| Januar 2011 |
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| Besuchergruppe im trockenen Stollen des Felslabors Mont Terri. (Foto Comet) | Trotz intensiver Beanspruchung während der Jurafaltung ist der Opalinuston des Felslabors Mont Terri wasserdicht – und das seit 180 Millionen Jahren. |
Beim Bau eines geologischen Tiefenlagers werden für den dazu benötigten Zugangsweg in jedem Fall auch grundwasserführende Schichten zu durchqueren sein. Der Schutz des Tiefenlagers vor dem Grundwasser – und umgekehrt – ist Gegenstand des folgenden Artikels.
Grundwasser im Untertagebau
Wer ein geologisches Tiefenlager bauen will, muss zunächst über einen vertikalen Schacht oder einen geneigten Zugangstunnel von mehreren Kilometern Länge in das Wirtgestein vordringen. Der Kontakt mit grundwasserführenden Schichten lässt sich dabei nicht vermeiden.
Das Durchfahren solcher Gesteinsschichten gehört zum konventionellen Handwerk der Untertagebautechnik. Die Fachleute können dabei auf vielfältige Erfahrungen im Tunnel- und Untertagebau und auf verschiedenste Handlungsalternativen zurückgreifen. Vom Prinzip her gibt es drei Möglichkeiten, wie vermieden werden kann, dass Wasser in das geplante Untertagebauwerk fliesst:
- Wasserführende Gesteinsschichten werden durch Injektionen mit Zement, Mörtel, Kunststoff oder mittels Folien abgedichtet.
- Wasserzuflüsse aus lokalen Störungszonen werden aufgefangen und mit Pumpen abgeleitet.
- Wasserführende Störungszonen werden – sofern möglich – umfahren.
Überprüfung der Eignung unter Tage
Nachdem die Zugangswege aufgefahren und das wasserundurchlässige Wirtgestein (Lagergestein) erreicht ist, wird dort zunächst circa 20 Jahre lang ein Felslabor betrieben. Die Forschungsarbeit unter Tage dient primär der abschliessenden Eignungsprüfung der Standortgegebenheiten vor Ort. Dabei geht es auch um den Nachweis, dass kein fliessendes Wasser das zukünftige Lager erreichen kann.
Der Sicherheitsnachweis ist eine der Voraussetzungen für die Erteilung der nuklearen Betriebsbewilligung durch die Behörden. Danach werden die Behälter mit den radioaktiven Abfällen eingelagert und alle Lagerstollen einzeln versiegelt.
Schutz des Grundwassers – auf das Gestein kommt es an
Die Langzeitsicherheit eines Tiefenlagers ist wesentlicher Bestandteil des Entsorgungskonzepts der Schweiz. Um sie zu gewährleisten, muss das Wirtgestein bestimmte Eigenschaften haben. Dazu gehören: geringe Wasserdurchlässigkeit, gute Rückhalteeigenschaften für gelöste Stoffe, homogene Struktur, grossflächiges Vorkommen, ausreichende Mächtigkeit und bestimmte Tiefenlage. Der Opalinuston in der Nordschweiz ist ein solches Wirtgestein. Er hat die Aufgabe, die Abfälle im Tiefenlager langfristig und zuverlässig einzuschliessen.
Mit dem vom Bundesrat 2006 anerkannten Entsorgungsnachweis wurde wissenschaftlich belegt, dass der Opalinuston in der Schweiz sich für den Bau von geologischen Tiefenlagern eignet.
Grundwasser
Wasser, das infolge von Versickerung atmosphärischer Niederschläge und oberirdischer Gewässer durch Klüfte, Höhlen, Poren etc. in die Gesteine eindringt und dort Hohlräume zusammenhängend füllt.
Grundwasservorkommen
Gut durchlässige Gesteinskörper, die die Speicherung und Nutzung des Grundwassers erlauben und die von weniger durchlässigen Gesteinsschichten begrenzt werden.
Grundwasser im Untertagebau
Wasserzuflüsse bei Tunnelbauten streuen von weniger als 0,1 l/s bis mehr als 1000 l/s, sie sind häufig sehr lokal und je nach Geologie schwer prognostizierbar. Relativ kleine Strukturen (Störungen/ Einzelklüfte) können die Ursache für grosse Zuflüsse sein. Im fallenden Vortrieb muss das vorkommende Bergwasser aus dem Stollen gepumpt werden (z. B. Schacht Sedrun der NEAT: Pumpen mit Leistungen von 1000 l/s über 1000 Meter Höhendifferenz).
Im Opalinuston fliesst kein Wasser
Obwohl der Grundwasserspiegel 200 Meter über dem Felslabor Mont Terri liegt und die Kalkschichten zwischen Felslabor und Grundwasservorkommen stark wasserführend sind, dringt kein Grundwasser in den Opalinuston ein. Das Stollensystem des Felslabors ist staubtrocken, selbst in der mitten durch das Felslabor verlaufenden tektonischen Störungszone. |
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