Technisches Forum Sicherheit

Frage 158: Langzeitsicherheit und -schutz des Tiefengrundwassers

Grundwasser mit Fliesswegen in tiefliegenden Felsgesteinen wird als Tiefengrundwasser (TGW) bezeichnet. Charakteristisch sind in der Regel vergleichsweise lange Verweilzeiten des Wassers (Jahre bis Jahrhunderte) und geringe Erneuerungsraten. In der Schweiz besitzen die TGW in den obersten 1 – 2 km Tiefe oft Trinkwasserqualität und sind frei von anthropogenen Belastungen wie Pestiziden, Kunstdüngern, Antibiotika, Chemierückständen usw. Zusammen mit altem Gletschereis sind die TGW die einzigen grossen und wirklich sauberen Wasserreserven der Schweiz. Hauptnutzer der TGW sind heute die Betreiber von Mineral- und Thermalwasserquellen. Doch in Zukunft werden sich sowohl Nutzungskonflikte als auch der Nutzungsdruck auf die Tiefengrundwasser erhöhen (z.B. als Wasserressourcen bei zunehmenden Trockenzeiten, für die hydrothermale Tiefengeothermie, für die CO2-Sequestrierung, Bauprojekte im Untergrund, wie „swissmetro“ etc.). Vertieften Einblick in die Problematik und insbesondere in potenzielle Nutzungskonflikte gewährt die Arbeit von Burger (2016), einschliesslich seiner Vortragsfolien von 2019 (Burger 2019).

Zweifellos werden auch Atommüll-Endlager die umliegenden TGW beeinflussen, z.B. durch Kontamination im Fall von Leckagen entlang von Störungszonen, bei HAA/BE-Lagern zudem durch den massiven Wärme-Impakt. Der Fragesteller stellt aber mit Befremden fest, dass diese Themen sowohl seitens der Nagra als auch der Aufsichtsbehörden und der SGT-Verfahrensführung beim BFE ein Schattendasein fristen. Alarmierend ist insbesondere die Perspektive, dass die Aspekte des TGW-Schutzes offenkundig bei der schon für 2022 in Aussicht gestellten „Ankündigung der Standortwahl zur Ausarbeitung der Rahmenbewilligungs-Gesuche“ (ASR) als Auswahlkriterien kaum ins Gewicht fallen werden. Wie könnten sie auch: die Wissensbasis dazu als spärlich zu benennen, wäre schon übertrieben.

Daher stellt der Fragesteller folgende konkrete Fragen:

  1. Die TGW sind ein gesetzlich geschütztes, öffentliches Gut im Besitz der Kantone. Potenzielle Nutzungskonflikte betreffen also eine höchst sensible kantonal-hoheitliche Angelegenheit. Wann und über welche Instanzen werden die Kantone von BFE und ENSI dazu konsultiert?
  2. Werden vor der ASR sicherheits- und auswahlrelevante Synthesen und validierte hydraulische Modellierungen der TGW-Situation und deren langzeitlichen Entwicklung vorliegen? Werden diese Unterlagen zum Zeitpunkt der ASR für die Öffentlichkeit dokumentiert sein?
  3. Ein Tiefenlager mit hochaktiven Abfällen kann insbesondere durch seinen massiven Wärme-Impakt die Dichtegradienten im TGW verändern, was dessen konvektive Zirkulation und infolgedessen sein Fliessverhalten innerhalb der Grundwasser-Aquifere beeinflussen wird (s. dazu die Darstellungen von Heierli & Genoni 2017). Sind hinsichtlich dieser sicherheitsrelevanten, lagerinduzierten Effekte zielführende thermohydraulisch gekoppelte Modellierungen vorgesehen? Und wenn ja, zu welchem Zeitpunkt des Verfahrens?
  4. Hydraulische Modellierungen des TGW (vgl. Frage 1b): Ein radioaktives Tiefenlager bewirkt in seiner Langzeitentwicklung Einflüsse auf die TGW eines grossen Gebietes, welches nicht nur den östlichen Jura mit seinen Thermalquellen und Mineralquellen umfasst, sondern auch Teile des Mittellandes und im Norden die Thermalwässer im kristallinen Grundgebirge. Werden die hydraulischen Modelle auch den überregionalen Raum abdecken (d.h. über alle drei noch in Frage kommenden Standortgebiete zusammen) oder nur als einzelne (randlich überlappende?) Lokalmodelle je Standortgebiet?
  5. Auf welche Beobachtungs- und Messpunkte in Raum und Tiefe werden sich diese Modelle abstützen? Auf welchen gemessenen Parametern (Tracer, Geoindikatoren etc.) soll die Modellierung aufgebaut werden? Sind auch Messdaten in der „Nachbarschaft“ (= neben und unter) der definierten Lagerzonen erhoben worden?
  6. Kann die sehr grobe „Maschenweite“ des „Etappe 3“ – Messnetzes überhaupt ausreichen, um signifikante und aussagekräftige, validierte Modellierungen zu generieren, damit die Langzeitsicherheit der Tiefenlager und der TGW überzeugend beurteilt werden können?

Referenzen

Burger, H. (2016): Nutzung und Schutz von Tiefengrundwasser im Spannungsfeld von Chancen, Risiken, Konflikten und regulatorischen Anforderungen. – Swiss Bull. Angew. Geol., 21/1 2016, 69–90.

Burger, H. (2019): Das Tiefengrundwasser: Heute kaum erforscht, morgen ein wichtiger Rohstoff. – (Vortragsfolien) https://www.klar-schweiz.com/wp-content/uploads/2019/07/Hans-Burger_Nutzung-und-Schutz.pdf

Heierli, J. und Genoni, O. (2017): The Role of Temperature in the Safety Case for High-Level Radioactive Waste Disposal: A Comparison of Design Concepts. – Geoscience 2017 7/42, 1–14.

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