Atommüll Endlager: Studienreise nach Frankreich bringt neue Erkenntnisse

Eine Delegation des Vorstandes hat Ende Mai 2019 in Frankreich zwei Anlagen zur Lagerung der atomaren Abfälle besucht. Unser westliches Nachbarland bringt dieses Problem einer möglichen Lösung schon viel näher als die Schweiz und ist offensichtlich gewillt, die Sache ernsthaft anzugehen. Wieso die konkreten Erfahrungen der Franzosen weder für die Nagra noch für die zuständigen Bundesbehörden in der gegenwärtigen Diskussion um ein Endlager unter dem Bözberg keine Rolle spielen, ist unverständlich.

Gruppenbild der Delegation im Versuchslabor der Andra (Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs) rund 450 Meter unter der Erdoberfläche in einem Stollen des Felslabors Bure (Frankreich, Dépt. Meuse/Haute-Marne). 

 

Pro Bözberg hat die Reise nach Bure (an der Grenze zwischen den Departementen Meuse und Haute Marne) und Centre de l‘Aube (Departement Aube) selber organisiert, bezahlt und ausgewertet. Frankreich ist die drittgrösste Atommacht der Welt, produziert in 58 Atomkraftwerken mit 75 Prozent den höchsten Anteil am eigenen Strom (Schweiz: 5 Atomkraftwerke, 25 Prozent Anteil) und betreibt in La Hague (Normandie) eine Wiederaufbereitungsanlage für abgebrannten Kernbrennstoff. Es gibt keine Absichten für einen Ausstieg aus der Atomkraft-Nutzung. Die sichere Lagerung der Abfälle und namentlich die technisch implementierte Rückholbarkeit (v.a. für die spätere Wiederverwendung der hochaktiven Abfälle) haben in Frankreich deshalb eine ganz andere Bedeutung als in der Schweiz: Frankreich will eine reversible Lösung, weil die Nutzung weitergeht. Die Schweiz muss ihre angehäuften atomaren Abfälle noch lagern und entsorgen, wenn die Atomkraftwerke längst abgestellt sein werden. Dennoch ist unser Land per Kernenergiegesetz verpflichtet, die radioaktiven Abfälle rückholbar zu lagern. Diesbezüglich und insbesondere konzeptuell bedarf es aber akuter Nachhilfe: ein Augenschein in Frankreich genügt.

 

Tiefenlager für hochaktive Abfälle bei Bure (Projekt Cigéo = Centre industriel de stockage géologique)

Räumliche Situation der projektierten Anlagen für das Tiefenlager für hochradioaktive und langlebige Atomabfälle

 Laboratoire souterrain: Seit 25 Jahren betreibt die Andra an diesem Standort ein Tiefen-Felslabor.

Espace technologique: Neues Informationszentrum im Bereich der vorgesehenen Oberflächenanlagen (Zone de réception).

Ecothèque: Einrichtungen für die Überwachung von Umwelt und Landschaft (Oberfläche) auf total 900 km2.

Zone de réception: Einrichtungen für Anlieferung (Zug), Abfertigung und Transport ins Tiefenlager (Standseilbahn). Fläche ca. 300 ha.

Zone de travaux et de creusement : Oberflächenanlagen über dem künftigen Tiefenlager. Fläche ca. 300 ha. Die Distanz zwischen Bure und Bonnet beträgt etwa 6 km.

Empfang mit Schweizer Flagge in Bure (F). Eingang zum Espace technologique.

Der Empfang beim Laboratoire souterrain (Tiefen-Felslabor) der Andra ist freundlich, der Eingangsbereich aber stark gesichert.

 

 

 

 

 

Jede nukleare Abfallkategorie (hochaktiv, langlebig-mittelaktiv) wird in „massgeschneiderten“ Lagerbehältern konditioniert.

 

 

 

 

 

In Bure, 225 km Luftlinie nordwestlich vom Bözberg entfernt, sind die Arbeiten im Bereich des Tiefenlagers für Frankreichs hochaktive und langlebige mittelaktive atomare Abfälle weit fortgeschritten: Seit 25 Jahren betreibt die Andra (Agence nationale pour la gestion des déchts radioactifs, also das französische Pendant zur Nagra) in einer Tongesteinsschicht des tektonisch stabilen Pariser Beckens, 450 m unter der Oberfläche, das Versuchslabor.

Das Stollensystem des Versuchslabors ist weitläufig in einer Tonsteinschicht aus der Jurazeit („Callovo-Oxfordien“) ausgelegt. Diese Gesteinsformation gilt aufgrund ihrer Eigenschaften (Sorptions- und Abdichtungsvermögen, Mächtigkeit) als präferenzielle Option für die Einlagerung der hochradioaktiven Abfälle. Das Labor dient der fortlaufenden Charakterisierung des „Wirtgesteins“ vor Ort, insbesondere seines bergbautechnischen Verhaltens sowie dem Testbetrieb der Einlagerung im Massstab 1:1. Dabei steht die erleichterte Rückholbarkeit methodisch im Vordergrund. Das Labor wird im Sinne einer projektbegleitenden Versuchs- und Optimierungsanlage auch während des Bau- und Einlagerungsbetriebs im benachbarten Tiefenlager in Betrieb bleiben.

Mitglieder des Vorstands von „Pro Bözberg“ 450 Meter unter der Erdoberfläche in einem Stollen des Felslabors Bure (F). Eine Stollenbau- und Felsmechanik-Expertin (mit weissem Helm) erläutert, wie sich der Vortrieb der Stollen nach den vorherrschenden Gebirgsspannungen zu orientieren hat, um eine möglichst uneingeschränkte Integrität des Tongesteins zu gewähren. Solche konkreten Erkenntnisse lassen sich nur vor Ort im unter enormer Spannung stehenden Gebirge gewinnen.

 

 

 

Die geologischen Gegebenheiten im Nordostbereich des tektonisch ruhigen Pariser Beckens bieten wesentliche Standortvorteile: geringe Erdbebenwahrscheinlichkeit, keine aktive Gebirgsbildung, keine Tiefenerosion durch eiszeitliche Gletschervorstösse, keine Nutzungskonflikte mit Rohstoffen in der Tiefe (Geothermie ausgenommen).

Trotzdem stehen die Gesteine infolge ihres eigenen, mit der Tiefe zunehmenden Gewichts (Lithostasie) im Wortsinn unter hohem Druck. Die dadurch im Lagergestein erzeugten Gebirgsspannungen müssen daher hinsichtlich Stollenbau und Einlagerung nicht nur verstanden sondern bergbautechnisch berücksichtigt werden. Daher wird der minutiösen Erfassung des geotechnischen Spannungsfeldes hohe Priorität beigemessen. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind unabdingbare Grundlagen für die Auslegung der Stollengeometrie und der erforderlichen Sicherungen für den Ausbau.

Die Expertin für Geomechanik und Bergbau erläutert das Stollensystem der vorgesehenen französischen Tiefenlager-Auslegung und wie sich Vortrieb und Ausbau der Stollen nach den vorherrschenden Gebirgsspannungen zu orientieren hat. Denn die Langzeitsicherheit eines atomaren Tiefenlagers erfordert dauerhaftes Einschlussvermögen, also auch eine möglichst uneingeschränkte Integrität des Lagergesteins. Von einem befestigten, d.h. mit Beton-Tübbingen ausgekleideten, Hauptstollen aus (Bild links) werden im rechten Winkel zur Stollenachse seitlich in regelmässigen Abständen horizontale Stummel-Bohrungen (frz. alvéoles) von einigen Dekametern Länge in das Gestein vorgetrieben (oberes Bild rechts). Während des Bohrens wird kontinuierlich ein Stahlrohr in das Bohrloch eingeschoben; es dient der Stabilisierung des Bohrlochs und der nachfolgenden Aufnahme der Abfallbehälter.

Der Besuch des Stollensystems zeigte eindrücklich: Die konkreten Fragen zu Bohrtechniken, Geologie, Veränderungen durch Luftzufuhr (Austrocknung des Gesteins), Druckentlastungen und Umlagerungen der Gebirgspannung infolge Stollenausbruch, Sicherheit der Arbeiten, technische Lösungen für Behälter, Einlagerung, Überwachung können bzw. müssen letztlich zwingend vor Ort, unter Tage abgeklärt werden, selbst wenn dies mit sehr grossem Aufwand einhergeht.

Die ausgesprochen offenen (und selbstkritischen) Erläuterungen der begleitenden Experten anlässlich der Orientierung in den Stollen der Forschungsanlage beeindruckten die Teilnehmer. Frankreich ist offenkundig auf dem Weg einer machbaren, den Anforderungen an Sicherheit und Reversibilität genügende Lagerung so weit fortgeschritten, dass in unmittelbarer Nähe des Versuchslabors (das weiterhin in Betrieb bleibt) je eine Fläche für die Umlade- und Zulieferungsanlagen (mit Bahnanschluss und Seilbahn ins Tiefenlager) sowie für die umfangreichen Oberflächenanlagen (mit je gegen 300 ha Fläche) rechtlich ausgeschieden, gesichert und vorbereitet sind. Die Entscheidung über den Start der Einlagerung fällt der Staatspräsident nach einer Anhörung im französischen Parlament. Die Kosten von geschätzten 25 bis 40 Milliarden Euro übernehmen die Verursacher (Nutzer).

Sicherheit:

 

Alle Anlagen sind von Zäunen teilweise doppelt umgeben und stehen rund um die Uhr im Blickwinkel der Überwachungsanlagen und patrouillierender Mannschaften der Sicherheitsdienste.

Auch alle Nebenanlagen, einschliesslich Informaionspavillons sind eingezäunt und erfordern dementsprechend viel Unterhalt. Demonstrationen und Terrain-Besetzungen sind wegen der Abgelegenheit selten. Plakate und Schmierereien zeugen jedoch von latent schwelendem Oppositions-Potenzial.

 

Umgebung:

Aus der nur mässig hügeligen Landschaft ragt das Gebäude der Schacht-Förderanlage markant in die Höhe

Alle Anlagen befinden sich ausserhalb bewohnter Gemeinwesen in freier Landschaft. Die Besiedelung ist dünn, die Bevölkerungszahlen tendenziell sinkend.

 

 

Oberflächenlager für schwach- und mittelaktive Abfälle Centre de l’Aube

Nachdem das Lager „Centre de la Manche“ (bei La Hague, Normandie) zu Beginn der 1990er Jahre die Kapazitätsgrenze erreicht hatte, wurden etwa 45 km ostnordöstlich von Troyes im Centre de l‘Aube zwei weitere Lager für schwach- und mittelaktive Abfälle eingerichtet; sie sind bereits seit 1992 in Betrieb. Die angelieferten, in der Regel bereits lagergerecht konditionierten Abfallgebinde werden in kubischen Betonbauwerken systematisch eingelagert. Wenn das Volumen voll ausgenutzt ist, wird der Kubus mit Flüssigbeton vergossen, verschlossen und mit einer Kunstharzschicht überzogen zum Abdichten. Eine Überwachung erfolgt über ein Langzeit-Monitoring des unterirdischen Drainagesystems. Wenn alle Betongehäuse befüllt und verschlossen sind, in ca. 50 Jahren, wird das ganze Areal mit Erdreich überdeckt und bewaldet. Die Radioaktivität soll in spätestens 300 Jahren soweit abgeklungen sein, dass für die Umwelt keine Bedenken mehr bestehen. So lange müssen aber die Anlagen sicherheitsmässig bewacht und ihre allfälligen radiologischen Auswirkungen überwacht werden.

Eingang, Umgebung und inneres Areal des Lagers 

 

 

Fazit

 

Für Pro Bözberg ergeben sich aus der Reise sowie nach dem Studium der Unterlagen und im Vergleich zum Bözberg folgende Erkenntnisse bezüglich der Entsorgung der hochaktiven Abfälle in Frankreich.

 

Umgebung der Anlagen an der Erdoberfläche

In der Landschaft beeindruckten bei allen Anlagen Weite und „Menschenleere“. Die Besiedlungsdichte ist weit über 10 Mal geringer als rund um den Bözberg. Und die Bevölkerung auf dem Land nimmt weiter ab. Alle Anlagen sind mit Zäunen, Überwachungssystemen und Personal massiv gesichert. Sie sind flächenmässig sehr grosszügig ausgelegt (Sicherheit) und grenzen nirgends an Ortschaften oder Infrastrukturanlagen.

 

Geologische Aspekte

Die seismische Stabilität (Erdbeben) des Standorts im Bereich des tektonisch ruhigen Pariser Beckens ist augenfällig, aktive Gebirgsgürtel (Alpen, Jura) sind ausser Reichweite. Daher sind auch Fragen der Langzeiterosion, insbesondere der Tiefenschurf durch eiszeitliche Gletschervorstösse unerheblich. Und mit Ausnahme des allgegenwärtigen Geothermie-Potenzials sind keine Nutzungskonflikte mit mineralischen Rohstoffen absehbar. Die Eigenschaften des designierten Lagergesteins (ein Tonsteinsediment aus der Jura-Zeit) überzeugen bezüglich Mächtigkeit (bis 140m), räumlich weitreichender Homogenität und lateraler, erkundungstechnischer Prognostizierbarkeit (mit Reflexionsseismik).

 

Bautechnik und Einlagerungskonzept

Das Felslabor Bure an sich kann als bergbautechnische Anlage prinzipiell bereits als 1:1 Demonstration der technischen Machbarkeit des geplanten Tiefenlager-Bauwerks im vorgesehenen Tongestein bezeichnet werden, freilich noch nicht in der erforderlichen Ausdehnung und noch ohne den 5 km langen Zugang über einen Schrägstollen mit Seilbahn.

Von zentraler Bedeutung ist das Einlagerungskonzept für die hochaktiven Abfälle. Vorgesehen und in aktueller Erprobung ist eine Auslegung mit ausgebautem Tunnel (Hauptzugang) und seitlichen Stummelstollen (frz. alvéoles) in regelmässigen Abständen für die Aufnahme der strahlenden Abfallbehälter; das Stollensystem erinnert in seiner Anlage an die Bohrgänge des „Buchdrucker-Borkenkäfers“ in den von ihm befallenen Bäumen.

Diese Auslegung ist auch für eine auf dem Niveau industrieller Reife effizient und strahlengeschützt umsetzbare Rückholung des Abfallguts fundamental. Denn die Behälter mit der hochradioaktiven Fracht verbleiben bereits während ihrer unterirdischen Verfrachtung bis hin zur Einmündung in die seitlichen Stummelstollen in den gepanzerten Transportgefährten, welche das Personal vor Strahlenbelastung abschirmen. Dies gilt aber auch reziprok im Bedarfsfall für die Rückholung der Behälter, als unabdingbare Voraussetzung einer glaubwürdigen Reversibilität der Lagerung.

Im höchsten Masse vertrauensbildend erweist sich in diesem Kontext die vorzeigbare und einleuchtende Erprobung der Handlungsabläufe bis hin zum Routinevorgang. Grundsätzlich ist das Publikum jederzeit willkommen, soweit dies im Rahmen der strengen Sicherheitsvorgaben einer Schacht- und Stollenanlage in mehreren hundert Metern Tiefe zugelassen werden kann.

Denn allein schon das Forschen und Erproben in diesen Tiefen und im Massstab 1:1 ist sicherheitstechnisch anspruchsvoll. Die Anzahl Personen, die sich gleichzeitig im Stollensystem aufhalten können ist streng begrenzt durch die Rettungsmöglichkeiten, insbesondere in den Schachtanlagen. Auch diese Erfahrungen sind hinsichtlich einer späteren Betriebs- und Einlagerungsphase wesentliche Grundlagen des zu erarbeitenden umfassenden Sicherheitskonzepts.

 

Schlussbetrachtungen

 

Frankreich ist mit dem Felslabor der Andra in Bure sowie dem konzeptuell wohl durchdachten Projekt Cigéo zielgerichtet auf dem Weg einer Lager-Realisierung, welche sich auf solide Erprobung von in absehbarer Zeit industriell reifen Abläufen stützen kann.

Davon ist die Nagra mit ihrem Konzept der hintereinander eingelagerten Behälter in bis fast einen Kilometer langen, nur knapp 3m engen Stollen noch um Welten entfernt. Warum klammert sie sich an dieses technisch kaum umsetzbare Konstrukt? Man stelle sich nur einmal vor, mit welchem Aufwand und unter welcher Strahlenbelastung die Rückholung der Behälter verbunden sein würde. In Frankreich hätte dieses Konzept jedenfalls nicht den Hauch einer Chance für die Betriebsgenehmigung. So oder so darf man gespannt sein auf eine Demonstration der Nagra, wie schon der Einlagerungsvorgang, geschweige denn die reibungslose Rückholung, im Massstab 1:1 unter strikter Einhaltung der Strahlenschutz-Vorgaben vor sich gehen soll …

 

Soweit zu den Aspekten, welche sich auf den geologischen Untergrund beziehen. Doch wie sieht es bezüglich der Oberflächen-Infrastruktur aus?

Die Sicherheit dieser Anlagen (Betrieb, Personal, Sabotage, Datensicherung, Unfälle, Bewachung) erfordert sowohl eine Grosszügigkeit der Anlagen (Fläche, Erschliessung mit Bahn, bauliche Ausstattung einer Atomanlage für das Öffnen und Umpacken der Lagerbehälter aus Zwischenlagern) und eine Isoliertheit (freie Fläche rundherum). Die Sicherheit muss sowohl auf Unfälle als auch auf Terror und Kleinkriege während der Dauer bis zum endgültigen Verschluss des Tiefenlagers ausgelegt sein. Wenn man die Anlagen in Frankreich mit den geplanten Anlagen bei Villigen und Riniken vergleicht, bestehen mehr als ernsthafte Zweifel, ob überhaupt genügend Platz (quasi zwischen Wald und Dorf) für sichere und verteidigbare Anlagen bei Unfällen, Terror und Kleinkrieg vorhanden sind. Der Aargau will bevölkerungsmässig weiter wachsen. Die Risiken und die Anzahl der betroffenen Personen bei Evakuierungen nehmen zu. Frankreich zeigt: Alle ausserhalb der von Wachmannschaften gesicherten Zäune liegenden Gebäude und Einrichtungen sind bei Angriffen gefährdet. Wer entscheidet in der Schweiz im Konfliktfall über Massnahmen und wer setzt diese (gegen die Bevölkerung) durch? Der Bundesrat mit der Armee? So wie Nagra und Bundesbehörden über „Sicherheit“ kommunizieren, betrachten sie nur die politisch-gesellschaftlich labile Schönwetterlage der Gegenwart.

Und die radiologischen Risiken für die Bevölkerung? In Frankreich wird ein umfassendes Umweltmonitoring auf einer Fläche von 900 km2 eingerichtet. Umweltüberwachung und Beweissicherung, dass an der Oberfläche durch das Tiefenlager keine Veränderungen/Belastungen feststellbar sind. Wie soll rund um den Bözberg überwacht und festgestellt werden? So etwas ist in der dicht besiedelten, genutzten und übernutzten Landschaft im nördlichen Aargau gar nicht möglich.

Abschliessend ein Gedanke zur personellen und v.a. finanziellen Absicherung der über ein Jahrhundert erforderlichen Überwachungs-Aktivitäten: Frankreich produziert ungleich grössere Abfallmengen und denkt offenbar noch lange nicht über einen „Ausstieg“ aus der Kernenergie-Anwendung nach. Daraus ergibt sich faktisch eine voraussichtlich viel längere „Nutzungsdauer“ mit weitergehender Finanzierung und stabilen Beständen an Fachpersonal. Es stellt sich die Frage: Ist die Schweiz überhaupt in der Lage, über die von der Nagra vorgesehene Zeit des Lagerbetriebs (rund 100 Jahre bis zum Verschluss, angeblich von 2060 bis 2160), die notwendige Sicherung der Oberflächenanlagen und die nachfolgende Überwachung überhaupt zu „stemmen“. Die Atomkraftwerke sind dann mutmasslich längst abgestellt, die Karrieren der „Atommüllhüter“ wenig attraktiv, die Fallzahlen klein und der Aufwand an Infrastruktur für die „Kleinmengen“ unverhältnismässig hoch. Solche Überlegungen führen beispielsweise bei Spitälern über kurz oder lang zu Schliessungen.

Bericht: André Lambert und Heiner Keller, Fotos: Heiner Keller, Redaktion: Theo Sonderegger

 

Links zum Blog „nuclear waste“:

In deutscher Sprache:

https://www.nuclearwaste.info/glaubwuerdig-frankreich-setzt-auf-die-rueckholbarkeit-seiner-hochaktiven-abfaelle-eine-studienreise-ins-felslabor-der-andra-in-bure-dept-meuse-haute-marne/

 

In englischer Sprache:

https://www.nuclearwaste.info/france-pioneering-in-credible-reversibility-of-high-level-waste-a-trip-to-the-andra-rock-laboratory-in-bure-dept-meuse-haute-marne/