Tiefbohrungen
Tiefbohrungen erlauben einen direkten Einblick in den geologischen Untergrund und dessen Aufbau. Von 2019 bis 2022 untersuchte die Nagra mit der Tiefbohrkampagne die Gesteinsschichten in den Standortgebieten Jura Ost, Nördlich Lägern und Zürich Nordost.
Die Nagra hat den geologischen Untergrund der Nordschweiz mit zahlreichen Methoden erkundet. Dazu gehören insbesondere auch Tiefbohrungen:
Die Nagra führte während drei Jahren Tiefbohrungen in den Standortgebieten Jura Ost, Nördlich Lägern und Zürich Nordost durch. Diese drei Standortgebiete wurden im Rahmen des Sachplans geologische Tiefenlager in Etappe 3 vertieft untersucht. Eingesetzt wurde ein Bohrgerät, das mehrere hundert Meter in die Tiefe bohrt. Mit der aufwändigen Bohrkampagne konnte die Nagra viele Gesteinsproben in Form von Bohrkernen an die Erdoberfläche hochziehen und untersuchen. Teile der Bohrkerne wurden für weitere Analysen in Labore auf der ganzen Welt versendet. Auch im Bohrloch selbst wurden Messungen durchgeführt, die Rückschlüsse auf Verhältnisse im tiefen Untergrund ermöglichen. In je einem Bohrloch pro Standortgebiet wurden zudem ein Langzeitbeobachtungssystem eingebaut.
Im Fokus des Interesses stehen der Opalinuston, in dem das Tiefenlager angeordnet werden soll, sowie die tonhaltigen Gesteinsschichten darunter und darüber. Untersucht werden unter anderem die Dicke, die Dichtigkeit und die genaue Zusammensetzung dieser geologischen Sicherheitsbarriere, die die radioaktiven Abfälle zuverlässig einschliesst
Wozu dienen die Tiefbohrungen?
Mit Erkenntnissen aus den Tiefbohrungen kann die Nagra ihr Wissen über den geologischen Untergrund ergänzen und das geologische Gesamtbild vervollständigen. Das ist wesentlich für die langfristige Sicherheit des Tiefenlagers. Fundierte Kenntnisse über den Untergrund sind aber auch für den Vergleich der Standortgebiete entscheidend: Die Nagra konnte die verschiedenen Standortgebiete miteinander vergleichen und die Auswahl des am besten für das Tiefenlager geeigneten Gebietes treffen.
Untergrund der Nordschweiz ist gut erkundet
Im Rahmen der Standortsuche für ein Tiefenlager hat die Nagra von 1982 bis 1999 acht rund 1000 bis 2500 Meter tiefe Bohrungen in der Nordschweiz abgeteuft (vgl. Karte). Seit 2019 sind neun weitere Tiefbohrungen der Nagra in Bözberg, Bachs, Bülach, Stadel, Marthalen, Trüllikon und Rheinau hinzugekommen. Somit konnte die Nagra das Wissen über die Gesteinsschichten in der Nordschweiz weiter ergänzen.
Langzeitbeobachtung bei abgeschlossenen Tiefbohrungen gestartet
In einigen Bohrlöchern werden noch Messgeräte eingebaut, um Daten für die Langzeitbeobachtung zu erhalten.
Im bereits bestehenden Bohrloch werden in verschiedenen Tiefen Sensoren eingebaut, die beispielsweise die Temperatur und den Wasserdruck in den einzelnen Gesteinsschichten messen. Dazu werden separate Messabschnitte mit «Packern» (vgl. Foto) abgedichtet.
Wozu braucht es eine Langzeitbeobachtung?
Die Messungen dienen vor allem dazu, das Grundwasser der wasserführenden Schichten in einem ungestörten Zustand zu beobachten, also einige Zeit, nachdem das Bohrloch erstellt wurde. Damit werden die Daten der Bohrung ergänzt. Die Daten aus der Langzeitüberwachung sind nicht standortentscheidend, sondern dienen der Dokumentation des Ausgangszustands. Deshalb baut die Nagra in allen drei potenziellen Standortgebieten solche Beobachtungssysteme ein. Die Daten können später auch für die Grundwasserüberwachung beim Bau und Betrieb des Tiefenlagers genutzt werden.
Um die Messsysteme betreiben und warten zu können, verbleibt der sogenannte Bohrkeller – ein rund 3 auf 5 Meter grosser Betonkeller – einige Zeit bestehen.
Titelfoto: Boris Baldinger