Endlager

Wo der Opalinuston ans Tageslicht kommt

Er ist vielleicht das am besten untersuchte Gestein der Schweiz – der Opalinuston. Während dieser Ton im Weinland hunderte Meter unter der Erdoberfläche liegt, kann man ihn weiter nördlich im Kanton Schaffhausen sehen und anfassen.

An der Erdoberfläche ist dieser Ton sehr brüchig. Im Malm-Kalk (Bild oben) findet man mit etwas Glück Versteinerungen wie diesen Ammonit (Bild unten rechts).  Der graue Opalinuston kommt in einer Grube bei Siblingen SH ans ­Tageslicht (mittleres Bild).

An der Erdoberfläche ist dieser Ton sehr brüchig. Im Malm-Kalk (Bild oben) findet man mit etwas Glück Versteinerungen wie diesen Ammonit (Bild unten rechts). Der graue Opalinuston kommt in einer Grube bei Siblingen SH ans ­Tageslicht (mittleres Bild). Bild: Markus Brupbacher

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Auch in diesem Jahr war wieder viel von ihm die Rede. Und dies, obschon er weit unter der Erdoberfläche liegt und ihn deshalb kaum jemand je zu Gesicht bekommen hat. Gemeint ist der Opalinuston. Die Gesteinsschicht also, in der dereinst der Atommüll bis zu einer Million Jahre sicher gelagert werden soll.

Im zentralen Weinland, wo das Endlager für hochradioaktive Abfälle vielleicht gebaut wird, beginnt die 110 Meter dicke Opalinustonschicht etwa in 540 Metern Tiefe. Diese Schicht entstand vor 180 bis gut 175 Millionen Jahren durch Ablagerung im Meer des Erdzeitalters Jura, als auf der Erde riesige Dinosaurier lebten.

Mit Glanz und Blaustich

Vor rund 200 Millionen Jahren «klebten» noch alle Kontinente zusammen und bildeten den Superkontinent Pangäa. Noch bevor sich Nordamerika ablöste, hatte der riesige Ozean Tethys von Osten her das heutige Europa weitgehend überflutet. Das Jura-Meer war nur gut 50 Meter tief, auf dessen Grund sich während Millionen von Jahren Schlammteilchen sammelten – und zum Opalinuston wurden.

Weil die Gesteinsschichten im Weinländer Untergrund leicht geneigt sind, steigen sie Richtung Nordwesten an. Das bedeutet, dass der Opalinuston irgendwo ans Tageslicht kommen müsste. Und das tut er auch. Etwa 14 Kilometer nordwestlich von jener Stelle bei Marthalen entfernt, wo das «Tor zum Endlager» gebaut würde, gibt es zwei alte Tongruben. Diese Gruben, in denen früher der Opalinuston zur Herstellung von Ziegeln abgebaut wurde, liegen am Westhang des Hügelzugs Randen zwischen Siblingen und Schleitheim.

Er hat eine graue Farbe mit einem Blaustich. Im Sonnenlicht glänzt er leicht, und seine dunkle Farbe erinnert etwas an Schiefer oder Steinkohle.

Da ist er also, der Opalinuston, in den man so grosse Erwartungen hat. Er hat eine graue Farbe mit einem Blaustich. Im Sonnenlicht glänzt er leicht, und seine dunkle Farbe erinnert etwas an Schiefer oder Steinkohle. Kleine Pakete zusammenklebender Schichten lassen sich leicht aus der Grubenwand herausbrechen.

Der graue Opalinuston kommt in einer Grube bei Siblingen SH ans ­Tageslicht.

Doch kaum in der Hand, zerbricht der Stapel. Denn an der Erdoberfläche, Wind und Wetter ausgesetzt, ist der Opalinuston sehr brüchig. Anders in mehreren Hundert Metern Tiefe. Dort ist er dank des Gewichts der darüber liegenden Gesteinsschichten sehr kompakt und nahezu luft- und wasserundurchlässig. Und weil der Opalinuston zugleich relativ weich ist, verschliessen sich Risse rasch wieder.

Auf die Langsamkeit setzen

Dieses sogenannte Selbstabdichtungsvermögen ist es, weshalb der Opalinuston als Endlager-Gestein auserwählt wurde. Zudem besteht der Ton aus unzähligen winzigen Plättchen, an denen die radioaktiven Stoffe haften bleiben oder zumindest lange zurückgehalten werden. Oberhalb des Opalinustons ist ein weiteres Tongestein sichtbar, der Braune Dogger (siehe Grafik rechts). Auch dieses Gestein hält radioaktive Strahlung zurück.

Nach ein paar tausend Jahren versagen die menschengemachten, technischen Barrieren. Ab dem Zeitpunkt kommt es vor allem auf den Opalinuston an.

Der grosse Abstand zur Erdoberfläche, die Dicke der Opalinustonschicht sowie die oben beschriebene Struktur des Tons: All diese Eigenschaften helfen mit, die radioaktive Strahlung vor Mensch und Umwelt fernzuhalten. Denn obschon die radioaktiven Abfälle mit Stahl oder Glas umschlossen werden: Nach ein paar tausend Jahren versagen diese technischen Barrieren, indem zum Beispiel der Endlagerbehälter durchgerostet ist. Ab dem Zeitpunkt kommt es vor allem auf den Opalinuston an.

So übernimmt er die Aufgabe, die radioaktiven Teilchen möglichst lange zurückzuhalten. Konkret so lange, bis die radioaktive Strahlung durch den Zerfall der Atome ungefährlich geworden ist. Und zwar bevor die radioaktiven Teilchen bis zum Grundwasser oder zur Erdoberfläche gewandert sind.

Wanderung durch die Zeit

Wer den Opalinuston von Nahem sehen möchte, der reist am besten mit dem Zug nach Schaffhausen. Von dort fährt der Bus Richtung Schleitheim/Beggingen. Steigt man bei der Haltestelle Siblingerhöhe aus, führt ein Wanderweg Richtung Nordosten. Nach etwa 450 Meter erreicht man den Waldrand. Die erste Tongrube liegt gleich dahinter im Wald.

Weitere Wege führen dann hoch auf den Randen und damit durch die Jahrmillionen. Denn das Interessante ist, dass man dort Gesteinsschichten sehen kann, die man sonst nur von abstrakten grafischen Darstellungen her kennt (siehe Grafik rechts).

So trifft man weiter oben auf jüngere Gesteinsschichten. Es sind dies die hellen Kalksteine des Zeitalters Malm, das auch zur Jura-Zeit gehört. Das Gestein dort ist teils so gleichmässig, dass es aussieht wie von Menschenhand gefertigtes Mauerwerk (siehe Bild unten). Wenig überraschend nennen es die Geologen «Wohlgeschichtete Kalke».

Malm-Kalk ist wie von Menschenhand geschichtet.

(Der Landbote)

Erstellt: 30.12.2016, 12:44 Uhr

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Die Gesteinschichten im Profil. Links die Zeit ihrer Entstehung. (Bild: Nagra)

Bohnenerz

Eisen lagerte sich in Form von Bohnen ab

Wer die Grafik rechts studiert hat, fragt sich wohl: Wo ist das Zeitalter der Kreide geblieben, das auf die Jura-Zeit folgte? Das Aussterben der Dinosaurier vor 65 Millionen Jahren markierte das Ende der Kreidezeit. Typisch für diese Zeit ist das weisse Gestein, das man als Kreidefelsen von der Insel Rügen oder vom Ärmelkanal in Dover oder zwischen Le Havre und Calais kennt. Die Kreide bildete sich wie der Kalk und der Opalinuston auf dem Meeresgrund. Doch zu Ende der Jura-Zeit hob sich bei uns das Land aus dem Meer. So entstand auch keine Kreide. Im Gegenteil: Das tropische Klima der Kreidezeit führte zu starken Erosionen. Dadurch bildeten sich im Jura-Kalk tiefe Spalten, in denen sich Eisen in Bohnenform – das Bohnerz – ablagerte. Auf der Grafik rechts ist diese schmale Gesteinsschicht rot eingezeichnet. Bohnerz findet man auf dem Randen. Das Erz wurde einst in Neuhausen geschmolzen, um Eisen zu gewinnen.

Im tropischen Klima zur Kreidezeit bildete sich Bohnenerz – Eisen in Bohnenform.

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