Die Suche nach dem Atommüllendlager

​Heiße Container und Katzenstreu

Foto: Wikimedia/Rudolf Pohl
Foto: Wikimedia/Rudolf Pohl

SAINT-URSANNE: Wo kommt das deutsche Atomendlager hin? An diesem Montag werden die möglichen Gebiete eingegrenzt. Deutsche Experten testen in der Schweiz ein mögliches Wirtsgestein. Dort kommt auch von Katzenstreu vertrautes Material zum Einsatz.

Das Rattern der Bohrmaschine hat aufgehört. In dem unterirdischen Tunnel fördert sie einen langen rund geschliffenen Bohrkern an die Oberfläche. «Das ist immer der spannendste Moment», sagt der Schweizer Geochemiker Olivier Leupin. «Das ist 174 Millionen Jahre altes Gestein, das war 300 Meter tief im Berg drin, und es weiß gar nicht, wie ihm geschieht.» Aus dem Boden geholt wird es im Felslabor Mont Terri im schweizerischen Jura-Gebirge. Hier testen Wissenschaftler, ob sich das hier vorhandene Gestein als Endlager für radioaktiven Atommüll eignet. Auch Deutschland ist dabei.

Die Bundesgesellschaft für Endlagerung (BGE) will an diesem Montag einen mit Spannung erwarteten Zwischenbericht zu möglichen Gebieten für ein deutsches Atommüllendlager vorlegen. Darin müssen nach Angaben des Bundesamtes für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung 27.000 Kubikmeter hoch radioaktive Abfälle aufbewahrt werden, die nach dem Abschalten des letzten Atomkraftwerks 2022 übrig sind. Bis 2031 soll über den Standort entschieden sein, ab 2050 soll eingelagert werden. Bis dahin befinden sich die Abfälle in Zwischenlagern, etwa in Gorleben, Ahaus und Lubmin sowie bei einigen Kernkraftwerken.

Wissenschaftler untersuchen in Mont Terri ein Wirtsgestein, in das Atommüll eingelagert werden könnte: Tongestein. Der hier lagernde Opalinuston kommt auch im Südwesten Deutschlands vor. Als Wirtsgestein in Frage kämen auch Kristallin (Granit) oder Steinsalz.

Getestet wird im Felslabor auch ein Material, das besser aus dem heimischen Katzenklo bekannt ist: Das Granulat, auf dem Kater Mikesch sein Geschäft erledigt, ist oft aus Bentonit. Dieser natürliche Füllstoff ist extrem quellfähig und eignet sich deshalb, um Zwischenräume, Bohrlöcher oder Schächte aufzufüllen und abzudichten.

Zum Beispiel am 25 Tonnen schweren Testbehälter, der hier eingelagert ist und einen Castor-Behälter mit radioaktiven Brennelementen simulieren soll. Er ist an der Oberfläche zwischen 130 und 150 Grad heiß. Wissenschaftler wollen testen, was die Hitze nach Jahren mit dem Gestein macht. Der Behälter steht ein paar Meter von der Felswand entfernt, und der Zwischenraum ist mit Bentonit gefüllt. 1500 Sensoren messen permanent Temperaturen, Bewegungen und Porenwasser.

«Es hat sich herausgestellt, dass der Sauerstoff schon nach ein paar Monaten weg war», sagt Geochemiker Leupin, der für die schweizerische Nationale Genossenschaft für die Lagerung radioaktiver Abfälle (Nagra) arbeitet. «Das war eine gute Überraschung, weil Sauerstoff Korrosion bedeuten würde.» Nach den Modellrechnungen würde das Durchrosten 15.000 Jahre dauern, und dann blieben 87 Prozent der Radionuklide im Betonit, das überwiegend aus dem US-Bundesstaat Wyoming oder aus Tschechien kommt.

Ob das deutsche Endlager in Tonstein oder anderem Wirtsgestein gebaut wird, ist noch nicht entschieden. Klar sei bislang nur, wo das Lager nicht gebaut werde, sagt Gerhard Enste, Geologe und Abteilungsleiter der Bundesanstalt für Geowissenschaft und Rohstoffe (BGR): in Erdbebenzonen, vulkanischen Gegenden oder alten Stollen, in Gebirgen, die sich noch heben, durchlässigem Gestein oder solchem mit jungem Grundwasser. Das schließe große Teile Deutschlands aus, darunter wohl den Rheingraben, das Ruhrgebiet, das Vogtland und die Eifel. Opalinuston eignet sich womöglich, weil er stark mit Wasser aufquillt - so dichten sich Risse von allein wieder ab. Das Gestein kann nach Expertenangaben Radionuklide zurückhalten.

Und was suchen die deutschen Forscher in Mont Terri? «Wir untersuchen die Gesteinseigenschaften und entwickeln und testen Messtechniken und Lagermethoden», sagt Enste bei einem Besuch im Felslabor kurz vor der Corona-Krise. Die Forscher wollen die mechanischen, hydraulischen, thermischen und chemischen Prozesse des Gesteins besser verstehen.

Mont Terri ist als Felslabor so komfortabel, weil nicht Hunderte Meter senkrecht in die Erde gebohrt werden muss. Der Opalinuston hat sich in der Gegend vor mehr als 170 Millionen Jahren abgelagert, als dort ein flaches Meer war. Anschließend hat sich das Juragebirge mitsamt der Tonschicht aufgefaltet. Deshalb stößt man beim waagerechten Bohren darauf. Das Labor liegt seitlich an einem Autobahntunnel. Die Tonschicht ist im Kernbereich 270 Meter dick.

Auch das Gestein, das an diesem Tag nach Millionen Jahren wieder das Licht der Welt erblickt, wird analysiert. In diesem Fall geht es etwa um den Druck des Gebirges und wie sich der Hohlraum am Bohrloch verformt. Gesteinsscheiben der Bohrkerne werden auch am Institut für Nukleare Entsorgung in Karlsruhe und dem Institut für Kernchemie in Mainz aufgeschlämmt, zentrifugiert, geschüttelt oder mit empfindlichen Massenspektrometern untersucht, um herauszufinden, wie gut radioaktive Stoffe gebunden werden.

Der Zwischenbericht, der am Montag veröffentlicht wird, soll Teilgebiete aufzeigen, die in Deutschland für ein Endlager in Frage kommen. Der Standort wird noch nicht festgelegt. Bei der Lösung des Endlagerproblems sind weltweit die Finnen am weitesten. Sie bauen ihr Endlager nahe einem Atomkraftwerk auf der Insel Olkiluoto knapp 300 Kilometer nordwestlich von Helsinki in Granit. In zwei Jahren soll mit der Einlagerung begonnen werden.

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