Atomendlager: Risse im Tongestein unerwünscht

Das Endlager für radioaktive Abfälle in der Schweiz soll in speziellem Tongestein liegen, dem sogenannten Opalinuston. Dieses Gestein gilt als besonders dicht. Unklar ist aber, wie man ein Endlager am besten in den Berg hinein baut, ohne das Tongestein zu sehr zu stören.

Auf der ganzen Fläche sieht man das Gestein des Opalinuston. Auf der rechten Seite hat es Markierungen im Fels mit Zahlen drauf. Bild in Lightbox öffnen.

Bildlegende: Spezielles Tongestein: Für seinen Einsatz in einem atomaren Endlager müssen die Forscher noch auf einige Fragen eine Antwort finden. Reuters

Die Schweiz will ihren Atommüll im eigenen Land lagern und zwar in speziellem Tongestein, dem Opalinuston. Dieses Gestein lässt wenig Wasser und Gas durch. Es besteht aus winzigen Tonteilchen, die eng aneinander sitzen. Die Poren dazwischen sind klein; das Gestein ist sehr dicht. Darum kann es radioaktive Stoffe gut zurückhalten. Das macht es zum idealen Kandidaten für ein atomares Endlager.

Trotzdem bereitet der Opalinuston den Forschern noch Kopfzerbrechen. Denn er ist bautechnisch eine Herausforderung. Für ein Endlager müssen grosse Hohlräume im Gestein ausgegraben werden. Das stört das Tongestein. Es gerät aus dem Gleichgewicht. Im Gestein können sich Risse bilden. Diese sind nicht gross, sondern ganz klein und befinden sich in der Nähe des Hohlraums. Trotzdem könnten sie die Barriere-Wirkung des Tons schwächen.

Sicher auf lange Zeit

Um dieses Problem bei der Bautechnik ging es am Freitag an einem Symposium an der ETH Zürich. Mitorganisiert wurde es vom Geologen Simon Löw. Er leitet die «Expertengruppe Geologische Tiefenlagerung», die die Atomprüfbehörde ENSI in dieser Frage berät. Und er fragt sich: «Wie erstellt man die Hohlräume für ein Tiefenlager, wie sichert man sie und wie verschliesst man sie, ohne die Langzeitsicherheit zu gefährden?»

Klare Antworten auf diese Fragen gibt es noch nicht. Aber es wird viel daran geforscht: mit Simulationen, mit Versuchen im Labor, aber auch im Berg selbst. Zum Beispiel im Felslabor Mont Terri im Jura, das mitten im Opalinuston liegt. Hier wird das Tongestein seit fast zwanzig Jahren genau untersucht.

Viele Versuche sind allerdings auf kurze Zeit angelegt, obwohl die Endlager auf Hunderttausende von Jahren hinaus sicher sein müssen. Das sei ein grosses Problem, findet der Geologe Walter Wildi. Er ist Honorarprofessor der Universität Genf und beschäftigt sich seit Jahren kritisch mit dem Thema Endlagerung: «Die Versuche dauern nur 1,2 Jahre lang. Danach kommt das grosse Datenloch.»

Unerwünschtes Gas

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Der Plan der Schweiz

Die Suche nach einem atomaren Endlager in der Schweiz ist im Sachplan geologische Tiefenlager geregelt. Sie verläuft in 3 Etappen. Derzeit befinden wir uns etwa in der Mitte der Etappe 2: In dieser Phase werden die vorgeschlagenen Regionen mit Opalinuston geprüft, primär auf ihre Sicherheit. Über den aktuellen Stand kann man sich hier informieren.

Immerhin startet nun im Felslabor Mont Terri ein Versuch über zehn Jahre. Zum ersten Mal wurde ein Schacht im Original-Massstab ausgehoben. Dort kommen nun Behälter hinein, die gleich viel Wärme abgeben wie echte radioaktive Abfälle. Dann wollen die Forscher beobachten, was während der nächsten Jahre passiert. Ein wichtiger Punkt ist dabei, wie die Behälter rosten. Dabei entsteht nämlich Wasserstoffgas, das dem Gestein zusetzen kann.

Für Simon Löw ist dieser Versuch im Massstab 1:1 sehr wichtig. Nur so könne man den Bau und die Sicherung eines Endlagers praktisch erproben. Um Langzeit-Prozesse wirklich zu verstehen, helfe aber auch dieser Versuch nicht. Denn da gehe es um viel längere Zeitspannen als nur 10 Jahre.

Auswahl gut kommunizieren

Für das konkrete Vorgehen in der Schweiz hat die Forschung zur Bautechnik keine unmittelbaren Auswirkungen. Im Moment steht eine Auswahl an: Fünf Gebiete mit Opalinuston sollen auf mindestens zwei eingeengt werden. «Bis zu dieser Auswahl wird man den Opalinuston nicht mehr wesentlich besser kennenlernen», sagt der kritische Geologe Walter Wildi. Würden später noch unliebsame Entdeckungen gemacht, dann müsse man eben noch einmal zurück buchstabieren.

Simon Löw ist optimistischer. Er glaubt an den Opalinuston. Und daran, dass man genug Daten haben wird, um die Einengung auf wenige Standorte wissenschaftlich sauber zu begründen. Wichtig sei aber auch die Kommunikation mit der Bevölkerung. Man müsse den Anwohnern den Entscheid gut erklären und Vertrauen schaffen in die Wissenschaft. Aus diesem Grund war das Symposium in Zürich offen für die breite Bevölkerung – ein Angebot, das rege genutzt wurde.

Beitrag von «Einstein» zu diesem Thema:

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Endlose Endlagerforschung

6:22 min, aus Einstein vom 10.1.2013

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