Technischer Bericht NTB 81-04

Im Konzeptbericht der Nagra von 1978 «Die nukleare Entsorgung in der Schweiz» wurden die Anforderungen an die Endlagerung radioaktiver Abfälle dargestellt. Ferner wurden die in der Schweiz als Wirtgestein in Betracht zu ziehenden geologischen Formationen generell beschrieben und bewertet.

In der Zwischenzeit wurde in erster Priorität das Untersuchungs­programm zur Endlagerung hochaktiven Abfalls vorangetrieben. Dieses hat die Erforschung des kristallinen Grundgebirges in der N-Schweiz mittels einer Reihe von Tiefbohrungen sowie geophysikalischen Messungen und hydrogeologischen Untersuchungen zum Ziel.

Bedeutende Fortschritte verzeichnet auch das Untersuchungsprogramm zur Endlagerung schwach- und mittelaktiver Abfälle. Ingenieurtechnische Projektstudien haben mögliche Methoden zum Bau und Betrieb eines Endlagers aufgezeigt und die technischen Bedingungen in Abhängigkeit von den verschiedenen Wirtgesteinstypen definiert. Parallel zu diesen Ingenieurstudien wurden publizierte geologische Karten und Profile, ältere Sondierungen und Literaturstudien ausgewertet, um ein Inventar der in der Schweiz für die Aufnahme eines Endlagers für schwach- und mittelaktive Abfälle sich anbietenden Wirtgesteine aufzustellen. Die Resultate dieser geologischen Ana­lysen sind im vorliegenden Bericht dargestellt.

Aufgrund geologischer und technischer Anforderungen konnten gegen einhundert potentielle Standortgebiete für ein Endlager für schwach-­ und mittelaktive Abfälle identifiziert werden. Aus geologischer Sicht bieten sich demzufolge eine Vielzahl von Standortgebieten an, die eingehende geologische Untersuchungen verdienen. In einern Bewertungsverfahren sind zwanzig potentielle Standortgebiete ausgewählt und näher beschrieben worden, welche für weitere Abklärungen im Vordergrund stehen.

In absehbarer Zeit wird nur ein Endlager für schwach- und mittel­aktive Abfälle in der Schweiz bereitzustellen sein. Dazu sollen an einer beschränkten Anzahl von Standortgebieten geologische Standortuntersuchungen wie Sondierbohrungen und Sondierstollen ausgeführt werden. Diese Standortgebiete sind heute noch nicht festgelegt. Zur weiteren Einengung der im Bericht aufgezeigten Möglichkeiten potentieller Standortgebiete sind vorerst zusätzliche Entscheidungsunterlagen zu erarbeiten. Der Bericht ist ein wichtiger Markstein auf dem Weg der Nagra zur Erarbeitung konkreter Endlagerprojekte einerseits und dem geforderten Entsorgungsnachweis radio­aktiver Abfälle andererseits.

Band I beschreibt nach einer Einführung in den behandelten Problemkreis in einern ersten Kapitel die Annahmen über die zu erreichenden Einschlusszeiten und die daraus abgeleitete Charakterisierung der schwach- und mittelaktiven Abfälle sowie die Mengen, welche in einem Endlager beseitigt werden müssen.

Ausgehend vom bis heute bekannt gewordenen Programm der Elektrizitätswirtschaft zur friedlichen Nutzung der Kernenergie in der Schweiz, welches 6000 MW installierte elektrische Leistung in Betracht zieht, und einschliesslich der radioaktiven Abfälle aus Medizin, Industrie und Forschung ist über einen Zeitraum von ca. 60 Jahren mit einem Anfall von ca. 60'000 m³ schwach-und mittelaktiven Abfällen zu rechnen. In dieser Gesamtmenge werden allerhöchstens 2 Tonnen radioaktiver Stoffe enthalten sein, welche für die Dauer von 600 – 1000 Jahren von der Biosphäre abzuschliessen sind.

Der gesetzliche Rahmen für die Endlagerung radioaktiver Abfälle, insbesondere die Bewilligungsverfahren für Bau und Betrieb von Endlagern sowie von geologischen Voruntersuchungen an potentiellen Lagerstandorten wird in einem weiteren Kapitel dargelegt.

Im weiteren wird auf die Terminpläne hingewiesen, welche für die Mitte der 90er Jahre die Inbetriebnahme eines Endlagers für schwach- und mittelaktive Abfälle vorsehen.

Das technische Konzept der Nagra für dieses Endlager beruht auf dem Bau unterirdischer Anlagen mit einer Felsüberdeckung von mindestens 100 m. Die Lagerzone wird aus einem System von Kavernen oder Stollen bestehen. Als Einlagerungseinheit sind hauptsächlich 200 l Fässer vorgesehen. Nach Abschluss der Einlagerung werden die Zu­gänge verfüllt und versiegelt.

Ein weiteres Kapitel behandelt die allgemeinen Anforderungen an den Endlagerstandort. Gemäss dem zu erwartenden Abfallvolumen wird im Wirtgestein für ein Endlager eine Fläche von mindestens 0.5 km² benötigt.

Der Einfluss eines Endlagers auf Gesellschaft und Umwelt und die zu treffenden Massnahmen zum Schutze von Landschaft, Wasserhaushalt, Bodenschätzen usw. werden eingehend besprochen.

Fragen im Zusammenhang mit bestehenden Grundeigentumsverhältnissen, der Schaffung von Arbeitsplätzen und der Entschädigung für die einer Standortgemeinde durch ein Endlager erwachsenden Belastungen werden ebenfalls angeschnitten.

Der Hauptteil des 1. Bandes befasst sich mit den geologischen Aspekten der Endlagerung schwach- und mittelaktiver Abfälle und dem Vorgehen zur Auswahl von Standortgebieten.

Im Kapitel «Geologische Formationen als Schutzbarrieren» wird das Mehrfachbarrierenprinzip erläutert, welches weltweit den Endlagerkonzepten zugrunde liegt. Die Anforderungen an ein Wirtgestein werden definiert. Dabei wird darauf hingewiesen, dass die Barrierenwirkung von geologischen Formationen stets unter dem Gesichtswinkel des gegebenen standortspezifischen geologischen Systems beurteilt werden muss.

Dieses Kapitel bespricht auch die Prognostizierbarkeit der in den nächsten 1000 Jahren zu erwartenden geologischen Prozesse, wie Erdbeben, Gletschererosion und Klimaschwankungen, welche zur Freisetzung von Radioaktivität aus einem unterirdischen Endlager führen könnten. Aufgrund der kleinen Eintretenswahrscheinlichkeit und ihrer sehr geringen Auswirkungen bedeuten diese Prozesse bei geeigneter Standortwahl in dieser Zeitspanne kaum ein ins Gewicht fallendes Risiko für die Sicherheit eines unterirdischen Endlagers.

Relativ breiten Raum nimmt im Bericht die Beschreibung der möglichen Wirtgesteine in der Schweiz ein. Für die Aufnahme eines Endlagers kommen unter den wasserundurchlässigen und gering durchlässigen Formationen aufgrund geologischer Ueberlegungen Tonformationen im Jura, Anhydritvorkommen im Jura und in den Alpen, alpine Mergel und Tongesteine und kristalline Gesteine im Untergrund des Tafeljuras und in den Alpen in Frage. Dazu besteht sowohl im Jura als auch in den Alpen eine Vielzahl von Möglichkeiten zum Bau trockener Kavernenanlagen in Kalken und Sandsteinen über dem Grundwasserspiegel, welche durch eine wasserundurchlässige Schutzschicht abgeschirmt werden.

In den einzelnen Wirtgesteinsgruppen wurden 100 Standortgebiete auf ihre mögliche Eignung zur Aufnahme eines Endlagers für schwach­ und mittelaktive Abfälle geprüft. Diesem Zwecke dient das im Bericht erläuterte System zur Bewertung geologischer Faktoren, das auch die Prognostizierbarkeit der heutigen geologischen und hydrogeologischen Verhältnisse sowie der zukünftigen geologischen Veränderungen einschliesst. Zusätzliche nicht-geologische Faktoren, wie Naturzschutzbelange, Ueberflutungsgefahr, bergrechtliche Aspekte etc. wurden aufgeführt aber nicht gewertet. Sie werden in einer späteren Phase des Auswahlprozesses zu berücksichtigen sein.

Mit diesem Bewertungsverfahren wurden je nach Wirtgesteinsgruppe 2 – 5 potentielle Standortgebiete als die günstigsten ihrer Art ermittelt. Dadurch ergaben sich insgesamt 20 potentielle Standortgebiete, welche für weitere Untersuchungen im Vordergrund stehen. Von diesen liegen 4 im Faltenjura, 3 im Tafeljura und 13 in den Alpen. Die potentiellen Lagerzonen in den 20 Standortgebieten verteilen sich auf 15 Kantone.

Zum Abschluss des 1. Bandes wird das weitere Vorgehen umrissen. In einem nächsten Schritt müssen zusätzliche Informationen zur Ergänzung der geologischen, bau- und sicherheitstechnischen sowie der umweltspezifischen Dokumentation beschafft werden, damit die Zahl der Standortgebiete der engeren Wahl weiter eingeengt werden kann. Für eine beschränkte Zahl von Standortgebieten werden dann den zuständigen Behörden Sondiergesuche für Probebohrungen und Sondierstollen einzureichen sein.

Band II gibt für jedes der 20 Standortgebiete der engeren Wahl eine Beschreibung der topographischen und geologischen Situation, wobei auf die Vorzüge und Nachteile jedes Standortes hingewiesen wird. Es werden auch diejenigen Kenntnislücken erwähnt, welche nur durch die Ergebnisse von Sondierkampagnen geschlossen werden können. Der vorliegende Bericht wurde in Zusammenarbeit folgender Mitarbeiter und Berater der Nagra erarbeitet:

Kapitel 1 bis 6:

Herren Dr. R. Rometsch, H. Issler, V. Egloff, A.L. Nold, Dr. Ch. McCombie

Kapitel 5 bis 9:

Die ständigen geologischen Berater der Nagra, die Herren Prof. Dr. H. Jäckli, Dr. R.H. Beck, Dr. T. Schneider sowie der Bereichsleiter Geologie der Nagra Dr. M. Thury

Die Standortgebietsbeschreibungen (Band II) wurden von folgenden Geologenbüros erarbeitet:

Büro Dr. H. Jäckli AG, Zürich;

Büro Dr. T. Schneider, Uerikon;

Büro Dr. P. Kellerhals und Dr. Ch. Häfeli, Bern

Bureau J. Norbert, Lausanne