Risse langfristig für den Austrag radioaktiver Stoffe (Radionuklide) aus dem Endlager relevant sind. Am Symposium wurde diskutiert, welche Kenntnisse wir heute über diese Rissbildungsprozesse haben und wie sie in ihrem Ausmass reduziert werden können. Wichtige «Gegenmassnahmen» sind eine begrenzte Endlagertiefe, die Wahl eines möglichst tektonisch ungestörten Endlagerstandortes, der Einbau von Stützmitteln (Spritzbeton, Stahlbögen, Anker etc.), schonende Ausbruchsverfahren, kleine Tunnelquerschnitte sowie versiegelte Stollenabschnitte.  Wie unterscheidet sich die Qualität des Opalinustons zwischen den drei Standortgebieten für hochaktive Abfälle?  Dies ist eine wichtige Frage für die Standorteinengung in den Etappen 2 und 3. Die Nagra hat zu diesem Thema in den letzten Jahren viele Untersuchungen durchgeführt und stellt ihre Einschätzung dieser bautechnischen «Qualität» im Rahmen ihrer Berichterstattung zu Etappe 2 diesen Herbst der Öffentlichkeit und den Prüfbehörden vor. Die Frage, in welchem Gebiet der Opalinuston am meisten geeignet ist, kann ich nach heutigem Wissensstand nicht beantworten.  Wie wird der Opalinuston in diesen drei Gebieten nun weiteruntersucht?  Die in Etappe 3 verbleibenden Standorte, vermutlich weniger als drei Standorte für hochaktive Abfälle, werden nach Abschluss der Etappe 2 mit lokalen Bohrungen und Messungen im Detail untersucht. Dazu gehören geologische, felsmechanische, mineralogische Bohrkernanalysen, geophysikalische und hydraulische Bohrlochmessungen und vermutlich 3-D-Seismik.  Welche zusätzlichen Erkenntnisse soll später das Felslabor vor Ort liefern?  In einem späteren Felslabor werden die Verhältnisse am Tiefenlagerstandort mit ähnlichen Methoden wie im Felslabor Mont Terri umfassend untersucht. Aus diesen Untersuchungen resultieren die lokalen geologischen und felsmechanischen Eigenschaften. Diese unterscheiden sich von jenen im Mont Terri zum Teil deutlich, da der Opalinuston zwar homogen ausgebildet ist, aber ­wegen seiner langen Entstehungsgeschichte in der Westschweiz doch andere felsmechanische Eigenschaften aufweisen wird als in der Ostschweiz.  Wie können mögliche Einflüsse auf den Opalinuston über Jahrtausende in nur zehn Jahren simuliert werden?  Die Langzeitversuche im 1:1-Massstab im Felslabor Mont Terri erlauben keine direkten Rückschlüsse auf die Langzeitprozesse, die im Endlager in den nächsten Jahrtausenden ablaufen werden. Die Experimente in grosser Skala sind aber trotzdem wichtig, da erstens technische Realisierungskonzepte entwickelt und geprüft werden können und zweitens wichtige Prozesse während der ersten Jahrzehnte beobachtet respektive validiert werden können.  Was könnte im schlimmsten Fall passieren, würde der Opalinuston undicht?  Die bisherigen provisorischen Sicherheitsanalysen der Nagra umfassen auch Worst-Case-Szenarien mit einem Transport von Radionukliden entlang von Brüchen durch den Opalinuston. Ich kann diese Resultate ohne weitergehende Analysen heute nicht kommentieren. Detaillierte Sicherheitsanalysen werden am Ende von Etappe 3 von der Nagra vorgestellt und durch die Prüfbehörden, inklusive meiner Expertenkommission, überprüft. 

Erstellt: 06.03.2014, 00:00 Uhr

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