«Die Schweiz ist arm an Rohstoffen» – diesen Satz liest man häufig. Ob Kies und Kalkstein für Beton und Zement, Granit für Baumaterial, Ton für Ziegel und Backsteine oder Steinsalz für Küche und Strasse: Solche Rohstoffe werden hierzulande zwar im grossen Stil abgebaut. Aber die Vorkommen von Kohle, Erdgas, Eisen, Silber, Kupfer, Gold oder Uran sind im internationalen Vergleich tatsächlich klein.
Allerdings gibt es solche Bodenschätze auch in der Schweiz. Und in Krisenzeiten lohnte es sich bisweilen sogar, sie abzubauen. So wurden während der Weltkriege zum Beispiel Kohle und Eisenerz gefördert. Danach lohnte es sich wirtschaftlich meist nicht mehr, weil das Material auf dem Weltmarkt günstiger zu haben war.
Nebst den klassischen Rohstoffen schlummern im Untergrund noch weitere Ressourcen. So lässt sich aus Erdwärme Energie gewinnen, und tief liegendes Grundwasser kann als Thermalwasser genutzt werden. Zudem kann der Untergrund auch als Lagerstätte dienen. Zum Beispiel für CO₂ oder andere flüssige Stoffe, die langfristig tief unter der Erdoberfläche gespeichert werden sollen. Das Gleiche gilt für die radioaktiven Abfälle der Schweiz: Sie sollen in rund 800 Metern Tiefe in einer dichten Tonschicht gelagert werden.
Kurzum: Der geologische Untergrund ist ein Tummelplatz unterschiedlicher Interessen. Daher muss die Nagra bei der Tiefenlager-Standortsuche mögliche Nutzungskonflikte berücksichtigen.
Rohstoffe von heute – und morgen
Die radioaktiven Abfälle sollen für eine Million Jahre gelagert werden. Der Zerfall schreitet in dieser Zeit so weit voran, dass die Strahlung für Mensch und Umwelt nicht mehr gefährlich ist. Das Lager im praktisch wasserundurchlässigen Tongestein, dem Opalinuston, soll in der Standortregion Nördlich Lägern gebaut werden.
Gibt es im, über oder unter dem Opalinuston Rohstoffe, die genutzt werden könnten? Um diese Frage zu beantworten, hat die Nagra das Nutzungspotenzial solcher Rohstoffe beurteilt. Die Einschätzung, was eine Ressource ist, kann sich jedoch mit der Zeit ändern. Was also heute nicht als abbauwürdiger Rohstoff gilt, kann es morgen sein. So könnten künftige Generationen zum Beispiel plötzlich Interesse haben an den dünnen Kohleschichten in über 1000 Metern Tiefe.
Daher hat die Nagra beurteilt, ob es aus heutiger Sicht Rohstoffe gibt, deren Abbau sich dereinst lohnen könnte. Das Ergebnis: Zwar gibt es Rohstoffe im Untergrund von Nördlich Lägern, aber nicht in Mengen, deren Nutzung wirtschaftlich wäre. Und wenn doch, dann ist das Vorkommen nicht auf die Tiefenlager-Region beschränkt – eine Nutzung wäre auch ausserhalb möglich.
Diese Beurteilung ist provisorisch, da sie an die Gegenwart und die nähere Zukunft gebunden ist. Das Gleiche gilt für den sogenannten Schutzbereich, der um das geplante Tiefenlager festgelegt wird. In diesem Bereich sind andere Nutzungen des Untergrundes untersagt oder eingeschränkt, um das Lager zu schützen.
Wenn Lagerbehälter durchbohrt würden
Das Tiefenlager kann nur so lange geschützt werden, wie das Wissen darüber erhalten bleibt. Das Gesetz will zwar, dass das Schweizer Tiefenlager markiert und dokumentiert wird – dass also das Wissen über Standort und Inhalt des Lagers möglichst lange erhalten bleibt. Aber da der Wissenserhalt nicht garantiert werden kann, darf die Langzeitsicherheit des Atomendlagers nicht darauf beruhen. Die Nagra rechnet deshalb auch Worst-Case-Szenarien ein, wie zum Beispiel das versehentliche Durchbohren von Lagerbehältern zu verschiedenen Zeitpunkten in der Zukunft.
Die Berechnungen haben ergeben, dass über ein solches Bohrloch eine maximale Strahlendosis in die Umwelt gelangen würde, die weit unterhalb des gesetzlichen Grenzwertes liegen würde. Das hat auch damit zu tun, dass die radioaktiven Abfälle in der Tiefe weder flüssig noch explosiv sind.
Fragen zum Tiefenlager? Hier finden Sie Antworten
Um sich in den umfangreichen Unterlagen der Rahmenbewilligungsgesuche (RBG) zurechtzufinden, hat die Nagra eine Website geschaffen: www.drbg.ch. Dort können die Dokumente und Berichte durchsucht werden. Mehr zum Thema Nutzungskonflikte gibt es zum Beispiel hier:
- Arbeitsbericht NAB 24-09, Radiological Consequences of Future Human Actions
- Technical Report 24-10 Rev. 1, Post-Closure Safety Report
- Technical Report 24-18, Radiological Consequence Analysis for a Deep Geological Repository in Northern Switzerland
- Arbeitsbericht NAB 24-23 Rev.1, Qualitative Bewertung für den sicherheitstechnischen Vergleich in Etappe 3 des Sachplans geologische Tiefenlager
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Potential für nutzbare Ressourcen gering
Der geologische Untergrund der Nordschweiz ist wie eine Torte aufgebaut – Schicht für Schicht haben sich über Jahrmillionen verschiedene Sedimente abgelagert. Den «Tortenboden» bildet das Grundgebirge, das langsam zu Granit erstarrte Magma. Allerdings ist dieser Boden an mehreren Stellen gebrochen und eingesunken.
So entstanden in grosser Tiefe Tröge respektive Gräben, die sich im Karbon und Perm mit Sedimenten füllten. In dieser Zeit, vor etwa 360 bis 250 Millionen Jahren, lieferten riesige Wälder das organische Material, aus dem sich später unter Druck und Wärme Kohle und Erdgas bildeten. Das italienische Wort «carbone» für Kohle zum Beispiel verweist auf die geologische Periode Karbon.
Solche Kohlenwasserstoffe, also Kohle und Erdgas, gibt es auch im Nordschweizer Permokarbontrog. Der Trog ist etwa 60 Kilometer lang, mehrere Kilometer breit und ein paar Kilometer tief. Er verläuft auch unter der Endlager-Region Nördlich Lägern. In mehreren Tiefbohrungen hat die Nagra in ihn hineingebohrt und den Inhalt untersucht. Das Resultat: Zwar muss mit Vorkommen von Kohle und Erdgas gerechnet werden. Aber das nutzbare Potenzial wird nicht als gross eingestuft. Das Eidgenössische Nuklearsicherheitsinspektorat (Ensi) gelangt zur gleichen Einschätzung.
Das Lager schützen – bestmöglich
Doch sollte dieses Potenzial nicht genauer untersucht werden? Also der Permokarbontrog an verschiedenen Stellen vollständig durchbohrt werden, um etwaige Nutzungskonflikte für eine Million Jahre auszuschliessen? Solche Bohrungen wären zwar technisch machbar. Aber ihr Nutzen wäre fraglich. Zum einen könnten sich künftige Gesellschaften gar nicht mehr für Kohle und Erdgas interessieren. Zum anderen könnte auch das zusätzlich gewonnene Wissen – wie über das Tiefenlager – in Zukunft verloren gehen.
Das Risiko, dass irgendjemand irgendwann nach irgendetwas in der Tiefe sucht und dabei versehentlich das Endlager durchbohrt, lässt sich nie auf Null senken. Es lässt sich nur reduzieren – auf drei Arten: Erstens durch die Feststellung, dass es aus heutiger Sicht keinen problematischen Ressourcenkonflikt in der Standortregion gibt. Zweitens durch den Schutzbereich des Tiefenlagers, um es möglichst lange vor Eingriffen zu schützen. Und drittens ist die Fläche, die für das Tiefenlager benötigt wird, mit wenigen Quadratkilometern sehr klein im Vergleich zum Permokarbontrog und zum restlichen Untergrund. So bleibt sehr viel Platz übrig, um anderswo zum Beispiel Erdwärme oder Thermalwasser zu nutzen.
Kommt hinzu, dass die kleinen Behälter mit den hoch radioaktiven Abfällen weniger als zwei Prozent der Lagerfläche ausmachen werden. Dass ein Steinbohrer einen solchen Behälter trifft, ist somit sehr unwahrscheinlich. Und wenn doch, dann müsste der dicke Stahlbehälter auch noch durchbohrt werden – der Bohrkopf wäre sehr schnell abgewetzt und verschlissen.
Die Erde – ein natürliches Kernkraftwerk
In der Tiefe ist es warm. Die Faustregel: Die Temperatur steigt pro 100 Meter um rund drei Grad Celsius. Woher kommt diese Wärme?
Ein Teil ist «Restwärme» von der Entstehung der Erde vor etwa 4,7 Milliarden Jahre. Der grössere Teil stammt von radioaktiven Elementen im Gestein: Zerfallen Uran, Thorium oder Kalium, entsteht – wie in einem Kernkraftwerk – Wärme. Diese Erdwärme wird vom Gestein oder vom darin zirkulierendem Wasser aufgenommen. Sie kann genutzt werden, ob als Thermalwasser für Bäder, fürs Heizen von Gebäuden oder für die Stromerzeugung.
In der Nordschweiz enthält vor allem die Muschelkalk-Gesteinsschicht solches Warmwasser. Diese wasserführende Schicht liegt unterhalb des Opalinustons, in dem das Tiefenlager gebaut werden soll. Die beiden Schichten sind so voneinander getrennt, dass kein Wasser dazwischen fliesst.
In den Bruchstellen an den Rändern des Permokarbontrogs gelangt zwar warmes Tiefengrundwasser in höher gelegene Schichten. Aber solchen Störungszonen wird beim Bau des Endlagers ausgewichen. So kann das Thermalwasser in solchen Zonen weiterhin genutzt werden. Auch Erdwärmesonden über dem Endlager sind bis zu einer gewissen Tiefe nach wie vor möglich – der Abstand zu den Lagerstollen beträgt mehrere hundert Meter.
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