Zu den Untersuchungsberichten über die Bohrung Benken und die 3D-Seismik der Nagra im Zürcher Weinland

Zum Werdegang der Untersuchungen im Zürcher Weinland

Die Nagra hat 1980 ein erdwissenschaftliches Untersuchungsprogramm in der Nordschweiz gestartet mit Abklärungen zum kristallinen Grundgebirge und den darüberliegenden Sedimentgesteinen. 1985 wurde bei den Bundesbehörden das "Projekt Gewähr", basierend auf der "Option Kristallin", eingereicht. Die Beurteilung des Bundesrates im Jahre 1988 beinhaltete die Verpflichtung, neben kristallinen Gesteinen künftig auch Sedimentoptionen für die Lagerung hochradioaktiver Abfälle zu untersuchen. In der Folge hat die Nagra neben der "Option Kristallin" das Vorkommen sedimentärer Gesteine im Hinblick auf ihre Eignung als Wirtgestein für ein geologisches Tiefenlager evaluiert. Dabei konzentrierten sich die Arbeiten auf die Untersuchung des Opalinustons und der Unteren Süsswassermolasse. Aufgrund der Ergebnisse machte die Nagra 1994 den Vorschlag, den Opalinuston in erster Priorität weiter zu explorieren. Dieses Vorgehen wurde von den Behörden und ihren Experten mitgetragen.

Die aktuellen Berichte
Die nun vorliegenden Berichte dokumentieren geowissenschaftliche Basisdaten zum Opalinuston. Sie beinhalten die Ergebnisse der Untersuchungen in der Sondierbohrung Benken und der seismischen Untersuchungen im Zürcher Weinland (3D-Seismik). Die daraus gewonnenen Erkenntnisse werden ergänzt durch aktuelle Experimente im Felslabor Mont Terri (Kanton Jura), durch Resultate der früheren 2D-Seismik-Kampa-gnen in der Nordschweiz sowie durch Resultate aus anderen Tiefbohrungen.
Die Berichte enthalten noch keine abschliessenden Aussagen zur Eignung des Opalinustons als Wirtgestein für ein geologisches Tiefenlager für radioaktive Abfälle. Diesbezügliche Schlussfolgerungen werden in den Syntheseberichten zum Entsorgungsnachweis dargelegt, welche die Resultate aller Untersuchungen einbezieht.

Informationen zum Opalinuston
Das Sedimentgestein Opalinuston wurde vor 180 Millionen Jahren im damaligen Meer der Jurazeit abgelagert. Es entstand am Meeresgrund als Ablagerung von feinem Schlamm aus Tonpartikeln. Über die Jahrtausende bildete sich eine Schicht von weit über hundert Metern, die sich allmählich zu einem Sedimentgestein verfestigte. Darin perfekt konserviert blieb "Leioceras opalinum", dessen Gehäuse man auch an der Erdoberfläche in Gruben dieser Tonschicht als Fossil finden kann. Das Vorkommen des Fossils in dieser Schicht bewog die Geologen, ihr den Namen "Opalinuston" zu geben.
Tongesteine isolieren. Ton als Erdölfalle sowie über Jahrmillionen in Tonsedimenten intakt konservierte organische Materie (z. B. Holz) dokumentieren das Abdichtungs- und Isolationsvermögen des mineralischen Naturproduktes. Träger dieser Eigenschaft sind die mikroskopisch kleinen, plättchenförmigen Tonmineralien, die als oberflächenaktive Teilchen Wassermoleküle und Schadstoffteilchen fixieren können - auch über geologische Epochen.
Nukleare Entsorgung basiert auf dem Konzept der dauerhaft wirkungsvollen Isolation radioaktiver Reststoffe vom Lebensraum. Aufgrund ihrer Eigenschaften sind Tongesteine als mögliche Formationen für die Aufnahme der Lagerstollen in vielen Ländern Gegenstand erdwissenschaftlicher Erkundungsprogramme. Untertägige Forschungslabors in Tongesteinen sind zum Beispiel in Belgien, Frankreich oder in der Schweiz (Mont Terri, Kanton Jura) in Betrieb.

Informationen zur Bohrung Benken
Die Sondierbohrung Benken (Koordinaten: 690'988.80/277'842.90, 404.30m ü.M.) liegt auf dem Gebiet der Gemeinde Benken im Kanton Zürich, ca. 0.7km SSW des Dorfrandes, westlich der Autostrasse Winterthur-Schaffhausen. Die Bohrung weist eine Endtiefe von 1'007m auf, durchteufte das gesamte mesozoische Sedimentpaket und erreichte das kristalline Grundgebirge (rund 500 Millionen Jahre Erdgeschichte). Der lückenlose geologische Aufschluss der Bohrung ist repräsentativ für das Untersuchungsgebiet im Zürcher Weinland.
Die Bohrarbeiten begannen am 3. September 1998 und dauerten, mehrfach unterbrochen durch wissenschaftliche Untersuchungen, bis zum 12. Mai 1999. Die letzten Arbeitsschritte der Bohrphase beinhalteten die Rückzementation der Bohrung bis in eine Tiefe von 827,7m und die Perforation der Verrohrung in den Intervallen für die hydraulische Langzeitbeobachtung. Das geplante Untersuchungsprogramm konnte vollständig und erfolgreich durchgeführt werden. In der Zeit vom 28. Juni 1999 bis zum 17. Juli 1999 wurde ein Mehrfachpackersystem zur Langzeitbeobachtung der hydraulischen Potentiale eingebaut. Diese Beobachtungen werden während einigen Jahren weitergeführt.

Informationen zur 3D-Seismik
1991/92 führte die Nagra mit reflexionsseismischen Profilmessungen eine regionale Erkundung der mesozoischen Sedimentgesteine in der Nordostschweiz durch. Auf dieser Grundlage konnte im nördlichen Teil des Kantons Zürich (Zürcher Weinland) ein Gebiet von rund 50 Quadratkilometern mit ruhiger Schichtlage abgegrenzt werden. 1997 wurde in diesem Gebiet eine dreidimensionale reflexionsseismische Messkampagne (3D-Seismik) durchgeführt. Die Messungen stellten grosse organisatorische Anforderungen, galt es doch, die Reflexionssignale in einem relativ dicht besiedelten bzw. landwirtschaftlich stark genutzten Gebiet von nahezu 9'000 über das Messgebiet verteilten Messpunkten aus, mit je 480 Geofonstationen auf acht Messlinien, zu registrieren. Dabei konnten die strukturgeologischen und lithostratigraphischen Verhältnisse, insbesondere des Opalinustons im interessierenden Tiefenbereich (400 bis 900m unter Terrain), lückenlos abgebildet werden.

Ergebnisse, weiteres Vorgehen
Mit der 3D-Seismik war es möglich, den Aufbau und die räumliche Lage der Gesteinsschichten von der Erdoberfläche aus lückenlos zu erkunden. Zusammen mit der 1998/99 im Messgebiet abgeteuften Sondierbohrung Benken bilden die Ergebnisse der 3D-Seismik eine wesentliche Grundlage für die Beurteilung der geologischen Gegebenheiten im Untersuchungsgebiet. Die Ergebnisse tragen zum Gesamtverständnis der geologischen Entwicklungsgeschichte bei und ermöglichen es, ein geologisches Strukturmodell abzuleiten, das als Basis für die Sicherheitsanalyse und für die Beurteilung der bautechnischen Machbarkeit eines geologischen Tiefenlagers dient.
Die Berichte enthalten noch keine abschliessenden Aussagen zur Eignung des Opalinustons als Wirtgestein für ein geologisches Tiefenlager für radioaktive Abfälle. Diesbezügliche Schlussfolgerungen werden erst Ende 2002 in den Syntheseberichten zum Entsorgungsnachweis dargelegt. In den darauf folgenden Jahren werden die Experten des Bundes und die Aufsichtsbehörden den Entsorgungsnachweis beurteilen. Der Bundesrat wird danach das weitere Vorgehen festlegen.