Frage 145: Auswirkungen der Sondierbohrungen auf das Quellenschutzgebiet in Uhwiesen
Zur Untersuchung der geologischen Gegebenheiten in den für die weitere Untersuchung in Etappe 3 des Sachplan geologische Tiefenlager vorgeschlagenen Standortgebieten sind zahlreiche Sondierbohrungen vorgesehen. Der gewählte Standort für die Sondierbohrung in Uhwiesen liegt im Quellenschutzgebiet am Dorfrand. Wie wird sichergestellt, dass die Bohrarbeiten die Qualität des Quellwassers nicht negativ beeinträchtigen?
In der Etappe 3 des Sachplans geologische Tiefenlager (SGT) werden die verbliebenen drei Standortgebiete mit geowissenschaftlichen Methoden vertieft untersucht. Teil der Untersuchungen sind Tiefbohrungen, die bis unter das Wirtgestein Opalinuston abgeteuft werden – u.a. in der Zürcher Gemeinde Laufen-Uhwiesen (Standortgebiet Zürich Nordost). In der Nähe des vorgesehenen Bohrplatzes in Uhwiesen liegen mehrere genutzte Quellfassungen, der Bohrplatz selbst liegt innerhalb des Gewässerschutzbereichs Au. Zum Schutz potenziell betroffener Quellfassungen ist eine Reihe von baulichen und bohrtechnischen Massnahmen vorgesehen, so dass die Versickerung von grundwassergefährdenden Flüssigkeiten ausgeschlossen werden kann. Dabei handelt es sich um etablierte Methoden und Vorgehensweisen aus der Bohrtechnik, die auch die Nagra bereits mehrfach erfolgreich angewendet hat. Zudem werden die Quellen während des Baus und Betriebs des Bohrplatzes bei Bedarf überwacht.
Die Nagra hat am 27. September 2016 die Sondiergesuche für Tiefbohrungen in den Standortgebieten Zürich Nordost (ZNO) und Jura Ost (JO) bei den Behörden eingereicht; darunter das Sondiergesuch für die Bohrung Uhwiesen. Der Bohrplatz Uhwiesen liegt im Ortsteil Uhwiesen der Gemeinde Laufen-Uhwiesen und wird derzeit landwirtschaftlich als Fruchtfolgefläche genutzt. Die im Sondiergesuch umschriebenen Massnahmen sind für eine Zeitspanne von bis zu fünf Jahren ab Baubeginn geplant. Nach Beendigung der Sondierbohrungen wird der Bohrplatz aufgehoben und die Parzellen werden rekultiviert, sodass eine landwirtschaftliche Nutzung wieder möglich ist. Verbleiben werden bei Bedarf lediglich der Bohrkeller mit entsprechenden Messeinrichtungen sowie eine Zufahrt zum Bohrkeller. Diese Anlagen dienen der Langzeitbeobachtung, welche mehrere Jahre bis Jahrzehnte andauern kann. Falls keine weiteren Untersuchungen und/oder Langzeitbeobachtungen geplant sind, werden die Bohrlöcher gemäss den Auflagen der Aufsichtsbehörde verfüllt und der Bohrplatz anschliessend rekultiviert.
Quellenschutz
Der Bohrplatz befindet sich an der Südwestflanke des Hügels „Cholfirst“, welcher im Kern aus Molassefels besteht. Darüber folgt Moräne, die ihrerseits von Deckenschottern überlagert wird. Die Deckenschotter führen an der Basis Grundwasser, das in verschiedenen Quellen als Trinkwasser genutzt wird (vgl. Figur 145-1; Schutzzone „Pfaffenholz“, 430 l/min konzessionierte Entnahmemenge; Schutzzone „Haselwis“, 430 l/min konzessionierte Entnahmemenge; Schutzzone „Chressen“, 430 l/min konzessionierte Entnahmemenge).
Figur 145-1: Auszug aus der Gewässerschutzkarte des Kantons Zürich beim Standort der Sondierbohrung Uhwiesen (Nagra 2016).
Gemäss der Grundwasserkarte des Kantons Zürich beträgt die Grundwasermächtigkeit beim Bohrplatz weniger als 2 m (Figur 145-2) und hat nur eine relativ schmale räumliche Ausdehnung. Aufgrund der generell geringen Durchlässigkeit der Deckenschotter und der Moräne handelt es sich nur um bedingt nutzbares Grundwasser. Im Bereich des Bohrplatzes liegen keine Messungen zu Mittel- oder Hochwasserständen vor. Der vorhandene Hangwasserspiegel kann insbesondere nach starken Niederschlägen oder einer Schneeschmelze bis an die Oberfläche ansteigen. Dies ist besonders für das Erstellen des Bohrkellers und die Entwässerung des Bohrplatzes zu berücksichtigen. Gemäss der Gewässerschutzkarte liegt der Bohrplatz Uhwiesen innerhalb des Gewässerschutzbereichs Au („für die Nutzung geeignetes Trinkwasservorkommen“).
Figur 145-2: Grundwasserverhältnisse (Mittelwasser) beim Standort der Sondierbohrung Uhwiesen. (Nagra 2016).
Die Zone S1 (Fassungsbereich) der Grundwasserschutzzone „Pfaffenholz“ befindet sich ca. 30 m im Obstrom des geplanten Bohrplatzes (Figur 145-1). Aufgrund der topographisch erhöhten Lage der Quellfassung „Pfaffenholz“ sind keine negativen Einflüsse durch das Erstellen des Bohrplatzes zu erwarten, auch nicht auf die Quellschüttung. Die Schutzzone „Haselwis“ liegt in einem Seitental nördlich des geplanten Bohrplatzes, sodass auch für diese nicht mit negativen Einflüssen zu rechnen ist. Die Quellfassung „Chressen“ hingegen liegt ca. 300 m im Abstrom des geplanten Bohrplatzes Uhwiesen und könnte damit potenziell beeinflusst werden.
Zum Schutz der Quellfassung „Chressen“ und des allfälligen oberflächennahen Grundwassers in der unmittelbaren Umgebung des Bohrplatzes sind deshalb eine Reihe baulicher Massnahmen geplant (beispielsweise geeignete Planung des Bohr- und Verrohrungsschemas, Zirkulation der Bohrspühlung in einem geschlossenen Kreislauf, geeignete Konstruktion des Bohrplatzes, um Flüssigkeiten aufzufangen), sodass die Versickerung von grundwassergefährdenden Fluiden ausgeschlossen werden kann. Der vorhandene räumliche Abstand ermöglicht es ausserdem, im Notfall Massnahmen zur allfälligen Eindämmung oder Beseitigung von Verunreinigungen zu treffen. Die betroffenen Quellfassungen in der Umgebung des Bohrplatzes werden während der Bau- und Betriebsphase – wenn als notwendig erachtet – überwacht.
Aufgrund der getroffenen Vorsichtsmassnahmen können Verschmutzungen des oberflächennahen Grund- und Quellwassers während der Bohrarbeiten verhindert werden.
Grundwasserschutz
Relevante Auswirkungen auf das oberflächennahe Grundwasser bzw. die tiefen Aquifere durch Bohrungen sind nicht zu erwarten, wenn die Bohrarbeiten sowie der Ausbau der Bohrungen nach dem aktuellen Stand der Technik ausgeführt werden. Im Übrigen können Gefahren schon im Vorfeld durch eine auf den konkreten Fall angepasste Bohrplanung weitestgehend minimiert bzw. ausgeschlossen werden. Die Konstruktion des Bohrplatzes ermöglicht es zudem, die anfallenden Flüssigkeiten aufzufangen, zu kontrollieren, zu behandeln und entsprechend zu entsorgen, sodass auch eine Beeinträchtigung des oberflächennahen Grundwassers ausgeschlossen werden kann.
Durch die Lockergesteine bis zum Fels wird in der Regel mit Frischwasser gebohrt und anschliessend sofort ein entsprechendes Standrohr gesetzt und einzementiert. Damit wird eine Beeinträchtigung des nur bedingt nutzbaren, oberflächennahen Grundwasser-vorkommens durch die nachfolgenden Bohrarbeiten verhindert. In der Folge werden in den Bohrungen sukzessive weitere Verrohrungen eingebaut und zementiert. Mit diesem Einbau werden die tieferen Aquifere ebenfalls geschützt und schon während des Abteufens der Bohrung wirksam voneinander getrennt, sodass es zu keinen langfristigen hydraulischen Kurzschlüssen kommen kann. Damit wird sichergestellt, dass das hydraulische Potenzial der Aquifere durch die Bohrungen nicht gestört wird und es nicht zu einer Vermischung von unterschiedlich mineralisierten Formationswässern kommt.
Die Qualität der Einbauten und der Zementationen der Verrohrungen wird mittels eines bohrtechnischen Loggings überprüft. Im Fall einer nicht ausreichenden Abdichtung kann der geforderte Grundwasserschutz durch nachträgliche Sanierungsmassnahmen (z.B. Nachzementationen) erreicht werden. Dies sind Standardmethoden bzw. -verfahren, die jederzeit zur Anwendung kommen können.
Dass die oben beschriebenen Massnahmen in Bezug auf einen umfassenden Grundwasserschutz zielführend sind, hat die Nagra bereits in der Vergangenheit bei zahlreichen Sondierbohrungen (z.B. Nordschweiz, Wellenberg, Sondierbohrung Benken etc.; Nagra 1985, Nagra 1986a – e und Gassler & Macek 1994) den Aufsichtsbehörden aufgezeigt. Entsprechende allfällige Auflagen durch die Aufsichtsbehörden konnten in der Vergangenheit jeweils vollumfänglich erfüllt werden.
Nachträgliche Präzisierung des Kantons Zürich vom 12. März 2018:
Bei den im Kapitel „Quellenschutz“ für die drei Quellfassungen Pfaffenholz (Grundwasserrecht GWR k 3-8), Haselwis (GWR k 3-7) und Chressen (GWR k 3-6) angegebenen konzessionierten Entnahmemengen von jeweils 430 l/min handelt es sich um ältere Angaben, wobei diese einen Gruppenertrag, also den gesamten Ertrag von allen drei Quellen zusammen, darstellten. Gemäss den aktuelleren Angaben (siehe Gewässerschutzkarte des Geografischen Informationssystems des Kantons Zürich auf www.maps.zh.ch) beträgt die konzessionierte Entnahmemenge der Quellfassung Pfaffenholz 10 l/min, der Quellfassung Haselwis 130 l/min und der Quellfassung Chressen 350 l/min.
Referenzen
Nagra (2016): Gesuch um Erteilung einer Bewilligung für erdwissenschaftliche Untersuchungen im Standortgebiet Zürich Nordost (ZNO). Sondierbohrung Uhwiesen. Sondiergesuch NSG 16-09.
Gassler, W. & Macek, A. (1994): Sondierbohrung Siblingen – Bau- und Umweltaspekte, Bohrtechnik. Nagra Technischer Bericht NTB 90-38.
