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Bis zu fünf Kilometer tiefe Löcher bohren und die radioaktiven Abfälle dort in Granit versenken – über diese Methode diskutierte das Technische Forum Sicherheit in seiner 21. Sitzung in Brugg. Bohrlöcher kommen für die Entsorgung radioaktiver Abfälle in der Schweiz indes nicht in Frage.
Seit den 1950er Jahren wird die Entsorgung radioaktiver Abfälle in tiefen Bohrlöchern diskutiert. Auch die Nagra hat 1978 in ihrem Konzeptbericht diese Option erwähnt (siehe Grafik links). Dabei würde rund fünf Kilometer tief in die Erdkruste gebohrt. Die in Stahl-Container verpackten hoch-radioaktiven Abfälle würden daraufhin im tiefsten Bohrabschnitt versenkt und die Bohrlöcher anschliessend mit Beton versiegelt.
In den USA führten die Sandia National Laboratories vor fünf Jahren eine Studie durch, die sich mit diesem Thema befasste Darin berechneten Wissenschaftler, dass für die Entsorgung des gesamten Inventars der USA an hoch-radioaktiven Abfällen 1000 Bohrlöcher benötigt würden.
Einige Kilometer weiter weg
Jedes Bohrloch hätte einen Durchmesser von 45 Zentimetern, um die Abfälle dann in einer Tiefe von drei bis fünf Kilometern einzulagern. Durch die hohe Wärmeproduktion der radioaktiven Abfälle müssten die Bohrlöcher einen Abstand von 200 Metern zwischen den einzelnen Löchern aufweisen. Alles in allem würde dazu eine Fläche von 40 Quadratkilometern benötigt.
Der radioaktive Abfall wäre dabei in grosser Tiefe begraben. Dies würde bedeuten, dass er noch weiter von Mensch und Umwelt getrennt läge als mit einem bergmännisch erstellten geologischen Tiefenlager, welches sich in etwa 500 bis 800 Metern Tiefe befindet.
Dadurch wären die Abfälle besser vor Prozessen an der Erdoberfläche wie Erosion geschützt und die potentiellen Nutzungskonflikte wären vermutlich auch kleiner. In den USA wird aus diesen Gründen diese Option weiter erforscht.
Die Bohrtechnik hat in den letzten Jahrzehnten grosse Fortschritte gemacht und der Entsorgung der radioaktiven Abfälle in tiefen Bohrlöchern scheint ein zunehmendes Potential zuzukommen.
Ein Bohrloch ist nur ein Nadelstich
Dennoch ist das Eidgenössische Nuklearsicherheitsinspektorat ENSI der Meinung, dass tiefe Bohrlöcher in der Schweiz nicht in Frage kommen: „Die Charakterisierung der Gebirgseigenschaften in diesem Tiefenbereich ist sehr schwierig“, erläuterte Erik Frank, Fachspezialist des ENSI, an der Sitzung des Technischen Forums Sicherheit. „Ein Bohrloch ist wie ein Nadelstich: Es liefert nur punktuelle und lokale Informationen.“ Damit bestünde die Gefahr von unentdeckten wasserführenden Fliesspfaden (Risse, Klüfte, Störungen) in unmittelbarer Nähe des Bohrlochs.
Ein weiteres Problem läge in der Schwierigkeit, die Qualität und das Langzeitverhalten der Bohrlochversiegelung zu prüfen. Entlang der Verrohrungen und der Auflockerungszone um das Bohrloch herum könnten direkte Fliesspfade zur Biosphäre entstehen.
Die Bohrlöcher wären zudem im Durchmesser so klein, dass das in der Schweiz gesetzlich und wissenschaftlich geforderte Mehrfachbarrierensystem nicht umsetzbar wäre. „Dazu kommt“, argumentiert Erik Frank weiter, „dass die Kontrollierbarkeit und Rückholbarkeit der radioaktiven Abfälle mit diesem System kaum zu gewährleisten sind.“
Mehrfachbarrierensystem
Die Themen der 21. Sitzung des Technischen Forums Sicherheit
- Frage 65: Warum ist die Rückholung nach Verschluss im Konzept der Nagra nicht vorgesehen?
- Frage 80: Rückholung von radioaktiven Abfällen nach Verschluss
- Frage 86: Grenzbereich Opalinuston/Rahmengestein
- Frage 93: Veränderung der Eigenschaften des Opalinustons durch Wärme
- Frage 96: Logistik von Aushubmaterial während Bauphase