Das geologische Tiefenlager: Abfälle im Untergrund sicher entsorgen
Mehrere hundert Meter tief im Untergrund werden die Abfälle zum Schutz von Mensch und Umwelt sicher eingeschlossen. Dafür sorgt ein Barrierensystem. Ein Tiefenlager besteht aus Gebäuden an der Erdoberfläche, Zugängen nach unter Tage und Anlagen im Untergrund.
Wozu ein geolgisches Tiefenlager?
Radioaktive Abfälle müssen für lange Zeit sicher vom Lebensraum der Menschen ferngehalten werden, bis sie zur Unschädlichkeit zerfallen sind. Das Kernenergiegesetz sieht dazu ein geologisches Tiefenlager vor. Dort werden die Abfälle in mehreren hundert Metern Tiefe in einer dichten und stabilen Gesteinsschicht eingeschlossen. In der Schweiz eignet sich das Tongestein namens Opalinuston am besten dafür.
Insbesondere hochaktive Abfälle dürfen langfristig nicht an der Erdoberfläche bleiben. Die schweizerische Eidgenossenschaft hat die Nagra beauftragt, ein Tiefenlager zu planen und zu realisieren. Wir sind stolz darauf, einen wichtigen Beitrag zum Schutz nachfolgender Generationen und der Umwelt zu leisten.
Schutz durch mehrere Barrieren
Ein Tiefenlager muss die radioaktiven Abfälle über Hunderttausende von Jahren sicher einschliessen. Es verfügt daher über ein durchdachtes System aus mehreren Sicherheitsbarrieren. Diese sorgen für langfristige Sicherheit. Die wichtigste Barriere im Schweizer Konzept ist eine natürliche: Die Geologie mit den tonhaltigen Gesteinsschichten.
Das Tongestein Opalinuston nimmt die Lagerfelder mit den Abfällen auf und wird als Wirtgestein bezeichnet. Es ist äusserst geringdurchlässig, hält Wasser von den Abfällen fern und radioaktive Stoffe zurück. Ober- und unterhalb des Opalinustons liegen weitere tonhaltige, geringdurchlässige Gesteinsschichten, die sogenannten Rahmengesteine. Der dickwandige Endlagerbehälter oder die abdichtende Verfüllung aller Hohlräume – man spricht hier von technischen Barrieren – ergänzen die natürliche geologische Barriere.
So funktioniert das Tiefenlager
Was gehört zu einem Tiefenlager?
Ein geologisches Tiefenlager für radioaktive Abfälle besteht nicht nur aus Anlagen im Untergrund, sondern auch aus Gebäuden an der Erdoberfläche, der sogenannten Oberflächenanlage. Dort treffen beispielsweise die Transporte mit den radioaktiven Abfällen ein. Die Verbindung zwischen Erdoberfläche und Untergrund stellen Zugänge her.
Oberflächenanlage: Pforte für die Abfälle
Die Oberflächeninfrastruktur besteht aus der Oberflächenanlage, Nebenzugangsanlagen, Bauten für die Erschliessung und Depots für das Ausbruchmaterial. Diese sind für den Bau, Betrieb und Verschluss des Lagers notwendig. In der Oberflächenanlage werden die Abfälle angeliefert und für die Einlagerung unter Tag vorbereitet.
Gemäss Vorschlag der Nagra, werden die Abfälle aus Würenlingen zum Tiefenlager transportiert. In Würenlingen befindet sich bereits das Zwischenlager. Deshalb soll auf dem gleichen Gelände die Brennelementverpackungsanlage gebaut werden. In dieser Anlage werden die Abfälle für die Endlagerung umverpackt und für den Transport vorbereitet. Nicht nur die hochaktiven Abfälle landen in einem Endlagerbehälter: Auch die Endlagerfässer mit den schwach- und mittelaktiven Abfällen erhalten eine zusätzliche Verpackung. Nach dem Transport zum Tiefenlager werden die Abfälle über den Hauptzugang in die Tiefe gebracht.
Wie gelangt man nach unter Tage?
Die untertägigen Anlagen des Tiefenlagers werden mit Schächten respektive Rampen erschlossen. Die Abfälle können mit einem Lift respektive einem Pneufahrzeug oder einer Zahnradbahn in die Tiefe gebracht werden. Aus Sicht des Eidgenössischen Nuklearsicherheitsinspektorats (ENSI) und der Nagra ist sowohl ein Schacht als auch eine Rampe als Zugang geeignet. Diese Varianten bieten Flexibilität bei der Anordnung der Oberflächenanlage, haben aber jeweils bauliche und betriebliche Vor- und Nachteile. Beide gewährleisten die erforderliche nukleare Betriebssicherheit wie auch die Langzeitsicherheit.
Schächte und Rampen sind im Bergbau sehr gebräuchlich. Sie werden zudem nicht nur von der Nagra, sondern auch von anderen Organisationen in ihren Projekten für geologische Tiefenlager verwendet, beispielsweise in Frankreich, Finnland und Schweden. Effektiv festgelegt wird die Art des Zugangs mit der nuklearen Baubewilligung.
Was gehört zum Lager unter Tage?
Das Tiefenlager besteht unter Tage aus einem Hauptlager, einem Testbereich und einem Pilotlager. Im Testbereich wird vor dem Bau endgültig abgeklärt, ob sich der Standort für ein Tiefenlager eignet. Zudem testen Fachleute die Technik für eine allfällige Rückholung. Das Hauptlager nimmt den Grossteil der Abfälle auf: Schwach- und mittelaktive Abfälle werden in Lagerkavernen – das sind grosse herausgebrochene Hohlräume im Gestein – und hochaktive Abfälle in Lagerstollen eingelagert. Lagerstollen sind Tunnel mit nur einem Zugang. Das sogenannte Pilotlager nimmt einen kleinen, repräsentativen Teil der Abfälle auf. Im Untergrund liegen weitere Anlagen für den Fuhrpark oder für Experimente.
Abfälle müssen rückholbar eingelagert werden
Ein verschlossenes Tiefenlager ist passiv sicher: Menschliches Zutun oder der Unterhalt der Anlage sind dann nicht mehr notwendig. Stollen und Kavernen, die vollständig mit eingelagerten Abfallbehältern bestückt sind, werden deshalb fortlaufend verfüllt und versiegelt. Das gilt auch für nicht mehr benötigte Zugänge.
Sind alle Abfälle eingelagert, folgt die Beobachtungsphase, die Jahrzehnte dauern kann. Das Tiefenlager wird erst dann endgültig verschlossen, wenn der Nachweis erbracht ist, dass die Langzeitsicherheit gewährleistet ist. Künftige Generationen müssen darüber befinden, wann und ob das Tiefenlager endgültig verschlossen werden soll. Die endgültige Erlaubnis dazu erteilt der Bundesrat.
Die Nagra erarbeitet ein Lagerprojekt, das grosse Sicherheitsreserven bietet. Dennoch müssen radioaktive Abfälle aus einem geologischen Tiefenlager rückholbar sein. Das bedeutet, dass man die Abfälle wieder an die Erdoberfläche holen könnte, was einem gesellschaftlichen Wunsch entspricht und gesetzlich festgelegt ist. Massnahmen zur Rückholbarkeit dürfen weder die Sicherheitsbarrieren, noch die Langzeitsicherheit beeinträchtigen.
«Wir erwarten, dass wir den Abfall nicht zurückholen müssen – aber wir könnten»
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Ethikerin Anna Deplazes Zemp spricht im Interview über die Rückholung von Atommüll.