Endlager

Nagra bohrt wegen zukünftiger Eiszeiten

Eine neue Eiszeit und riesige Gletscher stossen ins Mittelland vor – was wären die Folgen für ein Endlager im Untergrund? Würden sie den Atommüll durch Erosion freilegen? Die Nagra will in die obersten Gesteinsschichten bohren,um Antworten auf solche Fragen zu finden.

Die Nagra will herausfinden, was eine Eiszeit für das allfällige Endlager im Weinland bedeuten würde.

Die Nagra will herausfinden, was eine Eiszeit für das allfällige Endlager im Weinland bedeuten würde. Bild: Marc Dahinden

In 200 000 Jahren werden die hochradioaktiven Abfälle von heute nur noch so stark strahlen wie natürlich vorkommendes Uranerz. Und mindestens so lange muss der Atommüll vom Lebensraum des Menschen ferngehalten werden. Gelingen soll das im Tiefenlager auch durch genug Abstand zur Erdoberfläche.

In der Schweiz muss die Nationale Genossenschaft für die Lagerung radioaktiver Abfälle (Nagra) sogar für eine Million Jahre nachweisen, dass das Endlager dicht bleibt. Bei den schwach- und mittelradioaktiven Abfällen dauert es 30 000 Jahre, bis sie nur noch so stark strahlen wie das natürlich vorkommende Gestein Granit. Und auch bei diesem Abfalltyp muss die Nagra die Sicherheit des Lagers für zusätzliche 70 000 Jahre nachweisen.

Genügend Gewicht

Nur: In den aus menschlicher Sicht sehr langen Zeiträumen kann es erneut zu Eiszeiten kommen. Die letzte grosse Vergletscherung des Zürcher Weinlandes zum Beispiel liegt bloss 14 000 Jahre zurück. Die damals aus den Alpen vorstossenden Eismassen brachten viel Geröll mit und gruben tiefe Täler ins Mittelland.

Spuren der Eiszeit: Kies und Sand, abgelagert in Schichten. Foto: U. Baptista

Als es wieder wärmer wurde und sich die Gletscher in die Berge zurückzogen, plumpsten Unmengen Steine aus dem schmelzenden Eis. Riesige Flüsse aus Schmelzwasser verfrachteten Kies und Sand, sodass sich die erodierten, eisfreien Gletschertäler im Mittelland allmählich wieder auffüllten.

Dieses sogenannte Lockergestein wird heute an mehreren Orten als Kies und Sand abgebaut. Die erste Schwierigkeit: Bei einer erneuten Eiszeit würde ein Gletscher diese lockere Ansammlung von Steinen relativ mühelos aus dem Weg räumen – und der Sicherheitsabstand zum Endlager darunter würde kleiner. Auch könnte der Gletscher neue, tiefe Rinnen in die Landschaft graben.

Im schlimmsten Fall würde ein eiszeitlicher Gletscher ein Endlager komplett freilegen.

Die zweite Schwierigkeit: Je mehr Gesteinsschichten über dem Opalinuston, wo der Atommüll lagert, wegerodiert werden, desto weniger Gewicht lastet auf dem Tongestein – Dekompaktion ist die Folge. Das bedeutet, dass der Ton weniger kompakt und damit durchlässiger würde. Dadurch nähme die Dichtigkeit des Endlagers ab – Radioaktivität könnte durch Risse ins Grundwasser oder an die Erdoberfläche gelangen. Im schlimmsten Fall würde ein eiszeitlicher Gletscher das Lager komplett freilegen.

Unterirdische Täler

Um die Wahrscheinlichkeit solcher Erosionsszenarien abzuschätzen, blickt die Nagra zurück in die geologische Vergangenheit der letzten 2,5 Millionen Jahre. Dieses Zeitalter, das Quartär, dauert bis heute an und war geprägt von mehreren Eiszeiten.

Im Spätherbst 2016 führte die Nagra im Zürcher Weinland seismische Messungen durch, um die obersten, lockeren Gesteinsschichten näher zu untersuchen, die eiszeitliche Gletscher abgelagert haben. Die Messungen konzentrierten sich dabei auf das Thurtal und die darunterliegende alte Gletscherrinne. Von diesem unterirdischen Tal zweigt bei Kleinandelfingen eine weitere Rinne Richtung Marthalen ab (siehe Karte unten). Auch dort führte die Nagra Messungen durch.

Seismische Messung im Thurtal: Im weissen Kreis befindet sich der tiefste Punkt der u-förmigen Gletscherrinne, heute gefüllt mit Kies und Sand. Grafik: Nagra

Wie tief genau sind diese alten Gletschertäler und wie alt ist das darin abgelagerte Lockergestein? Um solche Fragen zu beanworten, plant die Nagra fünf sogenannte Quartärbohrungen hinab in diese Lockergesteinsschichten. Die Bohrungen, zum Beispiel in den Untergrund von Kleinandelfingen und Ossingen, sind für 2018/2019 geplant, erste Resultate sollen 2019 vorliegen.

Die seismischen Messungen im Thurtal haben gezeigt, dass die Gletscherrinne darunter mit rund 400 Metern tiefer ist als bislang angenommen. Es gebe derzeit aber keine Hinweise darauf, dass die Thurtal-Rinne signifikant tiefer sei als bisher erwartet, heisst es seitens der Nagra auf Anfrage. Nach dem jetzigen Stand der Analyse gebe es auch keine Notwendigkeit, den Perimeter für das Tiefenlager für hochradioaktive Abfälle anzupassen.

Dieses Gebiet liegt nördlich des Thurtals. Definitive Gewissheit sollen die geplanten Bohrungen bringen. Doch selbst wenn der Sicherheitsabstand zwischen Lager und Rinne vergrössert werden müsste, bestünde laut Nagra die räumliche Flexibilität dazu. Konkret könnte der Lagerperimeter nach Südosten vergrössert respektive verschoben werden. Dort liegt der Opalinuston nämlich tiefer unter der Erdoberfläche, wodurch sich der zu kleine Abstand zur Gletscherrinne vergrössern würde.

Dasselbe gilt für die abzweigende Rinne Richtung Marthalen. Sie begrenzt im Westen den Perimeter des Endlagers. Die seismischen Messungen dort haben ergeben, dass die Rinne zwischen Kleinandelfingen und Marthalen vermutlich etwa 250 Meter tief sein dürfte. Auch hier sollen die Bohrungen mehr Gewissheit bringen.

Laut der Nagra ist die Marthaler-Rinne aber im Nordwesten tiefer als erwartet. Dieser Bereich der Rinne liegt aber bereits westlich des Lagerperimeters. «Die bisherigen Neuerkenntnisse haben keine Auswirkungen auf den Lagerperimeter», heisst es dazu von der Nagra.

Nicht zu hoch, nicht zu tief

Droht von oben die Erosion durch eiszeitliche Gletscher, kann mit dem Endlager aber nicht unbeschränkt in die Tiefe ausgewichen werden. Denn je tiefer das Lager im Opalinuston gebaut wird, desto anspruchsvoller ist der Bau und desto wahrscheinlicher wird die Beschädigung des Tongesteins.

Nicht zu hoch, nicht zu tief: Wo sich die optimale Tiefenlage des Endlagers befindet, darüber streiten derzeit die Experten. Die geplanten Bohrungen – jene ins Lockergestein und jene in grösseren Tiefen (siehe Box) – sollen mehr Daten und damit mehr Gewissheit bringen.

Endlager: die Situation im Weinland.

(Der Landbote)

Erstellt: 09.03.2018, 17:45 Uhr

Gesteinsschichten wie in einer mehrschichtigen Torte: Zuoberst rechts das Lockergestein des Quartärs (schwarze Kreise), weiter unten der Opalinuston. (Bild: Grafik: Nagra/ak)

Bohrungen Grundwasser

Würde das Atomendlager im Weinland gebaut, läge das «Tor zum Endlager» in der Nähe des Rheins und neben grossen Grundwasservorkommen.

Die Nagra sieht darin kein Problem. Sie sagt, man könne die Hochsicherheitsanlage, wo mit hochradioaktiven Abfällen hantiert wird, praktisch überall sicher bauen.

Bedenken hat aber die Weinländer Regionalkonferenz, die Abklärungen der Grundwasservorkommen und -ströme im Untergrund gefordert hat. Daher wurde gebohrt und gemessen. Der Ergebnisbericht zu den Messungen unweit von Marthalen soll in Kürze vorliegen.

Tiefenbohrungen

Acht Gesuche für Bohrungen bis 2000 Meter Tiefe

Ende Jahr entscheidet der Bundesrat, ob das Zürcher Weinland vertieft für den Bau des Endlagers untersucht werden soll. Weil die Wahrscheinlichkeit dafür hoch ist, hat die Nagra bereits im Herbst 2016 acht Bohrgesuche eingereicht. Anders als die Quartärbohrungen (siehe Artikel oben), die nur wenige hundert Meter in die Tiefe reichen, gehen diese Bohrungen bis 2000 Meter in den Untergrund.

Damit sollen auch die Gesteinsschichten rund um den Opalinuston (siehe Grafik rechts oben) näher untersucht werden. Wie sind diese Schichten genau aufgebaut? Wo gibt es geologische Störungszonen und wo fliesst Wasser?

Solche und weitere Fragen sollen mit den geplanten Tiefenbohrungen beantwortet werden. Aus den Bohrlöchern werden einerseits Gesteinsproben genommen. Andererseits werden danach Sensoren in den Löchern platziert. Damit werden verschiedene Messdaten erhoben, um die Geologie in der Tiefe noch besser zu verstehen.

Beim Autobahnanschluss Benken wurde 1999 gut 1000 Meter in die Tiefe gebohrt (siehe Bild links). Das Bohrloch ist bis heute offen, in dem nach wie vor Messungen durchgeführt werden. So wird zum Beispiel gemessen, welcher Wasserdruck in welchen Gesteinsschichten herrscht. Kürzlich musste die Nagra die Bewilligung für die Langzeitbeobachtung im Benkemer Bohrloch verlängern – für weitere 45 Jahre. Wie das Bundesamt für Energie (BFE) auf Anfrage mitteilt, gab es allerdings zwei Einsprachen von Privatpersonen.

Der «Landbote» wollte vom BFE wissen, was die Gründe für die beiden Einsprachen sind. «Wir dürfen keine Angaben über die Identität der Einsprechenden oder über den Inhalt der Einsprachen gegenüber Personen machen, die nicht Verfahrenspartei sind.»

Etwas gesehen, etwas geschehen?

Haben Sie etwas Spannendes gesehen oder gehört?
Schicken Sie uns ihr Bild oder Video per E-Mail an webredaktion@landbote.ch oder informieren Sie uns telefonisch unter der Nummer 052 266 99 85. Mehr...

Inserieren

Anzeigen online aufgeben
Inserate einfach online aufgaben

Kommentare