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52 Allgemeine Probleme der Tieflagerung Erste sichere Erkenntnisse zum Wassergehalt von tieferen Formationen der Erdkruste brachten die kontinentalen Tiefbohrungen der Sowjetunion in den 80er Jahren auf der Kola-Halbinsel (10.000 m) und in Deutschland (8.000 m) in den 90er Jahren in Windischeschenbach. Zur Überraschung zeigte sich, dass in allen erbohrten Gesteinen (Plutonite, Vulkanite und Metamorphite) deutliche Mengen an Wasser auftraten.
Bereits Ende der 70er Jahre hatte der australische Petrologe Ringwood vorgeschlagen die endgültige Deponierung von rad waste in tiefen Bohrlöchern in Quarz armen Plutoniten zu planen und Granite möglichst zu vermeiden. Der Grund hierfür ist die so genannte „Granittektonik“. Granite haben innere Spannungen die bei mechanischer Belastung bzw. Entlastung zu sehr feinen Rissen (fissures) führen. Dies ist auf die sehr stark unterschiedliche thermische Ausdehnung von Tief- und Hoch-Quarz zurück zu führen.. Der Umwandlungspunkt von 572°C liegt weit unterhalb der Erstarrungstemperatur von Granit. (Kristallisation im Bereich zwischen 900°C und ca. 700°C in Abhängigkeit vom Wassergehalt der Schmelze.) Die auftretenden Risse, bzw. bei starker Belastung Spalten liegen in drei senkrecht aufeinander liegenden Ebenen und werden regelmäßig genutzt beim Abbau im Steinbruch. Oberflächen nahe Granite sind darum zuweilen Wasserleiter.(Aber extreme Unterschiede bei verschiedenen Graniten!) – Da bislang jedes Land plant seine Abfälle auf dem eigenem Territorium zu deponieren, müssen viele Länder gleichwohl eine Lagerung in Granit planen; andere geeignete Gesteinsformationen sind schlicht nicht vorhanden. (Kanada, Schweden, Finnland, Japan) Jedenfalls muss bei einer Tieflagerung in Silikatgesteinen zumindest mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100% gerechnet werden. Darum sind regelmäßig korrosionsfeste Container und eine die Diffusion hemmende Umhüllung mit Bentonit geplant. In einzelnen Fällen wurde eine Tieflagerung in Anhydrit CaSO 4 untersucht (Schweiz). Alle Lagerstätten erwiesen sich als ungeeignet; erstens waren alle verfügbaren Schichten zu wenig mächtig, zweitens wäre schon das Auffahren von Strecken oder Bohrlöchern problematisch. Anhydrit reagiert bei Berührung mit salzfreiem Wasser unter starker Volumenvergrößerung zu Gips. Auch Ton ist als Lagergestein problematisch. Tone sind Dreischichtsilikate mit einem Kationendefizit in der mittleren Schicht (Al, bzw. Mg); dieses Defizit wird durch ein- bzw. zweiwertige Ionen.+ H 2 O als außen liegende Schicht ausgeglichen. Bereits dünne Tonschichten hemmen einen laminaren Durchfluss von Wasser. Allerdings können mehrwertige Kationen eine starke Volumenänderung verursachen und der Einfluss von stark Wärme entwickelnden Containern ist vorerst mindestens unklar Das Auffahren von Bergwerken bzw. die Anlage von Bohrlöchern auch mit großen Durchmessern ist technisch kein grösseres Problem. Dies gilt auch für den dichten Verschluss von Bohrlöchern. - Dagegen ist die möglichst trockene und hohlraumfreie Verfüllung eines Bergwerks und die wasserund gasdichte Versiegelung des Bergwerks nach dem Abschluß der Tieflagerung ein völlig neues Problem. Kein Bergwerk wurde bislang so rückgebaut! 53
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