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Entsorgungsbergbau 8 Profile der Salzstöcke Asse und Gorleben, ineinander gestellt werden zur Endlagerung radioaktiver Abfälle, zur Eignung von Steinsalz als Barrierenformation und zur technischen Umsetzung des Mehrbarrierenkonzeptes im Bergwerk vor Ort. Dass neben den Forschungsarbeiten ein Endlager für LAW- und MAW-Abfälle entstand, war ein Fehler, der viele Väter hat. Denn auch für die Endlagerung solcher nicht Wärme entwickelnder Abfälle ist der Salzstock Asse nur unter sehr engen Bedingungen vorstellbar: ● Es hätte nicht in den Abbaukammern des mit einer Extraktionsrate von über 60 % belasteten Leinesalz-Abbaufeldes eingelagert werden dürfen (bergbau Heft 7, Bilder 5 und 11), sondern im Staßfurt-Steinsalz in neu aufzufahrenden Kammern auf tieferen Sohlen ● Die vom Kali- und Steinsalzabbau herrührenden unversetzten Abbaukammern hätten schnellstens Gebirgsdruck aufnehmend verfüllt werden müssen ● Die durch Lösungszutritte gefährdeten Bereiche nahe dem Salzstockrand (bergbau Heft 7, Bild 13) hätten schnellstens abgedichtet werden müssen ● Die eingelagerten Abfallmengen hätten eng begrenzt werden müssen, bis ein anderes Endlager zur Verfügung gestanden hätte. Für größere Mengen ist der Salzstock Asse (Bilder 8 und 9) zu schmal ausgebildet und auch in streichender Richtung zu unterschiedlich hoch aufgestiegen, wie aus dem Eintauchen der Sattelachse mit rund 22° nach ESE abzuleiten ist [23]. Dies alles ist versäumt worden, so dass heute die Standsicherheit des Grubengebäudes Asse gefährdet ist. Um weiteren Schaden zu vermeiden, wäre eine sofortige Schließung der Anlage nach Maßgabe des Anfang der 90er Jahre vom damaligen Betreiber, dem bundeseigenen Helmholtz- 220 bergbau 5/2012 zentrum, vorbereiteten Schließungskonzeptes [17] erforderlich, verbunden mit �� Zementtrübe, um eine tragfähige und widerstandfähige Drucksäule gegen eindringendes Tiefengrundwasser zu schaffen. Gorleben Völlig anders sind die bisherigen Erkenntnisse aus den Aufschlüssen und Untersuchungen im Bergwerk Gorleben zu bewerten (Bilder 4, 5, 6 und 8): ● Breite und geologisches Querprofil des Salzstockes erlaubten das Teufen der Schächte im Leine-Steinsalz. Für die Einlagerungsfelder weit außerhalb des Hauptschachtbereiches steht Staßfurt- Hauptsalz (Na2) in genügender Breite, Teufe und streichender Erstreckung an (Bild 5) ● Die Einlagerungsfelder können in unverritzte Gebirgsteile gelegt werden, so dass die Einlagerungsbaue (gleich, ob Strecken oder Bohrungen) zu Extraktionsraten von weniger als 3 % führen ● Gegenüber Gipshut und Salzstockrändern sind Sicherheitspfeiler gegen Grundwasser und Grundwasserleiter in erforderlicher Stärke garantiert. Der direkte Vergleich der beiden Salzstockprofile (Bild 8) zeigt, dass im Falle der Asse zwischen den Einlagerungskammern und dem Wasser führenden Deckgebirge wenig mehr als 30 m ausgedünntes Staßfurt-Hauptsalz, Na2, anstehen. Dagegen ist das Einlagerungsfeld Gorleben im Staßfurt-Hauptsalz selbst angelegt, über dem zu den beiden Salzstockrändern hin die etwa 1200 m mächtige z3-Folge einen um ein Vielfaches mächtigeren Sicherheitspfeiler bildet. Zudem enthält dieser Sicherheitspfeiler den mehr als 50 m mächtigen Hauptanhydrit Z3HA, der wie eine „Korsettstange“ (H. Borchert) das viskose (kriechfähige) Steinsalz stabilisiert (grün angelegte Schicht in Bild 4) ● Einfaltungen aus carnallithaltigen Kaliflözen (K 2 C und K 3 Ro) sind bisher im engeren Einlagerungsbereich nicht bekannt ● Im Kern des Salzstockes sind Salzlösungsaustritte bisher nur als Reste von „Urlaugen“ aus der Ablagerungszeit des Salzes aufgetreten und schnell versiegt [22]. Zutritte im Gipshutbereich der Schächte beim Teufen sind erfolgreich abgedichtet ● Kohlenwasserstoffbläser und eng begrenzte Austritte von flüssigen Kohlenwasserstoffen („Erdöl“), wie sie auch von mehreren Kaliwerken bekannt wurden (z.B. Mariaglück, Hildesia, Volkenroda), treten vereinzelt auch im Zentrum des Zechstein-Hauptsalzes in Gorleben auf. Sie stellen angesichts ihres sehr begrenzten Volumens keinerlei Risiko für die Endlagerung dar. 9 Geologischer Schnitt durch den Asse – Höhenzug, erstellt durch GSF 1989
Greenpeace behauptet nun ([11] vom 08.01.2011), dass „bis zu 45 % der Gase von außen in den Salzstock eingedrungen sind“ und dies ein „Zeichen dafür sei, dass der Salzstock nicht dicht ist“. Dem ist entgegen zu halten: In der frühdiagenetischen Phase (= Verfestigung der Sedimente unter dem zunehmenden Druck überlagernder Schichten) des Z2- Hauptsalzes und später in der Zeit des Salzaufstiegs (Diapirbildung) standen die Z2-Salze im Kontakt mit Bitumen geschwängerten Salzlösungen aus den liegenden Schichten und Formationen (Oberkarbon, Kupferschiefer, Basalgips). Aus dieser Zeit und aus diesen Schichten stammen die Einschleppungen der Kohlenwasserstoffe. Sie gehen parallel mit gelegentlicher Violettfärbung von Steinsalz und mit der Bildung von gediegenem Schwefel. Die Kohlenwasserstoff-Zutritte in Gorleben stammen also nicht von „außen“, sondern aus dem Liegendkontakt des Z2- Salzes mit den Schichten des Oberkarbons und des Rotliegenden während der Ablagerungszeit des Zechsteins vor 250 Mio. Jahren. Alle diese aus den uns vorliegenden Daten sich ergebenden Aussagen stimmen mit den Urteilen von Fachleuten überein. Nach H. Röthemeyer [24] weisen „Neuere Untersuchungen im Salzstock Gorleben ein Isolationspotential nach, das von der Entstehung des Wirtsgesteins vor 250 Mio. Jahren bis zur Gegenwart reicht... Angesichts der Eignungshöffigkeit des Salzstockes Gorleben ist derzeit die Suche nach anderen Standorten nicht zwingend notwendig.“ A.G. Herrmann und S. Rühe [12] ziehen aus den Analysen von feinsten Lösungseinschlüssen im Steinsalz die Aussage: „Aus dem Salzstock Gorleben wurden Lösungseinschlüsse im Halit aus unterschiedlichen Teufen und stratigraphischen Zonen untersucht. In 800 bis 1 600 m Teufe ist der Stoffbestand der Einschlüsse seit 250 Mio. Jahren nicht durch Formationswässer aus dem Nebengestein und Deckgebirge verändert worden.“ Die Fachleute sprechen seither von der „Eignungshöffigkeit“ des Salzstockes Gorleben für das erstrebte Ziel. In der folgenden Tabelle ist der Vergleich der Salzstöcke Asse und Gorleben unter dem Aspekt der Endlagerung für radioaktive Abfälle nochmals zusammengefasst (Tabelle): Mindestanforderungen des AkEnd Der AkEnd hat die Kriterien für die Mindestanforderungen an die geologische Gesamtsituation eines Endlagers wie folgt zusammengefasst [1]: ● Der einschlusswirksame Gebirgsbereich muss aus Gesteinstypen bestehen, denen eine Gebirgsdurchlässigkeit kleiner als 10 -10 m/s zugeordnet werden kann. (Nach Angaben des AkEnd beträgt der Wert für Steinsalz 5,5 mal10 -14 m/s) ● Der einschlusswirksame Gebirgsbereich muss mindestens 100 m mächtig sein ● Die Teufe der Oberfläche des erforderlichen einschlusswirksamen Gebirgsbereiches muss mindestens <strong>300</strong> m betragen ● Das Endlagerbergwerk darf nicht tiefer als 1500 m liegen ● Der einschlusswirksame Gebirgsbereich muss über eine flächenmäßige Ausdehnung verfügen, die eine Realisierung des Endlagers zulässt (z.B. ca. 3 km 2 in Salz bzw. von 15 bis 30 km 2 in Ton oder Granit) [5] und [16] ● Der einschlusswirksame Gebirgsbereich bzw. das Wirtsgestein darf nicht gebirgsschlaggefährdet sein ● Es dürfen keine Erkenntnisse oder Daten vorliegen, welche die Einhaltung der geowissenschaftlichen Mindestanforderungen zu Gebirgsdurchlässigkeit, Mächtigkeit und Ausdehnung des einschlusswirksamen Gebirgsbereichs über einen Zeitraum in der Größenordnung von 1 Mio. Jahren zweifelhaft erscheinen lässt. Der Vergleich dieser Mindestforderungen (abgesehen von der utopischen Zahl von 1 Mio. a) mit den erarbeiteten Daten über Kriterium Asse Gorleben Breite des Salzstocks im Einlagerungsbereich 600 m 3 600 m Einlagerungsteufe 500 bis 750 m 850 bis 1 150 m Abstand der Einlagerungsräume vom Salzstockrand (Wasser führendes Gebirge) ca. 40 m über 1 500 m Extraktionsrate im Einlagerungsfeld (Verhältnis Hohlraum zu Gebirge) Einlagerungsräume Nebengebirge an der Salzstock- �� 60 % unter 3 % unverfüllte Abbaukammern nicht standfest, hohe Konvergenz durch Konvergenz der Abbaukammern zerklüftet und Wasser führend Tabelle: Vergleich der Salzstöcke Asse und Gorleben neu aufgefahrene Strecken und Bohrungen �� da keinerlei Konvergenz am Salzstockrand Entsorgungsbergbau den Salzstock Gorleben kann nur dazu führen, die Untersuchungen schnellstens zu Ende zu führen, um auch die letzten Zweifel an der Eignung des Salzstockes Gorleben auszuräumen. Anmerkungen zu einem Endlager im Tongestein Immer wieder wird als Alternative zum Steinsalz die Einlagerung von HAW-Abfällen in Tongesteinen diskutiert. Untersuchungen dazu sollten während des Moratoriums erfolgen, sind aber, wohl aus politischen Gründen, über erste Planungsbeispiele nicht hinausgekommen ([5] und [16]). Grundsätzlich würde sich ein Endlager für Wärme entwickelnde radioaktive Abfälle im Tongestein erheblich von einem solchen im Salzgestein unterscheiden müssen: ● Ausdehnung, Mächtigkeit, geologisches Alter, Lagerungsverhältnisse und gebirgsmechanische Eigenschaften der in Deutschland für HAW-Abfälle in Frage kommenden mesozoischen Tongesteine sind in den meisten Kriterien weit weniger geeignet als das durch die Tektonik einem natürlichen Reinigungs- und Verfestigungsprozess unterzogene paläozoische Zechstein-Steinsalz ● Von den physikalischen Eigenschaften der Tongesteine werden vor allem die Wärmeleitfähigkeit und die Temperaturbelastbarkeit sowie die Hohlraumstabilität als gering bis sehr gering eingestuft ([2] und [8]) ● Die Mächtigkeit der deutschen Tonsteinvorkommen erlaubt für Bohrlocheinlagerungen nur Bohrlochlängen von max. 50 m, was einen um den Faktor 5 bis 10 größeren Flächenbedarf für das Grubengebäude nach sich zöge ● Die bergmännische Auffahrung und Unterhaltung der Einlagerungsräume im Tongestein ist ungemein aufwendiger als im Steinsalz (Stahl- oder Betonausbau ist erforderlich). Dies würde sich als besonders schwerwiegend herausstellen bei der Einlagerung in Strecken, die wegen der geringeren Mächtigkeiten der Tongesteine überwiegend zur Anwendung käme [16] ● Bei der Bohrlocheinlagerung im Tonstein sind großkalibrige Lochdurchmesser erforderlich, weil die Löcher zum Schutz gegen Nachfall verrohrt und mit einer Bentonitbarriere versehen werden müssten [16]. In der Summe kommen die Autoren ([5] und [16]) zu dem Ergebnis, „dass unter betrieblichen und betriebswirtschaftlichen Gesichts- bergbau 5/2012 221
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