Stephan Szigeti muss nur die Maus auf seinem Schreibtisch etwas drehen, und schon steht die gesamte Asse auf dem Kopf, vom Deckgebirge über den Salzstock bis zum Bergwerk darin. Nun kann er am Bildschirm genau eine Position im Salzgestein inspizieren, an der schon bald ein neuer Raum mit Entlüftungstechnik entstehen soll. Der Bergbauingenieur nutzt dafür eine spezielle Software zur Bergwerksplanung, die die Anlage samt umliegendem Gestein dreidimensional darstellt. Alle Kammern, Schächte, Bohrlöcher oder Gesteinsschichten werden dabei bis ins kleinste Detail übersichtlich in Blau, Orange oder Grün angezeigt.
Szigeti ist Gruppenleiter Rückholbergwerk bei der BGE und damit verantwortlich für die Planung der neuen Anlage, über die in Zukunft der Atommüll aus der Asse geholt werden soll. In seinem 3D-Modell kann er sich mit einigen Mausklicks zum Beispiel anzeigen lassen, wo rund um das Bergwerk Wasseradern verlaufen oder an welcher Stelle welche Art von Gestein liegt. Zoomt man etwas heraus, dann wird erkennbar, dass der gesamte Salzstock die Form einer langgestreckten Pyramide hat. Ihre Sohle liegt in rund 2000 Metern Tiefe. „Wir können in dem Modell genau identifizieren, wo wir geeignete geologische Schichten finden, in denen wir das Rückholbergwerk sicher anlegen können“, sagt Szigeti. Die Planungsgruppe feilt bereits an Details für Errichtung eines neuen Schachts für die Rückholung.
Unterschiedliche Techniken und Methoden
Die exakte 3D-Darstellung, mit der Stephan Szigeti und seine Kolleg*innen derzeit das Rückholbergwerk planen, ist das Ergebnis von großflächigen Erkundungsarbeiten im Asse-Bergwerk und der näheren Umgebung. Mit ihnen legt die BGE die Grundlage für eine erfolgreiche behördliche Genehmigung des Projekts Rückholung und danach für eine sichere Stillegung. Verantwortlich für das Erheben der Daten ist die Leiterin Erkundung in der Abteilung Geowissenschaften der BGE, Martina Herold. „Wir sorgen dafür, dass das Projekt alle notwendigen Informationen hat, um sicher planen zu können – damit es vorangeht“, erklärt die Geologin. Um das zu erreichen, haben die Erkundungsleiterin Herold und ihr Team Expert*innen unterschiedlichster Fachrichtungen – von Sedimentologie und Hydrogeologie bis zu Geophysik und Gebirgsmechanik – zusammengetrommelt. In den vergangenen Jahren hat die Gruppe dann mit einem ganzen Satz an unterschiedlichen Techniken und Methoden die Asse von allen Seiten durchleuchtet.
Zentral war dabei die sogenannte 3D-Seismik. Bei diesem Verfahren werden Schallwellen in den Boden gesendet und dann Reflexionen davon empfangen, die von unterschiedlichen Gesteinsformationen abprallen. An rund 30.000 Stellen rund um die Asse haben daher im Frühjahr 2020 sogenannte Vibrationsfahrzeuge mit absenkbaren Bodenplatten seismische Wellen in den Untergrund geschickt. Die 24 Tonnen schweren Trucks fuhren dabei extra mit reduziertem Reifendruck, um Felder, Wege und Wiesen zu schonen. An rund 6.000 nicht befahrbaren Stellen, vor allem im Wald, wurden die Wellen mit kleinen Sprengungen in Bohrlöchern erzeugt. Rund 45.000 kabellose Messgeräte, die per GPS an exakt festgelegten Positionen auslagen, zeichneten anschließend das Echo von Salzstock, Gestein oder Wasseradern auf. Auf diese Weise ließen sich die geologischen Strukturen der Asse in bis zu 2.000 Metern Tiefe erfassen.
Ergänzt wurde die Erkundung durch weitere Methoden – von Bohrungen über und unter Tage bis zum Einsatz von Akustiksensoren, die jedes Knistern und Knacken im Salzstock registrieren. „Wir haben sehr genau in den Berg geschaut“, sagt die Erkundungsleiterin Herold, „und die Kombination unterschiedlicher Erkundungsmethoden hat uns dabei sehr aufschlussreiche Informationen zur geologischen Struktur geliefert.“
Riesiger Datenberg
Die ganzen Informationen stecken in einem riesigen Datenberg. Dazu kommen aus Erkundungsbohrungen über und unter Tage rund 5600 Meter Bohrkerne, die genau untersucht wurden. All diese Daten landeten auf den Schreibtischen von Dr. Christian Buxbaum-Conradi und seinem Team. Er ist Gruppenleiter Geomodellierung bei der BGE – und damit verantwortlich dafür, dass die teils sehr unterschiedlich strukturierten Informationen in jenes dreidimensionale Modell einfließen, mit dem sich die Asse per Mausklick von allen Seiten betrachten lässt. „Wir fügen Schritt für Schritt immer neue Erkenntnisse hinzu und verfeinern das Modell damit fortlaufend weiter“, erklärt Buxbaum-Conradi.
Das Resultat ist die erste vollräumliche Darstellung der Asse in hoher Auflösung überhaupt. Darauf lässt sich nun an jedem Punkt exakt erkennen, welche Gesteinsarten in welcher Tiefe in welcher Dicke vorkommen und ob diese Schichten eher fest oder eher aufgelockert sind. Im Modell wurden auch Bruchflächen im Gestein genau festgehalten, die im Laufe sehr langer Zeiträume durch Druck oder Spannungen entstanden sind. Entsprechende Strukturen sowie auch potenziell wasserführende Schichten lass sich gut im Modell verfolgen. „Wir können all das heute zum ersten Mal in hoher Qualität und mit großer Tiefe dreidimensional darstellen“, sagt der Modellierungsleiter Buxbaum-Conradi.
Das 3D-Modell können nun alle beteiligten BGE-Abteilungen aufrufen, wenn sie sich ein genaues Bild von der Lage vor Ort verschaffen möchten. Dazu gehört auch das Team von Dr. Grit Gärtner, die als Gruppenleiterin Sicherheitsanalysen bewertet, mit welchen Risiken der Betrieb des Bergwerks und die zukünftige Stilllegung der Asse verbunden sein können. „Wir schauen uns alle Daten aus den Erkundungen und das daraus entstandene 3D-Modell genau an – und dann fangen wir an zu rechnen“, sagt sie.
Ob die Rückholung der radioaktiven Abfälle gelingt, ist nicht sicher. Gärtner und ihre Gruppe schätzen über Modellrechnungen – sogenannte Konsequenzenanalysen – ab, welche Menge an Radioaktivität nach einem Verschluss des Bergwerks aus der Anlage an die Oberfläche gelangen kann und wie lange das dauern könnte. Anschließend wird die daraus resultierende Belastung für Mensch und Umwelt berechnet. Dabei geht es um die Sicherheit der Region. Solche Berechnungen können sich Zehntausende von Jahren in die Zukunft erstrecken.
Belastbare Sicherheitsanalysen
Ziel von Gärtner und ihren Kolleg*innen sind belastbare Sicherheitsanalysen für die Rückholung und Stilllegung, die auch ein akribisches Genehmigungsverfahren überste-hen. Nach Betrachtung aller nun erhobenen Informationen und des daraus entstandenen 3D-Modells ist das Urteil der Sicherheitsexper- tin Gärtner eindeutig: „Es ist eine Herausforderung und noch ein ordentliches Stück Weg“, sagt sie, „aber wir werden es schaffen, mit unseren Sicherheitsanalysen das Genehmigungsverfahren erfolgreich zu durchlaufen.“
„Besserer Kenntnisstand“
3 Fragen an Dr. Saleem Chaudry. von der geologischen Beratung am Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie, Hannover
Was ist die Aufgabe des Geologischen Dienstes?
Wir beraten unter anderem die Bergbehörde bei uns im Haus sowie das niedersächsische Umweltministerium. Dafür prüfen wir geowissenschaftliche Daten der BGE und aus anderen Quellen. Die Bergbehörde beaufsichtigt die Asse in allen bergbaulichen Fragen – von Einrichtungen unter Tage bis zum Arbeitsschutz.
Wie bewerten Sie die Erkundungsprojekte?
Der Kenntnisstand ist durch die Kombination unterschiedlicher Methoden viel besser geworden. Bohrungen, 3D-Seismik, Akustik- und Erschütterungssensoren haben wichtige Informationen dazu geliefert, was im Bergwerk geschieht und wo sich Lösung im Bergwerk befindet und bewegt.
Wie ist dabei Ihr Kenntnisstand?
In der Asse wird seit Jahren ungefähr dieselbe Menge an Lösung gefasst. Der größte Teil wurde lange an einer Stelle im Bergwerk gesammelt und abgepumpt. Doch durch Bewegungen im Berg funktioniert das zurzeit nicht mehr, sodass die Lösung in tiefere Sohlen läuft, wo sie gesammelt wird. Bis dorthin hat sie keinen Kontakt mit dem Atommüll in den Einlagerungskammern. Das Versagen der Sammelstelle ist ein Problem, das die BGE angehen muss. Sie hat viel zur Stabilisierung des Bergwerks unternommen. An den Messergebnissen sieht man, dass sich die Lage wesentlich langsamer verändert als vor 15 Jahren angenommen. Es gibt aus unserer Sicht derzeit keine Hinweise darauf, dass das Bergwerk aktuell im Begriff ist, unkontrollierbar mit Lösung vollzulaufen.
